Nossas pesquisas

Nossas pesquisas e outras atividades

 

A agenda século XXI tem por base três pilares que representam objetivos a serem alcançados por todos os segmentos sociais, em especial o acadêmico e o empresarial: Sustentabilidade, Interdisciplinaridade e Inovação. Sem a pretensão de minimizar, mas de direcionar, podemos destacar que além da Educação, estes objetivos estão diretamente relacionados com o polinômio Energia – Água – Alimentos – Ambiente, os maiores desafios atuais da Humanidade. O inter-relacionamento no âmbito do polinômio é abrangente e envolve qualquer das dimensões em foco: econômica, tecnológica e social.

Energia e Ambiente podem representar os maiores desafios atuais da Humanidade, pois além da sua importância intrínseca, estão diretamente relacionados com a produção e a conservação dos alimentos, como uso sustentável dos corpos d’água e, consequentemente, com a riqueza/pobreza das nações.

Nesse contexto, as ações do INCT E&A incluem aspectos ligados a otimização e uso eco-eficiente de energia; combustíveis fósseis e provenientes de biomassa; impactos ambientais na atmosfera, litosfera, hidrosfera e na biosfera; tecnologias limpas; nanotecnologia e novos materiais.

Para isso, existiu, desde a concepção do projeto, um programa para ação concertada para alcance dos objetivos e metas, conforme ilustrado na Figura a seguir:

Nesse cenário, a inovação emerge como o principal desafio para a longevidade das corporações, reforçando os desafios anteriormente apontados e destacando os fatores críticos para o sucesso (da inovação) que são: i) pessoal (que define o ambiente inovativo); ii) processos (que requerem boas práticas e padronização); e iii) parcerias (que provêem o conhecimento, entendimento e habilidades, em tempo real, para a rápida inovação).

Por tratar-se de uma temática de grande complexidade – ENERGIA E AMBIENTE – o projeto envolve um planejamento em três níveis: i) Pontual, com foco de ação em temas específicos; ii) Linear, com organização através de eixos de pesquisa, agregando atividades de pesquisa, ensino e extensão oriundas de diferentes ações; e iii) Areolar, que agrega as ações dos eixos de pesquisa visando atingir os objetivos do projeto.

Objetivos e metas

Em relação aos objetivos propostos originalmente no projeto, o INCT E&A vem atuando em forma de rede nacional de grupos de pesquisa, para estudar, de forma concertada, a preparação de biocombustíveis, associada à valorização dos coprodutos; a caracterização e especificação dos biocombustíveis produzidos, bem como das matérias-primas; a preparação de misturas de combustíveis e aditivos; testes das misturas de combustíveis em motores e dinamômetros; e avaliação do impacto das emissões e estudos de outras matrizes de interesse ambiental.

O INCT em Energia e Ambiente atuou em forma de rede nacional de grupos de pesquisa, para estudar, de forma concertada, a preparação de biocombustíveis, associada à valorização dos coprodutos; a formulação e certificação de combustíveis e de misturas de combustíveis fósseis e biocombustíveis; a combustão em motores estacionários e em dinamômetro de rolos e o impacto dos gases e material particulado (em escala micrométrica e nanométrica) emitidos na atmosfera de centros urbanos brasileiros.

Linhas de ação (projeto original)

A seguir, são destacadas as principais áreas e linhas de ação do INCT E&A para o avanço do estado da arte em energia e ambiente.

  1. i) Preparação de biocombustíveis, associada à valorização dos coprodutos;
  2. ii) Formulação de combustíveis e testes em motores;

iii) Especificação e caracterização de produtos, matérias-primas e ambiente;

  1. iv) Formação de recursos humanos;
  2. v) Divulgação científica e transferência de conhecimento e tecnologia;

– Ações com Empresas;

– Propriedade Intelectual, inovação de produtos, processos ou políticas públicas;

  1. vi) Educação e divulgação da ciência;

– Publicação de livros e artigos didáticos, entrevistas;

– Atuação em escolas do ensino médio e fundamental;

vii) Articulações com outros INCT;

viii) Cooperações internacionais.

