Hydrothermal carbonization of lignocellulosic biomass for carbon rich material preparation: A review

Khan, Tanveer Ahmed; Saud, Anisah Sajidah Haji; Madusari, Sylvia; Hasbi, Ab. Rahim Mohd; Park, Ji Won; Kim, Seungman

doi:10.1016/j.biombioe.2019.105384

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“…A carbonização hidrotérmica é um processo que converte a biomassa lignocelulósica em matéria rica em carbono, os chamados carvões hidrotérmicos. Estes produtos possuem elevado poder calorífico, sendo utilizados normalmente como biocombustíveis, como adsorventes em biorremediação e para melhoramento de solo (KHAN et al, 2019;POERSCHMANN et al, 2015).…”

Section: Carvão Hidrotérmicounclassified

“…Para maximizar a produção de sólidos ricos em carbono, as condições devem ser subcríticas, com temperatura entre 180 °C e 260 °C. Nessa situação, as propriedades da água são modificadas e possibilitam uma série de reações que provocam a formação do produto desejado (KHAN et al, 2019). O mecanismo proposto por Khan et al (2018), que estudaram a carbonização hidrotérmica da madeira de seringueira, é iniciado pela hidrólise e desidratação da celulose, das hemiceluloses, da lignina e de monômeros constituintes, gerando compostos furânicos e fenólicos, que são polimerizados formando uma rede aromática de carbono, que se organizam em forma de microesferas de carbono, o principal produto da carbonização.…”

Section: Carvão Hidrotérmicounclassified

“…Stojceska et al (2008) avaliaram o efeito da adição de bagaço de malte seco e moído como ingrediente para biscoitos, encontrando que até 30% de bagaço de malte possibilitou produtos com características físico-químicas aceitáveis, porém o teor de 20% foi mais recomendado por proporcionar características mais próximas às dos produtos comerciais. (KHAN et al, 2019)…”

Section: Nutrição Humanaunclassified

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Caracterização Química Do Bagaço De Malte E Avaliação Do Seu Potencial Para Obtenção De Produtos De Valor Agregado

Massardi

Massini

Silva

2020

jCEC

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O bagaço de malte é o principal resíduo da indústria cervejeira. Frente a isso, surge a necessidade de avaliar diferentes formas de reaproveitamento deste material. O presente estudo teve como objetivos principais caracterizar a biomassa e avaliar as possibilidades para seu reaproveitamento como matéria-prima para produtos de valor agregado. Foram obtidos teores de 29,92% de hemiceluloses, 21,16% de proteínas, 20,80% de lignina total, 15,99% de celulose, 8,33% de extrativos e 3,76% de cinzas no material. A composição química encontrada possibilita diversas aplicações deste resíduo como matéria-prima para obtenção de produtos de maior valor agregado. Estas aplicações estão relacionadas aos altos teores de fibras lignocelulósicas e de proteínas, sendo as principais: produção de etanol de segunda geração, de carvão hidrotérmico, de ácido lático, de HMF e de produtos para nutrição humana.

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Section: Carvão Hidrotérmicounclassified

Section: Nutrição Humanaunclassified

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Caracterização Química Do Bagaço De Malte E Avaliação Do Seu Potencial Para Obtenção De Produtos De Valor Agregado

Massardi

Massini

Silva

2020

jCEC

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show abstract

“…Technologies like pyrolysis, torrefaction, or gasification requires an initial moisture content of the feedstock lower than 10-15%, otherwise the energy needed to evaporate the excess moisture could make the process energetic and economically inviable [10]. Nevertheless, hydrothermal carbonization (HTC) can avoid these limitations and simulate the natural process of coalification, converting lignocellulosic biomasses into coal-like materials [11]. This thermochemical process can convert different types of biomass into solid, carbon-rich materials at low-temperatures compared to pyrolysis [12].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Hydrothermal Carbonization of Olive Tree Pruning as a Sustainable Way for Improving Biomass Energy Potential: Effect of Reaction Parameters on Fuel Properties

et al. 2020

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Hydrothermal carbonization (HTC) allows the conversion of organic waste into a solid product called hydrochar with improved fuel properties. Olive tree pruning biomass (OTP), a very abundant residue in Mediterranean countries, was treated by HTC to obtain a solid fuel similar to coal that could be used in co-combustion processes. Three different reaction temperatures (220, 250, and 280 °C) and reaction times (3, 6, and 9 h) were selected. The hydrochars obtained were extensively analyzed to study their behavior as fuel (i.e., ultimate, proximate, fiber and thermogravimetric analysis, Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), activation energy, and combustion performance). The concentrations of cellulose, hemicellulose, and lignin in the samples depict a clear and consistent trend with the chemical reactions carried out in this treatment. Regarding O/C and H/C ratios and HHV, the hydrochars generated at more severe conditions are similar to lignite coal, reaching values of HHV up to 29.6 MJ kg−1. The higher stability of the solid is reflected by the increase of the activation energy (≈60 kJ mol−1), and ignition temperatures close to 400 °C. With this, HTC is a proper thermal treatment for the management of raw OTP biomass and its further conversion into a solid biofuel.

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“…The annual global biomass production is estimated to exceed 10 billion tons (dry basis), with an estimated 2900 EJ of potential biomass energy available, which exceeds the energy of 2 billion tons of standard coal [4] . Biomass resources include all organisms (aquatic, terrestrial), plants (agriculture, forestry) and their derived residues and wastes [4a,5] . Lignocellulose from agricultural and forestry wastes does not compete with food production, including cellulose (35–50 %), hemicellulose (20–35 %), lignin (15–20 %) and other components (i. e., inorganic and extracts, 15–20 %) (Figure 1b) [6]…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Progress in Effects of Microenvironment of Carbon‐based Catalysts on Hydrodeoxygenation of Biomass

2020

ChemCatChem

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Carbon‐based catalysts have made significant progress in hydrodeoxygenation (HDO) of biomass. Since the HDO reaction usually carried on surface of catalyst, the interaction of reactant with catalyst is closely related to the surface microenvironment of catalyst, which may further have an impact on catalytic performance. This review will discuss the relationship between surface microenvironment of carbon support and catalytic performance and mechanism of HDO reaction during biomass upgrading. We will focus on the microenvironment effect associated with HDO reaction in carbon‐based catalysts including effects of surface microstructure and surface functionalization of carbon supports on preparation of heterogeneous catalysts and catalytic performance, respectively. Study of microenvironment may provide guidance for further development of efficient carbon‐based catalysts in biomass resource utilization.

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Hydrothermal carbonization of lignocellulosic biomass for carbon rich material preparation: A review

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Caracterização Química Do Bagaço De Malte E Avaliação Do Seu Potencial Para Obtenção De Produtos De Valor Agregado

Caracterização Química Do Bagaço De Malte E Avaliação Do Seu Potencial Para Obtenção De Produtos De Valor Agregado

Hydrothermal Carbonization of Olive Tree Pruning as a Sustainable Way for Improving Biomass Energy Potential: Effect of Reaction Parameters on Fuel Properties

Progress in Effects of Microenvironment of Carbon‐based Catalysts on Hydrodeoxygenation of Biomass

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