Casca de pequi (Caryocar brasiliense Camb.) como matéria-prima para biocombustíveis sólidos: avaliação energética e produção de briquetes

dc.creatorBárbara Lôpo de Lima
dc.date.accessioned2025-08-04T11:27:47Z
dc.date.accessioned2025-09-08T23:16:25Z
dc.date.available2025-08-04T11:27:47Z
dc.date.issued2025-07-18
dc.description.abstractThe search for renewable energy sources has stimulated the use of organic waste as raw material for bioenergy production. The pequi (Caryocar brasiliense Camb.) production chain plays an important economic and social role, especially in the state of Minas Gerais. However, the commercialization of the fruit generates a significant amount of peel that, if disposed of improperly, can contribute to the overload of waste management systems and environmental degradation. In order to add value to this by-product, this study evaluated the energy potential of pequi peel biomass for the production of briquettes at different moisture contents (5%, 7.5%, and 10%). The physical, mechanical, and thermal properties of the raw biomass under study were evaluated, as well as how production moisture and carbonization temperature influence the energy properties of these briquettes. Carbonization was performed at two final temperatures (360°C and 480°C) at a rate of 1.5°C min-1. To verify this influence, the gravimetric yield based on dry mass, immediate analysis, gross calorific value (GCV), bulk density, energy density, and breakage index were determined. The experiment followed a completely randomized design in a factorial arrangement, considering the production moisture of the briquettes and the final carbonization temperature. The raw biomass had a high content of volatile material (74.41%), fixed carbon (22.69%), and a calorific value of 14.23 MJ kg-1, showing the effectiveness of the material for energy production. Chemical analysis showed 69.38% extractives, 10.27% lignin, and 20.35% holocellulose. Thermogravimetric analysis of the bark revealed behavior compatible with that of lignocellulosic biomasses. Briquettes produced with lower moisture content showed greater mechanical resistance. Carbonization at 480 °C resulted in an increase in the fixed carbon content and PCS of the briquettes, although with lower gravimetric yield. The effects of moisture were more evident in carbonization at 360 °C, indicating a temperature-dependent interaction. The results of this study demonstrate the potential of pequi peel as a raw material for the production of solid biofuels, promoting the use of agro-industrial waste and supporting initiatives aimed at the circular economy and aligned with the low-carbon energy transition.
dc.description.sponsorshipFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/83968
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/pt/
dc.subjectBiocombustíveis
dc.subjectBiomassa -- Densidade
dc.subjectEnergia -- Fontes alternativas
dc.subject.otherBiocombustíveis
dc.subject.otherDensidade
dc.subject.otherFontes Alternativas
dc.titleCasca de pequi (Caryocar brasiliense Camb.) como matéria-prima para biocombustíveis sólidos: avaliação energética e produção de briquetes
dc.typeDissertação de mestrado
local.contributor.advisor-co1Marina Donária Chaves Arantes
local.contributor.advisor1Fernando Colen
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9378402755546184
local.contributor.referee1Alfredo Napoli
local.contributor.referee1Edy Eime Pereira Baraúna
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3111031194571270
local.description.resumoA busca por fonte renováveis de energia tem estimulado o uso de resíduos orgânicos como matéria-prima para a produção de bioenergia. A cadeia produtiva do pequi (Caryocar brasiliense Camb.) desempenha importante papel econômico e social, em especial no estado de Minas Gerais. Entretanto, a comercialização do fruto gera uma quantidade expressiva de cascas que, se descartadas de forma inadequada, podem contribuir para a sobrecarga de sistema de manejo de resíduos e para a degradação ambiental. Com o intuito de valorizar esse subproduto, este estudo avaliou o potencial energético da biomassa da casca de pequi para confecção de briquetes em diferentes proporções de umidade (5%, 7,5% e 10%). Foram avaliadas propriedades físicas, mecânicas e térmicas da biomassa in natura em estudo, e como a umidade de produção e a temperatura de carbonização influenciam nas propriedades energéticas desses briquetes. As carbonizações foram realizadas em duas temperaturas finais (360°C e 480°C) com uma taxa de 1,5°C min-1. Para verificar essa influência, foram determinados o rendimento gravimétrico com base na massa seca, análise imediata, poder calorífico superior (PCS), densidade aparente, densidade energética e índice de quebra. O experimento seguiu um delineamento inteiramente casualizado em arranjo fatorial, considerando a umidade de produção dos briquetes e a temperatura final da carbonização. A biomassa in natura apresentou um alto teor de material volátil (74,41%), de carbono fixo (22,69%) além de um poder calorífico de 14,23 MJ kg-1, mostrando a eficácia do material para produção de energia. A análise química evidenciou 69,38% de extrativos, 10,27% de lignina e 20,35 % de holocelulose. A análise termogravimétrica da casca relevou comportamento compatível com o de biomassas lignocelulósicas. Os briquetes produzidos com menor umidade apresentaram maior resistência mecânica. A carbonização a 480 °C resultou no aumento do teor de carbono fixo e do PCS dos briquetes, embora com menor rendimento gravimétrico. Os efeitos da umidade foram mais evidentes nas carbonizações a 360 °C, indicando uma interação dependente da temperatura. Os resultados deste estudo demonstram o potencial da casca de pequi como matéria-prima para a produção de biocombustíveis sólidos, promovendo o aproveitamento de resíduos agroindustriais e apoiando iniciativas voltadas à economia circular e alinhadas à transição energética de baixo carbono.
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentICA - INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciências Florestais

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