ESTUDO DA GASEIFICAÇÃO DE MICROALGAS EM ANÁLISE TERMOGRAVIMÉTRICA

ESTUDO DA GASEIFICAÇÃO DE MICROALGAS EM ANÁLISE TERMOGRAVIMÉTRICA

FIGUEIRA, C. E.; GIUDICI, R.

Artigo:

Biomassas provenientes de diferentes fontes apresentam potencial para serem convertidas em produtos químicos e combustíveis gasosos para geração de energia. As algas têm o potencial de produzir consideravelmente maiores quantidades de biomassa e de lipídios por hectare do que qualquer tipo de biomassa terrestre, com a vantagem de poderem ser cultivadas em terras marginais, portanto não competem com a produção de alimentos ou outras culturas. No presente trabalho foi estudado o processo de gaseificação da microalga Chlorella vulgaris e a cinética de reação. Os experimentos foram realizados utilizando equipamento de análise termogravimétrica acoplado a um cromatógrafo gasoso. O efeito dos principais parâmetros tais como massa da amostra, temperatura de reação e vazão do gás de arraste (Argônio) foram avaliados. Os gases produzidos foram analisados por cromatografia gasosa, onde os principais produtos detectados durante a gaseificação foram H2, CO, CO2 e CH4, indicando que reações de gás de água, de oxidação e de deslocamento de água, foram predominantes.

Biomassas provenientes de diferentes fontes apresentam potencial para serem convertidas em produtos químicos e combustíveis gasosos para geração de energia. As algas têm o potencial de produzir consideravelmente maiores quantidades de biomassa e de lipídios por hectare do que qualquer tipo de biomassa terrestre, com a vantagem de poderem ser cultivadas em terras marginais, portanto não competem com a produção de alimentos ou outras culturas. No presente trabalho foi estudado o processo de gaseificação da microalga Chlorella vulgaris e a cinética de reação. Os experimentos foram realizados utilizando equipamento de análise termogravimétrica acoplado a um cromatógrafo gasoso. O efeito dos principais parâmetros tais como massa da amostra, temperatura de reação e vazão do gás de arraste (Argônio) foram avaliados. Os gases produzidos foram analisados por cromatografia gasosa, onde os principais produtos detectados durante a gaseificação foram H2, CO, CO2 e CH4, indicando que reações de gás de água, de oxidação e de deslocamento de água, foram predominantes.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-0540-25049-166241

Referências bibliográficas

• [1] ANASTASAKIS, K.; ROSS, A. B. Hydrothermal liquefaction of the brown macroalga Laminaria saccharina: effect of reaction conditions on product distribution and composition. Bioresour. Technol., v.102 (7), p.4876-4883, 2011.
• [2] COATS, A. W.; REDFERN, J. P. Kinetic parameters from thermogravimetric data. Nature, v.201, p.68-69, 1964.
• [3] DISMUKES, G. C.; CARRIERI, D.; BENNETTE, N.; ANANYEV, G.M.; POSEWITZ, M.C. Aquatic phototrophs: efficient alternatives to land-based crops for biofuels. Curr Opin Biotechnol, v. 19, n.3, p.235-240, 2008.
• [4] GHIRARDI, M. L.; ZHANG, L.; LEE, J. W.; FLYNN, T.; SEIBERT, M.; GREENBAUM, E.; et al. Microalgae: a green source of renewable H2. Trends Biotechnol, v. 18, p. 506-511, 2000.
• [5] LIN, Y.; CHO, J.; TOMPSETT, G. A.; WESTMORELAND, P. R.; HUBER, G. W. Kinetics and mechanism of cellulose pyrolysis. J. Phys. Chem. C, v. 113, p. 20097 - 20107, 2009.
• [6] MARCILLA, A.; GÓMEZ-SIURANA, A.; GOMIS, C.; CHÁPULI, E.; CATALÁ, M. C.; VALDÉS, F. J. Characterization of microalgal species through TGTA/FTIR analysis: Application to Nannochoropsis sp. Thermochim. Acta, v.484, p.41-47, 2009.
• [7] RODOLFI, L.; ZITTELLI, G.C.; BASSI, N.; PADOVANI, G.; BIONDI, N.; BONINI, G.; et al. Microalgae for oil: strain selection, induction of lipid synthesis and outdoor mass cultivation in a low-cost photobioreactor. Biotechnol Bioeng., v.102, p.100-112, 2008.
• [8] SANCHEZ-SILVA, L.; LÓPEZ-GONZÁLEZ, D.; VILLASEÑOR, J.; SÁNCHEZ, P.; VALVERDE, J. L. Thermogravimetric mass spectrometric analysis of lignocellulosic and marine biomass pyrolysis. Bioresource Technology, v.130, p.321-331, 2012.
• [9] SANCHEZ-SILVA, L.; LÓPEZ-GONZÁLEZ, D.; GARCIA-MINGUILLAN, A. M.; VALVERDE, J. L. Pyrolysis, combustion and gasification characteristics of Nannochloropsis gaditana microalgae. Bioresource Technology, v.109, p.163-172, 2013.
• [10] SCHENK, P.; THOMAS-HALL, S.; STEPHENS, E.; MARX, U.; MUSSGNUG, J.; POSTEN, C., et al. Second generation biofuels: high-efficiency microalgae for biodiesel production. BioEnergy Res, v.1, p.20-43, 2008.
• [11] VYAZOVKIN, S.; WIGHT, C. A. Isothermal and non-isothermal kinetics of thermally stimulated reactions of solids. Int. Rev. Phys. Chem., v. 17, p. 407-433, 1998.
• [12] WANG, L.; WELLER, C. L.; JONES, D. D.; HANNA, M. A. Contemporary issues in thermal gasification of biomass and its application to electricity and fuel production. Biomass Bioenergy, v. 32, p.573-581, 2008.

Como citar:

FIGUEIRA, C. E.; GIUDICI, R.; "ESTUDO DA GASEIFICAÇÃO DE MICROALGAS EM ANÁLISE TERMOGRAVIMÉTRICA", p-10025-10032. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-0540-25049-166241