 

O Projeto Original continua em andamento buscando tingir a maior parte das metas previstas. Neste Plano de Trabalho serão abordadas as linhas de pesquisa em andamento que serão potencializadas e novas linhas de pesquisa que serão implementadas. A seguir é apresentado o detalhamento das Linhas de Pesquisa que serão destacadas – para o período de 2021 – 2023, sendo algumas novas e outras em continuidade e potencialização.

1. Energia

1.1 – Hidrogênio Verde (H2V) – Novo

Com o aumento das preocupações relacionadas às mudanças climáticas e disponibilidade de recursos, percebe-se um crescente interesse científico e industrial pelo potencial das tecnologias de hidrogênio. Atualmente, cerca de 96% de H2 produzido globalmente é a partir da reforma termoquímica do gás natural, responsável por cerca de 3% das emissões globais de CO2 por ano. Por esta razão, algumas tecnologias pouco utilizadas para produzir hidrogênio limpo a partir da água, denominado de hidrogênio verde (H2V), são vistas como promissoras em curto e médio prazo. Essas tecnologias são baseadas no processo de water splitting que envolve diferentes fontes primárias de energia para extrair o hidrogênio da água. A divisão da molécula de água em H2 e O2 é uma reação endergônica (DGo = 237 kJ mol-1), o que significa que é termodinamicamente não espontânea. A fonte primária de energia fornecida para quebrar a ligação O-H (DH = 464 kJ mol-1) determinará o quão limpo será o hidrogênio produzido pela quebra da molécula de água. Energias elétrica, térmica, nuclear ou fotônica podem ser usadas para gerar hidrogênio a partir da água.

A produção fotocatalítica de H2 é uma fotossíntese artificial inspirada na natureza, amplamente explorada na geração de hidrogênio, baseada no processo de water splitting assistido por uma partícula semicondutora e energia fotônica (l > 1000 nm; E > 1,23 eV). A fotoeletrólise da água foi relatada pela primeira vez por Fujishima e Honda em 1972 usando TiO2 (eletrodo semicondutor) conectado a um contra-eletrodo de platina exposto à radiação ultravioleta. Uma partícula semicondutora, com uma pequena quantidade de um metal nobre como a platina, depositada na superfície, é essencialmente uma célula fotoeletroquímica em miniatura, onde a água é oxidada diretamente na superfície do semicondutor e reduzida na superfície do metal nobre. A escolha de um semicondutor para atuar como fotocatalisador na produção de hidrogênio assistida por luz solar deve atender a pelo menos três requisitos: 1) posicionamento adequado das bordas das bandas de condução e valência; 2) energia de band gap do semicondutor > 1,23 eV e < 3 eV; 3) estabilidade durante a reação fotocatalítica. O nosso Grupo de Pesquisa tem adotado várias estratégias para desenvolver semicondutores com propriedades optoeletrônicas adequadas para a geração fotocatalítica de hidrogênio, tais como óxidos (TiO2, BiTaO4, BiNbO4, Ta2O5, Nb2O5) e calcogenetos (CdS, CdSe, CdTe, Bi2S3, MoS2) metálicos e materiais carbonáceos, como óxido de grafeno reduzido (RGO) e C3N4. Todos os materiais preparados são testados em fotoreator de bancada empregando luz solar artificial. A próxima etapa dos testes fotocatalíticos envolve estudos de scale up com captação de luz solar natural para avaliar a viabilidade de extração de hidrogênio da água em larga escala por esse processo.

