Torrefação de casca de arroz com micro-ondas

Abstract

A casca de arroz é um resíduo gerado abundantemente em todo o mundo e que carece de destinações corretas e aplicações rentáveis. Torrefação é um processo termoquímico que ocorre em atmosfera inerte para retirar umidade e voláteis de uma biomassa, e neste trabalho foi realizada com o intuito de funcionar como pré-tratamento para processamentos futuros por meio de pirólise rápida. Os objetivos principais foram caracterizar a estrutura da biomassa torrefada, bem como avaliar as perdas mássicas e a fração líquida resultante do processo. Os experimentos foram realizados com casca de arroz em tambor de vidro inertizado por gás nitrogênio, com sensores e instrumentação necessária para controle e segurança do processo. Foi realizado um comparativo entre as metodologias de aquecimento convencional com fita térmica e por micro-ondas. Foram realizadas as análises de termogravimetria, difração de raios-x, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de dispersão de raios-x, análise de poros por método BET e BJH, e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier para caracterizar o produto sólido. Os resultados sugeriram que as micro-ondas proporcionaram um ambiente mais adequado à perda mássica, sendo a perda de voláteis de até 16,2% em micro-ondas contra no máximo 6,5% pelo método convencional. A análise HPLC executada para a fração líquida confirma os resultados, tendo revelado concentrações de ácido acético maiores que 100 g/L para micro-ondas e de no máximo 34 g/L para aquecimento convencional. Acredita-se que os resultados tenham sido função do não atingimento da temperatura de torrefação no método convencional, fazendo com que seja necessária a melhoria dessa metodologia de aquecimento em trabalhos futuros.