Aproveitamento tecnológico da casca do cacau para geração de energia

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dc.contributor.advisor-co1Meneguelo, Ana Paula
dc.contributor.advisor1Arrieche, Leonardo da Silva
dc.contributor.authorSantos, Maiquel Moreira Nunes
dc.contributor.referee1Porto, Paulo Sérgio da Silva
dc.contributor.referee2Aguilar, Marco Antonio Galeas
dc.date.accessioned2018-08-01T23:29:14Z
dc.date.available2018-08-01
dc.date.available2018-08-01T23:29:14Z
dc.date.issued2016-04-08
dc.description.abstractIn the current scenary of instability in the energy market, the technological use of the residual biomass appears as a promissing alternative. During the processing of the fruit of cocoa, the waste generated still do not have a proper final destination. Among the several possibilities of use of such residue, the energy conversion requires technological and operational advances. Thus, the objective of this work was the process synthesis of the energy production from the cocoa pod husk, through routes of direct combustion, pyrolysis and gasification. Experimental studies with selected cocoa – TSH 1188, Comum, Catongo e CCN 51 – allowed the definition of some operational process boards. The multiplicity of solutions that can meet this problem, demanded the application of the concepts of Processes Engineering. In accordance with experimental results, cocoa pod husk presented range of high heat value, between 16.79 MJ/kg and 17.26 MJ/kg, indicating good potential for energy use. However, it also presented a range of ash content of between 8.36% and 9.63% and a range of water content between 81,94% and 83,20%, requiring operational modifications. In the Drying kinetics, the Overhultz model presented a higher value on the coefficient of determination (R2 ) and test-t. In step of the synthesis, the combination of different technologies of production resulted in 10.752 flowcharts plausible for each technological route studied. The heuristic search has allowed the determination of only a flowchart that maximizes the energy yield of each route as CMC – BPM – SRD – IE – CBE – LFDB – IE for direct combustion and CMC – BPM – SRD – IE – NC – LFD – IE for pyrolysis and gasification. Based on the flowcharts heuristic obtained, the application of the method evolutionary generated 25 neighbouring flowcharts for each technological route studied. This study allows the design of technologies for full exploitation of the fruit of the cocoa, by means of an innovative approach, contributing to the sustainable development of the chain of cocoa.
dc.description.resumoNo atual cenário de instabilidade no mercado energético, o aproveitamento tecnológico da biomassa residual aparece como alternativa promissora. Durante o beneficiamento do fruto de cacau, os resíduos gerados ainda não possuem uma destinação adequada. Entre as diversas possibilidades de aproveitamento desses resíduos, a conversão energética necessita de avanços tecnológicos e operacionais. Desse modo, o objetivo deste trabalho foi realizar a síntese do processo de produção de energia a partir da casca do cacau, via rotas de combustão direta, pirólise e gaseificação. Estudos experimentais com cultivares de cacau selecionadas – TSH 1188, Comum, Catongo e CCN 51 – permitiram a definição de alguns limites operacionais de processo. A multiplicidade de soluções, que podem atender a esse problema, demandou a aplicação dos conceitos da Engenharia de Processos. De acordo com resultados experimentais, as cultivares de cacau apresentaram faixa de poder calorífico superior, entre 16.79 MJ/kg e 17.26 MJ/kg, indicando bom potencial para o aproveitamento energético. Entretanto, também apresentaram uma faixa do teor de cinzas entre 8,36% e 9,63% e uma faixa do teor de água entre 81,94% e 83,20%, exigindo modificações operacionais. Na cinética de secagem, o modelo de Overhultz apresentou maior valor quanto ao coeficiente de determinação (R2 ) e teste-t. Na etapa de síntese, a combinação das diferentes tecnologias de produção resultou em 10.752 fluxogramas plausíveis para cada rota tecnológica estudada. A busca heurística permitiu a determinação de apenas um fluxograma que maximiza o rendimento energético de cada rota, sendo CMC – BPM – SRD – IE – CBE – LFDB – IE para combustão direta e CMC – BPM – SRD – IE – NC – LFD – IE para pirólise e gaseificação. Com base nos fluxogramas heurísticos obtidos, a aplicação do método evolutivo gerou 25 fluxogramas vizinhos para cada rota tecnológica estudada. Este trabalho possibilita a concepção de tecnologias para o aproveitamento integral do fruto do cacau, por meio de uma abordagem inovadora, contribuindo para o desenvolvimento sustentável da cadeia do cacau.
dc.formatText
dc.identifier.citationSANTOS, Maiquel Moreira Nunes. Aproveitamento tecnológico da casca do cacau para geração de energia. 2016. 96 f. Dissertação (Mestrado em Energia) - Programa de Pós-Graduação em Energia, Universidade Federal do Espírito Santo, São Mateus, 2016.
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/8470
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Energia
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Energia
dc.rightsopen access
dc.subjectBiomasseng
dc.subjectCocoa wasteeng
dc.subjectProcess engineeringeng
dc.subjectHeuristicseng
dc.subjectThermochemical routeseng
dc.subjectResíduos do cacaupor
dc.subjectEngenharia de processospor
dc.subjectHeurísticaspor
dc.subjectRotas termoquímicaspor
dc.subjectBiomassapor
dc.subject.br-rjbnEngenharia de produção
dc.subject.br-rjbnResíduos agrícolas
dc.subject.br-rjbnEnergia
dc.subject.br-rjfgvbCentro Universitário Norte do Espírito Santo
dc.subject.br-rjfgvbCacau
dc.subject.cnpqEngenharia/Tecnologia/Gestão
dc.subject.udc620.9
dc.titleAproveitamento tecnológico da casca do cacau para geração de energia
dc.typemasterThesis
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