Biomassa, Capim Elefante, Pirólise catalítica, MCM-41, óxidos metálicos

A pirólise rápida da biomassa lignocelulósica é um processo de conversão termoquímica para produção de energia que vem se tornando muito atratativo devido ao aproveitamento energético de seus produtos: gás (CO, CO₂, H₂, CH₄, etc), líquido (bio-óleo) e carvão vegetal. O bio-óleo é o principal produto da pirólise rápida, sendo a sua composição e características finais intrinsecamente relacionadas à qualidade da biomassa (eliminação de cinzas, teor de umidade, teor de celulose, hemicelulose e lignina) bem como à eficiência da remoção dos compostos oxigenados que causam características indesejáveis como aumento da viscosidade, instabilidade, corrosividade e baixo poder calorífico. Os compostos oxigenados são originados no processo de pirólise convencional da biomassa onde o uso de catalisadores sólidos, em geral, permite a minimização destes produtos melhorando a qualidade do produto final, o bio-óleo. O presente trabalho tem como objetivo avaliar os produtos da pirólise catalítica do capim elefante (Pennisetum purpureum Schum) utilizando catalisadores sólidos, óxidos a base de tungstênio, suportados ou não em materiais mesoporosos do tipo MCM-41, derivados da sílica da casca do arroz, visando à redução de compostos oxigenados produzidos na pirólise. O tratamento da biomasssa através da lavagem com água aquecida (CEL) ou lavagem com solução ácida (CELix), bem como a aplicação de catalisadores a base de tungstênio nos vapores provenientes do processo de pirólise teve a finalidade de melhorar a qualidade dos produtos da pirólise. A pirólise convencional e catalítica da biomassa foram realizadas em um micro pirolisador, Py-5200, acoplado ao GC/MS. Os catalisadores sintetizados foram caracterizados por Difração de raios X, Espectroscopia na região do infravermelho, Fluorescência de Raios X, Redução por Temperatura Programada e Análise termogravimétrica. Estudos cinéticos aplicando o modelo de Flynn Wall foram realizados com a finalidade de avaliar a energia de ativação aparente da decomposição térmica da holoceluloce nas amostras de capim elefante (CE, CEL e CELix). Os resultados mostraram a eficiência do processo de tratamento, reduzindo o teor de cinzas, como também foi observada a diminuição na energia de ativação aparente dessas amostras. O processo de pirólise catalítica converteu a maioria dos produtos oxigenados do CE em aromáticos como benzeno, tolueno, etilbenzeno, etc.