EXPLORING SYNERGISTIC INTERACTIONS IN BIOMASS AND PLASTIC CO-PYROLYSIS FOR ENERGY AND RECYCLING
Nome: GABRIELA FONTES MAYRINCK CUPERTINO
Data de publicação: 25/11/2025
Banca:
Nome |
Papel |
|---|---|
| ANANIAS FRANCISCO DIAS JUNIOR | Presidente |
| EDGAR AMARAL SILVEIRA | Examinador Externo |
| LUCIANA ALVES PARREIRA MENINI | Examinador Externo |
| PATRICK PERRÉ | Examinador Externo |
| SOLANGE DE OLIVEIRA ARAUJO | Examinador Externo |
Resumo: Explorando interações sinérgicas na co-pirólise de biomassa e plásticos para energia e reciclagem
A co-pirólise de biomassa lignocelulósica e plásticos, incluindo resíduos oriundos de diversas cadeias produtivas, representa uma rota promissora e ambientalmente relevante para a geração sustentável de biocombustíveis e produtos químicos de alto valor agregado. A eficiência global desse processo depende de uma compreensão abrangente das interações físico-químicas entre as matérias-primas e da otimização dos parâmetros operacionais, visando aprimorar a conversão térmica e a qualidade dos produtos gerados. Neste estudo, investigaram-se as interações sinérgicas entre biomassa e diferentes tipos de plásticos, incluindo politereftalato de etileno (PET), polietileno de baixa densidade (LDPE) e polipropileno (PP), por meio de análises termogravimétricas, com foco nos parâmetros que influenciam a decomposição térmica e a formação de bioprodutos. Esses polímeros foram selecionados por representarem os principais plásticos de uso único, geralmente descartados logo após o consumo, constituindo uma importante preocupação ambiental. Misturas de biomassa e plásticos, na proporção mássica de 3:1, foram submetidas à análise termogravimétrica (TGA) até 800 °C sob diferentes taxas de aquecimento (4, 20 e 100 °C·min¹), a fim de avaliar a cinética de perda de massa e a derivada da massa residual (DRM). A partir desses dados, foi conduzida uma avaliação da sinergia por meio do cálculo do índice de sinergia para cada combinação de biomassa e polímero nas três taxas de aquecimento. Adicionalmente, realizou-se a microscopia eletrônica de varredura (MEV) do carvão resultante da co-pirólise de biomassa e PET, com o objetivo de compreender de forma mais detalhada os efeitos estruturais associados aos mecanismos sinérgicos durante a degradação térmica. Os resultados revelaram que a degradação da biomassa ocorre em três estágios principais, fortemente influenciados pela taxa de aquecimento, enquanto PET, LDPE e PP apresentaram comportamentos de decomposição distintos. A co-pirólise de PET com biomassa favoreceu a liberação de voláteis e reduziu a temperatura de degradação, indicando efeito sinérgico positivo. Por outro lado, LDPE e PP mostraram interações mais limitadas, exibindo quatro estágios de degradação e forte dependência da taxa de aquecimento, sendo que o PP apresentou sinergia negativa em taxas elevadas. As imagens de MEV do carvão obtido da mistura de biomassa e PET evidenciaram um processo de encapsulamento, sugerindo a formação de camadas carbonosas densas que podem reduzir a porosidade e modificar a morfologia superficial. Em conjunto, esses resultados destacam a complexidade das reações térmicas envolvidas na co-pirólise de biomassa e plásticos e fornecem subsídios relevantes para a otimização dos processos de conversão de resíduos. Os achados contribuem para o desenvolvimento de tecnologias termoquímicas mais limpas, capazes de transformar fluxos de resíduos abundantes em portadores de energia renovável e produtos químicos sustentáveis.
Palavras-chave: degradação térmica; taxa de aquecimento; LDPE; PP; PET; formação de carvão; modelagem preditiva; conversão energética renovável.