 

1.2 Captura e conversão de dióxido de carbono – CCU – (Carbon dioxide capture and conversion) – Novo

A Captura e conversão de dióxido de carbono (Carbon dioxide capture and conversion) tem ganho atenção crescente nos últimos anos, devido às questões associadas às mudanças climáticas. A CCU pode ser também considerada no contexto da Economia Circular, desde que o CO2 produzido a partir da queima de combustíveis fósseis e derivados da biomassa pode ser, de maneira eficiente, capturado e hidrogenado para a produção de combustíveis como metanol, dimetiléter e hidrocarbonetos, contribuindo para a redução das emissões para a atmosfera e para o desenvolvimento sustentável.

Os estudos em foco no INCT envolvem a síntese e caracterização de materiais funcionalizados, preparados a partir da carbonização de biomassa, como quitosana e arginina. Os materiais serão caracterizados de acordo com diferentes propriedades e utilização de diversas técnicas, como composição química, área superficial, análise térmica, entre outras, e avaliados em uma termobalança capaz de operar a diferentes temperaturas e pressões, com diferentes composições gasosas.

Na linha de conversão de CO2, os estudos focam na hidrogenação a metanol e dimetil éter usando catalisadores de Cu.ZnO, com diferentes promotores. Os catalisadores serão avaliados quanto à composição, área superficial, perfil de redução, entre outros, e a conversão e seletividade medida em reator de fluxo contínuo sob diferentes temperaturas e pressões.

Também será focada a produção de carbonatos orgânicos, tanto via reação do CO2 com epóxidos, para formar carbonatos cíclicos, como via reação do CO2 com alcoóis, para produzir carbonatos alifáticos. Na primeira linha são usadas zeólitas impregnadas com halogenetos metálicos como catalisadores, enquanto para a produção de carbonatos alifáticos o foco são óxidos metálicos, sobretudo de cério. A conversão e seletividade serão obtidas a partir de reações em batelada, sob diferentes temperaturas e pressões.

 

1.3 – Biomassa (Continuidade e Potencialização)

Desenvolvimento de novos processos pirolíticos de diferentes biomassas usando catalisadores tipo zeólitas e nanopartículas de ferro visando a obtenção de produtos de maior valor agregado.

– Desenvolvimento de novos processos pirolíticos:

Desenvolvimento de um processo pirolítico de biomassa usando reator aquecido por indução eletromagnética;

Pirólise e Upgrade do bio-óleo obtido de borra de café, usando catalisadores e nanopartículas de ferro;

Pirólise e Upgrade do bio-óleo obtido de fibra de coco, usando catalisadores tipo zeólita;

– Aproveitamento de resíduos de biomassa:

Pirólise de resíduos agroindustriais de biomassas oleaginosas

Pirólise de resíduos do aproveitamento de microalgas

Estudo de obtenção de extratos de elevado valor agregado a partir da semente de açaí

Aproveitamento de resíduos de pitanga como cosméticos, fármacos e alimento funcional

Aproveitamento de resíduos de mangaba como matéria-prima para antiinflamatórios

2. Impactos no ambiente

2.1 Microlpásticos (Novo)

A poluição nos mais variados compartimentos ambientais (atmosfera, corpos d´água, solo e criosfera, bem como a fauna e flora contida neles) no presente momento está alcançando níveis alarmantes, e nunca vistos na história da humanidade. A poluição, geralmente proveniente de substâncias orgânicas e inorgânicas, vem contribuindo para a entrada destes nas cadeias alimentares, que podem chegar até os seres humanos. Desse modo, estes podem interferir e/ou provocar o aumento da toxicidade dos ecossistemas e na saúde humana.

Um bom exemplo desse tipo de situação é a poluição global por microplásticos, que são encontrados em águas superficiais (rios e oceanos), nos sedimentos, em organismos filtrantes, nos estômagos dos peixes, e na areia das praias. Estima-se que a produção global de plásticos desde os anos 1950s até 2019 tenha passado de 1,7 milhões de toneladas para 360 milhões de toneladas por ano. Dos 6.3 milhões de toneladas de plástico produzidos entre 1950-2015, apenas 9% foram reciclados, tendo o restante alcançado os rios e eventualmente os oceanos. Os plásticos podem persistir entre dezenas e centenas de anos, período que sofrem fragmentação em pequenas partículas, gerando microplásticos (partículas < 5 mm). Ainda, pouco ou muito pouco da pesquisa cientifica sobre microplásticos está concentrada no Hemisfério Sul, já que a maior parte da pesquisa oceânica ocorre principalmente no Hemisfério Norte (Santana et al., 2021).

