Liquefação hidrotérmica de bagaço e vinhaça de cana-de-açúcar (2025)
- Authors:
- Autor USP: BENASSI, VINICIUS CAMPANA - ESALQ
- Unidade: ESALQ
- Sigla do Departamento: LEB
- DOI: 10.11606/D.11.2025.tde-15092025-114313
- Subjects: BAGAÇOS; BIOENERGIA; BIOCARVÃO; CANA-DE-AÇÚCAR; ÓLEOS VEGETAIS; SOLVENTE; VINHAÇA
- Keywords: Fase aquosa; Lignocelulose
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: A presente pesquisa teve como objetivo avaliar o rendimento e o potencial energético do bio-óleo e do biocarvão produzidos a partir da liquefação hidrotérmica (LHT) do bagaço da cana-de-açúcar, utilizando água destilada e vinhaça como solventes. Os experimentos foram realizados em reator Parr de 0,5 L, em delineamento composto central (DCC) com repetição no ponto central e duplicata, totalizando 40 condições experimentais. As variáveis estudadas foram temperatura (entre 251 e 308 °C) e tempo de reação (entre 1,7 e 58 minutos). Após o processo reacional, os produtos foram separados, quantificados e caracterizados quanto ao rendimento e poder calorífico (poder calorífico superior PCS), com auxílio de analisador elementar e correlação de Dulong-Berthelot. Para caracterização funcional, foram utilizadas análises por espectrômetro infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Também foi avaliada a composição química da fase aquosa, visando seu potencial para reuso agrícola. Os resultados evidenciaram que temperaturas superiores a 280 °C reduziram o rendimento de bio-óleo, devido à predominância das reações de desidratação em relação às de hidrólise, além de favorecerem a repolimerização do bio-óleo em biocarvão. Tempos de reação mais curtos resultaram em maior rendimento de bio-óleo. A vinhaça apresentou comportamento mais sensível às variáveis operacionais, com modelo quadrático e ponto de sela, enquanto o modelo com água foi linear e mais previsível. Apesar da maiorcomplexidade do modelo com vinhaça, seus rendimentos foram superiores aos obtidos com água, destacando seu potencial como solvente alternativo. O experimento possibilitou a conversão do bagaço em um combustível liquido com poder calorífico atingindo valores até 2,08 vezes superior ao do bagaço in natura. A análise espectroscópica confirmou a presença de grupos funcionais típicos dos produtos de LHT e evidenciou a degradação completa da biomassa no bio-óleo, enquanto o biocarvão manteve estruturas parcialmente preservadas. A fase aquosa resultante da liquefação apresentou grande potencial para o reuso devido presença de diversos compostos inorgânicos, no entanto os altos valores de demanda química de oxigênio (DQO) evidenciam a necessidade de melhorias para sua aplicação na agricultura. Os resultados reforçam o potencial da vinhaça como meio reacional promissor na conversão de resíduos lignocelulósicos em bioprodutos com valor agregado
- Imprenta:
- Publisher place: Piracicaba
- Date published: 2025
- Data da defesa: 18.06.2025
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo é de acesso aberto
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
BENASSI, Vinicius Campana. Liquefação hidrotérmica de bagaço e vinhaça de cana-de-açúcar. 2025. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2025. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11152/tde-15092025-114313/. Acesso em: 29 dez. 2025. -
APA
Benassi, V. C. (2025). Liquefação hidrotérmica de bagaço e vinhaça de cana-de-açúcar (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, Piracicaba. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11152/tde-15092025-114313/ -
NLM
Benassi VC. Liquefação hidrotérmica de bagaço e vinhaça de cana-de-açúcar [Internet]. 2025 ;[citado 2025 dez. 29 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11152/tde-15092025-114313/ -
Vancouver
Benassi VC. Liquefação hidrotérmica de bagaço e vinhaça de cana-de-açúcar [Internet]. 2025 ;[citado 2025 dez. 29 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11152/tde-15092025-114313/ - Correlação do índice de vegetação por diferença normalizada e a produção dos adubos verdes
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Informações sobre o DOI: 10.11606/D.11.2025.tde-15092025-114313 (Fonte: oaDOI API)
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