Síntese de nanomateriais de carbono a partir do resíduo de milho (DDGS)

Abstract

Recebido em 13/11/11; aceito em 23/4/12; publicado na web em 20/7/2012 SYNTHESIS OF CARBON NANOMATERIALS FROM CORN WASTE (DDGS). The world's largest ethanol producer (USA) uses corn as feedstock. DDGS (distillers dried grains with solubles) is the main waste generated from this process (around 32 million t/ year). DDGS samples were pyrolyzed at 1000 °C in a furnace with controlled atmosphere. The effluent was channeled to a second furnace, in which catalyst substrates were placed. Chromatographic analysis was used to evaluate the gaseous effluents, showing that the catalyst reduced hydrocarbon emissions. The solid products formed were analyzed by SEM and TEM. Graphitic structures and carbon nanofibers, 50 μm in length and with diameters of 80-200 nm, were formed.Keywords: nanomaterials; DDGS; pyrolysis. INTRODUÇÃOO interesse pela energia da biomassa tem aumentado consideravelmente devido à necessidade de fontes de energia renováveis e limpas. O etanol proveniente da biomassa possui potencial para substituir grandes quantidades de combustíveis derivados do petróleo. A redução dos gases do efeito estufa tem sido amplamente discutida devido ao aquecimento global; o emprego do etanol em substituição aos combustíveis fósseis é considerado uma das principais medidas a serem adotadas, uma vez que os combustíveis fósseis são responsáveis por 73% da produção de CO 2 . 1 As propriedades do etanol, como o teor de oxigênio (cerca de 35% do total em massa), possibilitam uma combustão com melhor desempenho dos motores e menores índices de poluição, mesmo quando misturado à gasolina. 2 De acordo com a Global Renewable Fuels Alliance (GRFA), a produção mundial de etanol em 2010 foi de aproximadamente 8,6 x 10 10 L, representando um aumento da produção de 16,2% em relação ao ano anterior. 3 A indústria do etanol é tradicionalmente liderada por EUA e Brasil, responsáveis por cerca de 90% da produção mundial. A China apresentou um crescimento acelerado nos últimos anos, embora ainda apresente volume de produção distante dos lí-deres mundiais. A principal matéria-prima para o etanol empregada no Brasil é a cana-de-açúcar, enquanto que nos EUA predomina a aplicação do grão de milho. 4 A produção de etanol a partir do grão de milho apresenta crescimento consolidado nos últimos anos, em 2006 cerca de 1,9 x 10 10 L foram produzidos nos EUA, enquanto que, em 2009, foi registrada uma expansão para 3,8 x 10 10 L. 5 As atuais políticas de incentivos fiscais por parte do governo norte-americano tendem a aumentar ainda mais a competitividade deste setor, criando uma maior expectativa de produção para os próximos anos. 6 Maior produtor mundial de etanol (46% do total), os EUA possuem o milho como matéria-prima base para 98% das indústrias produtoras deste combustível. A produção de etanol norte-americana se concentra na região chamada de Cinturão do Milho, com destaque para os estados de Iowa e Illinois. 5 O grão de milho é convertido em etanol, basicamente, por dois processos: moagem úmida ou moagem seca. Na moagem úmida, a semente de milho ...

Grãos Secos De Destilaria Com Solúveis De Milho: Uma Alternativa Na Alimentação De Ruminantes – Revisão De Literatura

“…Os Estados Unidos da América e Brasil lideram as produções, somando juntos 90% do etanol disponível para utilização, enquanto a China vem aumentando sua produção para atender a demanda interna (ALVES et al, 2012).…”

“…Atualmente, os Estados Unidos quadriplicou sua produção de etanol e tende a continuar aumentando. Com mais de 200 usinas de biocombustível e crescente venda de veículos tipo biocombustível (carros flex), o país passou de 6,5 bilhões para 39 bilhões de litros de etanol produzido em 10 anos, principalmente devido ao incentivo governamental neste tipo de produção e disponibilidade de matéria prima (ALVES et al, 2012;BUOSI;DIAN, 2014;CALLAWAY et al, 2014;LIU, 2011).…”

“…O milho pode ser processado de duas formas para a produção do etanol: a moagem úmida e a moagem a seco. A moagem úmida consiste na separação do amido, gérmen e fibra, resultando na farinha de glúten de milho e o Wet Distillers Grains (WDG) ou grãos úmidos de destilaria, sem solúveis (ALVES et al, 2012;KIM et al, 2008;LIU, 2011). Já a moagem a seco corresponde a 70% da forma de produção do etanol.…”

Energia metabolizável e digestibilidade de aminoácidos de coprodutos do etanol de milho para frangos de corte

“…A utilização do milho como matéria-prima para a produção de etanol requer um menor investimento e resulta em maior rendimento quando realizada a via seca, que é a via mais comum (82%), comparada à via úmida (18%) (Belyea et al, 2004;Cinelli, 2012). A diferença entre o processo da via úmida e seca é que a via úmida utiliza o acondicionamento, cuja finalidade é aumentar a eficiência da separação dos grânulos de amido, gérmen e fibra por meio da incorporação de água ao grão (Alves et al, 2012).…”

“…O principal produto da via seca é o bioetanol, apresentando um rendimento de 460 litros de etanol anidro, e seu coproduto é o DDGS, com rendimento de 380 kg para cada tonelada seca desta matéria prima (Alves et al, 2012;Cinelli, 2012…”