Grupos de pesquisadores do INCT recentemente vêm investigando a ocorrência de microplásticos em regiões costeiras (como, por exemplo, na Baia de Todos os Santos (BTS) e Baía de Camamu e em regiões de mar aberto. Parte destes pesquisadores também compõem a equipe do Projeto MEPHYSTO, aprovado no último edital do PROANTAR, em 2018. No cruzeiro científico da Operação Antártica, organizada pela Marinha do Brasil, foram coletadas amostras de microplásticos na Confluência Brasil-Malvinas (CBM), no Estreito de Drake e na Baía do Almirantado (Antártica). Há previsão de participação em pelo menos mais 3 outros cruzeiros do PROANTAR, em que serão coletadas mais amostras de microplásticos. Vale a pena salientar que todos os projetos citados são financiados pelo CNPq e têm ótima sinergia com o INCT em Energia & Ambiente.

Nos cruzeiros científicos para a Antártica, também foram coletadas amostras de água do mar, material particulado atmosférico fino (PM2.5), substâncias em fase gasosa (gases orgânicos e inorgânicos) e Hg gasoso, desde o Rio de Janeiro até a Baía do Almirantado. Com as amostras de PM2.5 planeja-se determinar os níveis de Hg particulado (Hgp) e compará-lo com Hg gasoso e estudar a distribuição e a partição desse elemento na atmosfera. Esse é o primeiro estudo de que temos conhecimento que investiga a partição de Hg atmosférico entre as fases gasosa e particulada. Nessas mesmas amostras, iremos investigar também marcadores orgânicos tanto de origem antrópica quanto de origem biogênica. Pesquisadores do grupo vêm publicando recentemente novos métodos analíticos e novos estudos ambientais envolvendo compostos policíclicos aromáticos usuais (tais como cerca de 60 compostos HPAs, nitro-HPAs e oxy-HPAs) e vêm avançando também no sentido de determinar policíclicos contendo heteroátomos tais como nitrogênio, enxofre e oxigênio. Na literatura, os estudos relacionando esses compostos são escassos. Dentre esses compostos policíclicos, vale ressaltar que fomos pioneiros na determinação dos isômeros 3-nitrobenzantrona (3-NBA) e 2-nitrobenzantrona (2-NBA) e seu precursor benzantrona (BA).

 

2.2 Impacto Desastre do Óleo (Novo)

Em função do recente derramamento de óleo ocorrido na costa brasileira, tornou-se necessário ampliar a área de estudo, que agora engloba, além da BTS, a Baía de Guanabara, Baía de Camamu, Ilha de Boipeba, Abrolhos, e o Litoral Norte da Bahia. Nessa investigação, estão sendo coletadas amostras de corais, poliquetas, ascídias, amphipodas, grama marinha, sedimentos e água, para investigar os possíveis efeitos sub-letais do óleo derramado nesses ambientes. Também serão investigados os níveis de elementos-traço presentes nas mesmas amostras, com destaque para o Hg em amostras de biota.

No que se refere aos possíveis marcadores químicos que podem ser encontrados nas amostras de PM2.5, fase gasosa atmosférica, água do mar, sedimento e biota, já havia até o momento, um grupo de compostos e elementos traço bastante relevantes e não-triviais que estavam sendo investigados. Esta lista está sendo expandida com novas espécies, desenvolvendo métodos cada vez mais verdes e eficientes, através da miniaturização dos extratores e até mesmo desenvolvendo e patenteando novos extratores. Novos produtos serão desenvolvidos novas patentes depositadas.

