Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11612/8010
Authors: Borges, Mariana de Souza
metadata.dc.contributor.advisor: Scapin, Elisandra
Title: Valorização de biomassas residuais da amazônia legal: caminhos para a transição energética justa
Keywords: Bioprodutos; Bioenergia; Tratamento de água; Arsênio (V); Bioproducts; Bioenergy; Water treatment; Arsenic(V)
Issue Date: 17-Jun-2025
Publisher: Universidade Federal do Tocantins
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciências do Ambiente - Ciamb
Citation: BORGES, Mariana de Souza. Valorização de biomassas residuais da amazônia legal: caminhos para a transição energética justa. 2025. 168f. Tese (Doutorado em Ciências do Ambiente) – Universidade Federal do Tocantins, Programa de Pós-Graduação em Ciências do Ambiente, Palmas, 2025.
metadata.dc.description.resumo: A Amazônia Legal detém vasta riqueza de biomassas lignocelulósicas, muitas com propriedades tecnológicas ainda pouco exploradas. Neste contexto, este estudo investigou a valorização de três biomassas residuais abundantes, derivadas de frutos amplamente consumidos pelas comunidades locais: a casca de baru (BH), casca de cupuaçu (CH) e caroço de pequi (OS). O objetivo foi explorar três cenários de aproveitamento, buscando o uso eficiente dos diferentes componentes da biomassa para a obtenção de bioprodutos de alto valor agregado. Inicialmente, as biomassas foram submetidas à pirólise lenta a 650 °C, resultando em biocarvão e bio-óleo. O biocarvão da casca de cupuaçu (CH) destacou-se por seu alto teor de carbono fixo (80,65%) e área superficial de 298,05 m2/g, enquanto o bio-óleo da casca de baru (BH) e do caroço de pequi (OS), com mais de 60% de compostos fenólicos, mostrou-se particularmente promissor. Em um segundo momento, os biocarvões foram modificados para a remoção de arsênio (V) de efluentes aquosos, alcançando uma eficiência superior a 90% em todas as condições testadas e demonstrando a viabilidade do método para uso em contextos de recursos limitados. Por fim, a pesquisa explorou a produção de hidrogênio renovável (bio-H2) por meio da Reforma em Fase Aquosa (APR). A estratégia combinada de pré-tratamento hidrotérmico e APR revelou-se altamente eficaz, otimizando a produção de hidrogênio e atingindo rendimentos substanciais, com destaque para a casca de pequi (OS) que alcançou 53,1 mmol H2/g biomassa. Em síntese, os resultados obtidos atestam o potencial significativo desses resíduos amazônicos para a produção de bioprodutos e energia limpa, delineando um caminho promissor para o desenvolvimento sustentável e a transição energética justa da região.
Abstract: The Legal Amazon holds a vast wealth of lignocellulosic biomasses, many with still underexplored technological properties. In this context, this study investigated the valorization of three abundant residual biomasses derived from fruits widely consumed by local communities: baru husk (BH), cupuaçu husk (CH), and pequi seed (PS). The objective was to explore three utilization scenarios, aiming for the efficient use of different biomass components to obtain high-value added bioproducts. This study addresses the valorization of residual biomasses from the Legal Amazon, sourced from fruits such as baru, cupuaçu, and pequi, with the aim of converting them into high-value bioproducts and fostering a circular economy. Initially, the biomasses were subjected to slow pyrolysis at 650 °C, yielding biochar and bio-oil. The biochar from cupuaçu husks (CH) stood out for its high fixed carbon content (80.65%) and surface area of 298.05 m2/g, while the bio-oil from baru husks (BH) and pequi kernels (PS), rich in phenolic compounds, proved particularly promising with over 60% phenolics. Subsequently, the biochars were modified for the removal of arsenic (V) from aqueous effluents, achieving an efficiency exceeding 90% under all tested conditions and demonstrating the viability of the method for use in resource-limited contexts. Finally, the research explored the production of renewable hydrogen (bio-H2) through Aqueous- Phase Reforming (APR). The combined strategy of hydrothermal pre-treatment and APR proved highly effective, optimizing hydrogen production and reaching substantial yields, with pequi kernels (PS) notably achieving 53.1 mmol H2/g biomass. In summary, the results obtained attest to the significant potential of these Amazonian residues for the production of bioproducts and clean energy, outlining a promising path for the region's sustainable development and just energy transition.
URI: http://hdl.handle.net/11612/8010
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