Estudo da concentração do extrato pirolenhoso proveniente da madeira de Eucalyptus sp mediante uso do processo de nanofiltração e osmose inversa

Página do item simplificado
dc.contributor.advisorFrança Neta, Luzia Sergina de
dc.contributor.advisor-coOkuma, Adriana Akemi
dc.contributor.advisor-coRezende, Patrícia Sueli de
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/2123705096582983
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/9451950811333244
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7946921413803113
dc.contributor.authorBarbosa, Laíza Alves Fonseca
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1392989905374193
dc.contributor.refereeFrança Neta, Luzia Sergina de
dc.contributor.refereeOkuma, Adriana Akemi
dc.contributor.refereeRezende, Patrícia Sueli de
dc.contributor.refereeGarcia, Cleverson Fernando
dc.contributor.refereePasa, Vânya Márcia Duarte
dc.contributor.refereeFerraz, Helen Conceição
dc.date.accessioned2026-06-11T19:12:29Z
dc.date.available2026-06-11T19:12:29Z
dc.date.issued2024-09-12
dc.description.abstractUm dos problemas ambientais da atualidade decorre da elevada emissão de gases poluentes para a atmosfera. Isso resulta na má qualidade do ar, doenças respiratórias, além de alguns poluentes atmosféricos atuarem no agravamento do efeito estufa, o que provoca alterações climáticas. Diante desse cenário, é notória a necessidade de estratégias nos processos produtivos que priorizem mudanças sustentáveis. Alguns setores já aplicam estratégias sustentáveis, como exemplo a adoção do carvão vegetal, proveniente de fontes renováveis, substituindo o carvão mineral. O Brasil se tornou o principal produtor de carvão vegetal e o estado de Minas Gerais é responsável por cerca de 90% dessa produção. Na carbonização ocorre a decomposição da madeira, que dá origem ao carvão vegetal, gases condensáveis (compostos orgânicos voláteis), gases não condensáveis (CO, CO2, CH4) e material particulado. O licor pirolenhoso pode ser gerado a partir da condensação dos gases e é separado por decantação dando origem ao alcatrão vegetal e ao extrato pirolenhoso. O extrato pirolenhoso possui diversas aplicações, principalmente em atividades agrícolas, como bioestimulante e/ou herbicida devido aos compostos orgânicos presentes em sua composição. O extrato é constituído por cerca de 90% de água e 10% de compostos orgânicos, como ácidos carboxílicos, compostos fenólicos, cetonas, entre outros. Visando a sustentabilidade do processo, o presente trabalho tem como objetivo estudar a concentração do extrato pirolenhoso a partir da aplicação dos processos de separação por membranas (PSM). O intuito é mitigar as emissões atmosféricas decorrentes do transporte durante a comercialização do extrato pirolenhoso, além de reduzir o consumo de embalagens plásticas. A sequência operacional investigada para o estudo da concentração do extrato foi o uso de membranas poliméricas de ultrafiltração (UF) obtendo duas frações; uma de concentrado e outra de permeado. O permeado obtido na UF foi dividido em duas frações, a primeira foi direcionada para a nanofiltração (NF) e a segunda para osmose inversa (OI). As frações obtidas nos processos de permeação foram analisadas por Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de Massas (GC-MS), pH, turbidez, condutividade elétrica e série de sólidos para avaliar a eficiência da concentração do extrato a cada etapa de concentração utilizando a UF, NF e OI. Os resultados indicaram que houve remoção de materiais particulados pela membrana de UF. No entanto, o processo de concentração por NF e OI foi influenciado por processos adsortivos e difusivos ao longo do processo de separação, não sendo possível identificar o grau de concentração de compostos específicos presentes no extrato. Isso foi observado devido à presença dos componentes orgânicos na fração permeada. Além disso, foram levantadas práticas sustentáveis na concentração do extrato pirolenhoso que indicam as práticas da Economia Circular pela Estrutura RESOLVE e suas respectivas abrangências. Foram identificadas cinco das seis ações sustentáveis da estrutura RESOLVE aplicáveis em todos os níveis de abrangência e três dos quatro indicadores de circularidades.
dc.description.abstractotherOne of today's environmental problems arises from the high emission of polluting gases into the atmosphere. This results in poor air quality, respiratory diseases, in addition to some atmospheric pollutants acting to worsen the greenhouse effect, which causes climate change. Given this scenario, the need for strategies in production processes that prioritize sustainable changes is clear. Some sectors already apply sustainable strategies, such as the adoption of charcoal, from renewable sources, replacing mineral coal. Brazil has become the main producer of charcoal and the state of Minas Gerais is responsible for around 90% of this production. In carbonization, wood decomposition occurs, which gives rise to charcoal, condensable gases (volatile organic compounds), non-condensable gases (CO, CO2, CH4) and particulate matter. Pyroligneous liquor can be generated from the condensation of gases and is separated by decantation, giving rise to vegetable tar and pyroligneous extract. The pyroligneous extract has several applications, mainly in agricultural activities, as a biostimulant and/or herbicide due to the organic compounds present in its composition. The extract consists of around 90% water and 10% organic compounds, such as carboxylic acids, phenolic compounds, ketones, among others. Aiming at the sustainability of the process, the present work aims to study the concentration of the pyroligneous extract through the application of membrane separation processes (MSP). The aim is to mitigate atmospheric emissions resulting from transport during the sale of the pyroligneous extract, in addition to reducing the consumption of plastic packaging. The operational sequence investigated to study the extract concentration was the use of polymeric ultrafiltration membranes (UF) obtaining two fractions; one of concentrate and the other of permeate. The permeate obtained at UF was divided into two fractions, the first was directed to nanofiltration (NF) and the second to reverse osmosis (OI). The fractions obtained in the permeation processes were analyzed by Gas Chromatography coupled to Mass Spectrometry (GC-MS), pH, turbidity, electrical conductivity and solid series to evaluate the efficiency of extract concentration at each concentration step using UF, NF and OI. The results indicated that there was removal of particulate materials by the UF membrane. However, the concentration process by NF and OI was influenced by adsorptive and diffusive processes throughout the separation process, making it not possible to identify the degree of concentration of specific compounds present in the extract. This was observed due to the presence of organic components in the permeate fraction. In addition, sustainable practices were raised in the concentration of pyroligneous extract that indicate Circular Economy practices through the RESOLVE Structure and their respective scope. Five of the six sustainable actions of the RESOLVE framework applicable at all levels of coverage and three of the four circularity indicators were identified.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/2732
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Tecnologia de Produtos e Processos
dc.subjectCarvão vegetal
dc.subjectLignocelulósicos
dc.subjectFiltração por membranas
dc.subjectSiderurgia
dc.titleEstudo da concentração do extrato pirolenhoso proveniente da madeira de Eucalyptus sp mediante uso do processo de nanofiltração e osmose inversa
dc.typeDissertação

Arquivos

Pacote Original
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Imagem de Miniatura
Nome:
Estudo da concentração do extrato pirolenhoso proveniente da madeira de Eucalyptus sp mediante uso do processo de nanofiltração e osmose inversa.pdf
Tamanho:
3.08 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Baixar
Licença do Pacote
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
license.txt
Tamanho:
1.39 KB
Formato:
Item-specific license agreed to upon submission
Descrição:
Baixar

Coleções

Mestrado em Tecnologia de Produtos e Processos