Em consonância com os 17 ODS da ONU, Agenda 2030 a Década da Ciência Oceânica (2021-2030) e o movimento Net Zero 2050 (que propõe a redução das emissões dos gases estufa a zero até 2050), com certeza, as condições do ambiente atmosférico, oceânico e a litosfera irão melhorar muito. Logo, esse projeto propõe investigar e documentar ao longo do tempo essas modificações benéficas nas condições ambientais.

 

2.3 Desenvolvimento de novos dispositivos de extração e materiais adsorventes para a determinação de grupo de moléculas não-convencionais em amostras ambientais (Continuidade e Potencialização).

Pesquisadores do INCT E&A de diferentes instituições e regiões do país desenvolveram recentemente novos materiais adsorventes (biocarvão obtido da pirólise de diferentes tipos de biomassas) publicado recentemente (J. Environ. Chem. Engineering, 9, 105472, 2021). Paralelamente, foi desenvolvido um novo extrator, empregado para extrações sólido-líquido para determinação de substâncias orgânicas em amostras de alimentos e ambientais. Primeiramente, para a prova de conceito, uma primeira versão produzida em laboratório do extrator, foi utilizado em três estudos, em que empregavam como adsorventes, C18 e outros disponíveis comercialmente. As provas de conceito foram publicadas recentemente: (i) para determinar pesticidas em águas ambientais (J. Chromatog. A, 1639, 461781, 2021), (ii) determinação de compostos policíclicos aromáticos em água doce e salgada (Talanta, 204, 776-791, 2019), e (iii) determinação de interferentes endócrinos em amostras de água mineral (Food Chemistry, 371, 131062, 2021).

A concepção do extrator foi melhorada e miniaturizada, e um pedido de patente intitulado Dispositivo de três vias para a filtração e microextração sólido-líquido” foi depositada em 31/05/2019 e concedida em 27/10/2020, sob o selo de “Patente Verde” (registro BR102019112441). Vale ressaltar que o dispositivo recebeu o esse selo devido as vantagens de miniaturização, automação, uso reduzido de solventes, e a geração reduzida de descartes. No momento, esse dispositivo está sendo avaliado, juntamente com os “biocarvões” já preparados no desenvolvimento de novas metodologias analíticas para a determinação de novos analitos, tais como: compostos policíclicos aromáticos tendo nitrogênio, oxigênio e enxofre como heteroátomos, n-alcanos, novos compostos que atuam como interferentes endócrinos, dentre outros, em diferentes matrizes.

Na sequência, foi também desenvolvido novo dispositivo extrator, dessa vez, para extração líquido-líquido, com o objetivo de aumentar a versatilidade das determinações em grupo cada vez maior de amostras. Mais uma vez, a prova de conceito foi realizada e publicada recentemente (Microchem. J., 166, 106306, 2021). Em sequência, foi projetada uma versão melhorada e miniaturizada desse dispositivo e então depositada a patente intitulada “Dispositivo com tubo capilar removível para microextração líquido-líquido”, depositada em 01/09/2021 sob número de registro BR1020210174196. Igualmente ao descrito para o dispositivo anterior, esse novo produto também será utilizado para desenvolvimento de novos métodos analíticos que permitirão a determinação de analitos não-convencionais. Esses novos métodos darão subsídios para aplicá-los nos estudos de composição de combustíveis, da emissão de veículos movidos a combustíveis fósseis ou alternativos, e de amostras de biota e de diferentes compartimentos ambientais.

 

2.4 Zonas mortas (Novo)

Zonas mortas são áreas com baixos níveis de oxigênio (ou hipóxicas) em diferentes corpos d’água (lagos, rios e oceanos) distribuídos no globo.  As Zonas mortas ocorrem devido a eutrofização de corpos d’água, resultante da recepção de nutrientes em excesso. Em níveis normais de nutrientes, há o favorecimento de organismos nesses corpos d’água, e dentre eles, um organismo chamado cianobactérias. Esses organismos dependem da quantidade de oxigênio dissolvido na água. Entretanto, quando há nutrientes em quantidades elevadas, há multiplicação em excesso dos organismos presentes, o que pode levar ao consumo de todo ou quase todo oxigênio dissolvido, o que se torna danoso `a população de organismos presentes. O excesso de nutrientes despejados nos corpos d’água geralmente são causados por atividades antrópicas (combustíveis fósseis, agricultura, despejos domésticos e industriais, dentre outros). Por essa razão, as zonas mortas são geralmente localizadas em zonas costeiras.

