Aplicação de escória siderúrgica para captura de dióxido de carbono em meio aquoso

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dc.contributor.advisor-co1Nariyoshi, Yuri Nascimento
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0001-8523-4292
dc.contributor.advisor-co1Lattes http://lattes.cnpq.br/2655730779144916
dc.contributor.advisor1Cassini, Servio Tulio Alves
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0001-5200-3666
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2519874649699294
dc.contributor.authorGuio, Laura Loyola Marion
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0009-0005-0038-1637
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7978393277266158
dc.contributor.referee1Coelho, Edumar Ramos Cabral
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-9220-5737
dc.contributor.referee1Lattes http://lattes.cnpq.br/2276795519317927
dc.contributor.referee2Soares, Renan Barroso
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-9508-0036
dc.contributor.referee2Lattes http://lattes.cnpq.br/2642899302303469
dc.date.accessioned2026-01-17T20:19:20Z
dc.date.available2026-01-17T20:19:20Z
dc.date.issued2025-11-28
dc.description.abstractThis study investigated the application of steel slag, a material rich in calcium and magnesium oxides, for carbon dioxide (CO₂) capture in aqueous media through carbonation. The main objective was to evaluate the technological potential of steel slag for large-scale CO₂ sequestration. The experimental methodology encompassed the slag's particle size reduction to increase its surface area, conducting water solubilization assays to quantify ion release, and performing solution carbonation experiments with CO₂ in batch mode. Characterization of the slag and precipitates by X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA), Raman spectroscopy, and titrimetry confirmed mineralogical transformation and predominant calcite (CaCO₃) formation. Seeding procedure proved to be a more effective method for promoting precipitation compared to cooling, with seeded samples (associated with the condition "Precipitated with slag bed") achieving a practical CO₂ sequestration potential (RCO₂) of 39.7%, whereas cooling resulted in 8.40% RCO₂ and a carbonation degree of 19.10%. Although limitations such as low calcium-to-carbonate conversion and the corrosive tendency of the solution were identified, the high initial reactivity of steel slag and the purity of the formed calcite represent opportunities for its large-scale valorization. It is concluded that steel slag possesses promising potential in industrial decarbonization and the circular economy
dc.description.resumoInvestigou-se a aplicação de escória siderúrgica, um material rico em óxidos de cálcio e magnésio, para a captura de dióxido de carbono (CO₂) em meio aquoso por meio da carbonatação indireta. O objetivo central deste estudo foi avaliar o potencial tecnológico da escória siderúrgica para o sequestro de CO₂ em larga escala. A metodologia experimental compreendeu a redução granulométrica da escória para favorecer a sua cinética de solubilização, a realização de ensaios de solubilização em água para lixiviar íons de cálcio e magnésio e a condução de experimentos de carbonatação da solução com borbulhamento de CO₂ em bateladas. A caracterização da escória utilizada e dos precipitados formados por difração de raios-X (DRX), análise termogravimétrica (TGA), espectroscopia Raman e titulometria confirmaram a transformação mineralógica do CO₂ em carbonatos e a formação predominante de carbonato de cálcio (CaCO₃). A semeadura mostrou-se uma estratégia mais eficaz para induzir a precipitação em comparação com o resfriamento. As suspensões semeadas atingiram um potencial prático de sequestro de CO₂ (RCO₂) de 39,7% com grau de carbonatação de 19,1%, enquanto as resfriadas somente resultaram em 8,4% de RCO₂ e um grau de carbonatação de 12,7%. Embora limitações como a baixa conversão de cálcio em carbonatos e a tendência corrosiva da solução tenham sido identificadas, a alta reatividade inicial da escória siderúrgica e a pureza do carbonato de cálcio formado representam oportunidades para sua valorização em larga escala. Assim sendo, a escória siderúrgica possui um potencial promissor na descarbonização industrial e na economia circular
dc.description.sponsorshipCapes
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/20797
dc.languagepor
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Ambiental
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental
dc.rightsopen access
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
dc.subjectEscória siderúrgica
dc.subjectCréditos de carbono
dc.subjectCarbonatação
dc.subjectEconomia circular
dc.subjectCaCO3
dc.subjectSteel slag
dc.subjectCarbon credits
dc.subjectCarbonation
dc.subjectCircular economy
dc.subject.cnpqEngenharia Sanitária
dc.titleAplicação de escória siderúrgica para captura de dióxido de carbono em meio aquoso
dc.typemasterThesis
foaf.mboxemail@ufes.br
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