No momento, entende-se muito pouco como se dá o processo de hipóxia em zonas mortas e em quais espécies oxigenadas (e quais funções essas virão a ter nesse novo cenário) o oxigênio que antes estava dissolvido na água (e que foi consumido) se transforma. São necessários estudos em ambientes controlados para tentar acompanhar o que acontece nos sistemas aquáticos até o momento que a hipóxia ocorre e o que acontece após isso. E também se há oportunidade de reverter a hipóxia em algum estágio, antes da morte dos organismos vivos.

Com o objetivo de conhecer (para poder mitigar) os mecanismos que consomem o Oxigênio dissolvido nos corpos d’agua fixando-o em compostos e tornando-o  indisponível para a “respiração,  está em fase de planejamento experimentos controlados, que podem ser executados em tanques contendo água do mar, em ambiente controlado e exposto `a luz solar  através  da simulação em um sistema contaminado com combustíveis fósseis, em ambiente controlado, em escala laboratorial, com o objetivo de monitorar periodicamente a concentração de O2 dissolvido e de compostos orgânicos (compostos carbonílicos, ácidos carboxílicos, quinonas, benzantronas, etc…) em água do mar.

3. Combustíveis e emissões veiculares

Os principais poluentes de origem veicular (aerossóis atmosféricos) regulamentados por lei são: material particulado (MP); hidrocarbonetos (HC); monóxido de carbono (CO) e os óxidos de nitrogênio (NOx) e óxidos de enxofre (SOx).  Outros compostos que não são regulados por lei e que merecem destaque, devido ao seu potencial tóxico, são os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs, nitro-HPAs e quinonas) e os compostos carbonílicos (CC) que podem estar também adsorvidos no MP ou presentes na fase gasosa (PINTO et al., 2005; GUARIEIRO, et al., 2011; GUARIEIRO e GUARIEIRO, 2013; RESENDE et al, 2021).

Os motores de combustão interna emitem para a atmosfera produtos oriundos do processo de combustão incompleta. A composição e concentração dos poluentes emitidos estão diretamente relacionadas com as propriedades e características dos combustíveis utilizados nos veículos ciclo Otto e ciclo Diesel. Muitos trabalhos já foram desenvolvidos sobre este tema no âmbito do INCT de Energia e Ambiente. Todavia, é necessário que novos estudos sejam desenvolvidos, para a avaliação de novas misturas combustíveis que são inseridas no mercado e outras que podem ser propostas, visando a aplicação de biocombustíveis no setor de transporte. Além disso, uma nova proposta de motor veicular, motores elétricos e híbridos, vem ganhando espaço no setor de transporte, onde novos estudos podem ser direcionados visando a avaliação de impactos gerados nas emissões veiculares.

O etanol de segunda geração (2G) pode ser obtido a partir da hidrólise das fibras de celulose e hemicelulose em açúcares fermentescíveis. A produção e aplicação do etanol 2G são ainda pouco exploradas. Apesar do etanol 2G possuir composição química semelhante ao etanol produzido a partir de sacarose ou amido (etanol de primeira geração – 1G), a sua purificação pode não ser tão eficaz e acarretar na presença de alguns subprodutos indesejáveis (álcoois, glicerol, aldeídos, ácidos carboxílicos etc.). Tais subprodutos, oriundos do tipo de processo produtivo do etanol 2G, podem desencadear alguns problemas técnicos quando da sua utilização, podendo também gerar a emissão de compostos indesejados para a atmosfera (aldeídos, HPAs, MP etc).

Neste contexto, a próxima etapa de estudos sobre emissão veicular visa estudar o uso de etanol 2G avaliando o desempenho de motores e o impacto toxicológico proveniente da queima de sua mistura com diesel/biodiesel. Outras misturas combustíveis, contendo biocarvão (MIRBAGHERI et al., 2020) e diesel verde – HVO- (discutidas no item novos combustíveis), também serão foco de estudos de emissões (fase gasosa e particulada), assim como as emissões de veículos elétricos e híbridos.

 

3.1- Novos combustíveis (Novo)

Atualmente o etanol tem sido produzido principalmente pela cana de açúcar e o milho, mas, as pesquisas recentes têm buscado desenvolver técnicas e tecnologias viáveis para aproveitar as seguintes biomassas: palha e bagaço da cana de açúcar, palha de trigo e resíduos do milho, casca de coco e restos de madeira.

O aproveitamento dos diferentes tipos de matérias primas citadas anteriormente na geração de etanol 2G, além de promover o desenvolvimento sustentável, permite a geração de renda, emprego e o crescimento sustentável. De acordo com Santos et al. (2012), a palha da cana de açúcar apresenta um grande potencial para a geração de calor, eletricidade e produção de etanol celulósico. Assim, a utilização desse tipo de biomassa é uma alternativa promissora para atender o consumo crescente de combustíveis fósseis que está acontecendo no mundo.

Nesse contexto, é necessário destacar que a produção de etanol de 2G através da celulose, apresenta um entrave tecnológico, que consiste no desmembramento da parede celular e a conversão em monossacarídeos fermentáveis. Dessa forma, pesquisas sobre os processos e técnicas viáveis para a produção de bioetanol, podem possibilitar a solução desse entrave tecnológico na produção de etanol derivado da celulose, e desenvolver uma inovação nos processos produtivos desse combustível.

As metas de uso do etanol 2G no mercado vêm sendo implantadas em diversos países, com o objetivo de tornar os biocombustíveis cada vez mais acessíveis. Estima-se que o cenário de consumo de biocombustíveis no Brasil cresça de 10,4 (milhões de toneladas equivalentes de petróleo) em 2015 para 23 (milhões de toneladas equivalentes de petróleo) em 2030 (IEA, 2007). Todavia, a aplicação do Etanol de segunda geração 2G ainda é pouco explorada no Brasil e no mundo.

Porém, apesar do potencial do Etanol 2G, ainda não existem resultados conclusivos quanto ao efeito da utilização desse combustível em motores, quanto ao impacto de sua mistura com outros combustíveis e quanto à emissão de poluentes não regulamentados por lei e com alto potencial toxicológico. Muitos trabalhos encontrados na literatura referem-se ainda ao desenvolvimento de técnicas para sintetizar o Etanol 2G. Assim, pesquisas futuras devem ser feitas para avaliar o comportamento desse biocombustível avaliando todos seus impactos. Dessa forma, serão propostas nessa nova etapa do projeto novos combustíveis, com adição de etanol 2G como aditivo para óleo diesel, em misturas diesel/etanol e diesel/etanol/biodiesel. Tais combustíveis serão caracterizados e avaliados quanto ao desempenho e emissões de poluentes (como descrito no item emissões veiculares).

Além de estudos utilizando etanol 2G, uma nova proposta de biocombustível, utilizando biocarvão e HVO (diesel verde, produzido a partir de óleos vegetais que passam por processos de hidrotratamento), será foco da próxima etapa do projeto (PARRAVICINI et al., 2021). Um novo conceito energético e químico para formulação de biocombustível à base de biomassa de eucalipto será estudado em motor ciclo diesel, afim de comparar sua eficiência, emissões e impacto em componentes do motor diesel, quando adicionado a misturas combustíveis contendo óleo Bunker Convencional / HVO / biocarvão.

 

 

 

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