Preparação e caracterização de catalisadores zeolíticos para obtenção de combustíveis sustentáveis de aviação via rota Alcohol to Jet (ATJ)

Autores

  • Thales Marcelo dos Santos UFBA Autor
  • Elessandra Góis dos Santos UFBA Autor
  • Lourdes Oliveira Galvão UFBA Autor
  • Wilson Sousa Mercês Neto UFBA Autor
  • Fernanda Texeira Cruz UFBA Autor
  • Raildo Alves Fiuza Junior UFBA Autor
  • Mauricio Brandão dos Santos UFBA Autor
  • Artur José Santos Mascarenhas UFBA Autor

Palavras-chave:

Bioquerosene de aviação, rota ATJ, catalisadores zeoliticos

Resumo

Em virtude dos recorrentes problemas ambientais e da provável escassez dos combustíveis fósseis, os estudos estão cada
vez mais centrados na busca por alternativas sustentáveis que, de certa forma, possam mitigar os impactos causados pelo
intenso uso e exploração dos recursos fósseis não renováveis. Dentre os setores, a aviação é um dos mais difíceis de
descarbonizar, sendo responsável por cerca de 2,5% das emissões globais de CO2 para a atmosfera. Conforme dados
estatísticos, até 2050, espera-se um aumento em 22% das emissões globais em decorrência do crescente fluxo de pessoas
e produtos em todo o mundo. Dessa maneira, com o objetivo de reduzir essas emissões e atingir as metas de sustentabilidade,
a indústria está investindo cada vez mais em combustíveis sustentáveis de aviação (SAF) [1]. A rota ATJ é uma das
abordagens mais promissoras para a produção de SAF. Este processo envolve a conversão de álcoois, especialmente o
etanol, em hidrocarbonetos líquidos que possam ser usados como combustível de aviação drop-in. O processo é realizado
através de reações catalíticas que incluem desidratação dos álcoois a olefinas, seguido da oligomerização das olefinas,
seguido de hidrotratamento. O zeólito H-ZSM-5 é um dos catalisadores mais promissores para a rota ATJ devido às suas
propriedades únicas, tais como sua acidez, alta área superficial e estabilidade térmica, que o tornam ideal para a desidratação
e oligomerização de álcoois. Além disso, a impregnação com metais de baixo custo como o níquel (Ni) e cobre (Cu) no HZSM-
5 podem aumentar significativamente a eficiência catalítica na hidrogenação, melhorando a conversão das olefinas em alcanos
[1]. Neste trabalho, a síntese do catalisador H-ZSM-5 de topologia MFI foi baseada no método hidrotérmico utilizando-se a
metodologia proposta pela International Zeolite Association com posterior impregnação com 5% de níquel. Os materiais foram
caracterizados por difratometria de raios-X (DRX), termogravimetria (TG), microscopia eletrônica de varredura (MEV),
florescência de raios-X (FRX) e análise textural por fisissorção de N2. Os materiais recém-sintetizados apresentaram o perfil
de difração de raios-X característico de uma topologia MFI. Com base nos dados de TG/DTG, o material foi calcinado a 500°C
por 6 horas sob vazão de 50 mL/min de ar sintético. Não foram observadas mudanças significativas no padrão de raios-X após
a calcinação. A microscopia eletrônica de varredura revelou que o zeólito ZSM-5 apresenta partícula aproximadamente
esféricas de ~13,5 m de diâmetro, formadas por aglomerados de cristalitos prismáticos. O zeólito ZSM-5 apresentou isoterma
do tipo I, característica de materiais predominantemente microporosos. A análise de FRX mostrou que o zeólito obtido
apresenta razão molar SiO2/Al2O3 = 24 e que os sítios de troca iônica estão ocupados por íons H+ e Na+. Após impregnação
com 5% de níquel não foram observados picos de oxido de níquel no padrão de difração de raios-X, mas observa-se redução
da área superficial e do volume de microporos, sugerindo que espécies de oxido de níquel sub-nanométricas podem estar
bloqueando parcialmente os canais do zeólito ZSM-5.

Downloads

Os dados de download ainda não estão disponíveis.

Referências

Z. Junyan et al. Green Energy & Environment, 2024. https://doi.org/10.1016/j.gee.2024.09.003

Downloads

Publicado

15-11-2024

Edição

Seção

Síntese e caracterização de catalisadores e adsorventes.

Como Citar

DOS SANTOS, Thales Marcelo; GÓIS DOS SANTOS, Elessandra; OLIVEIRA GALVÃO, Lourdes; MERCÊS NETO, Wilson Sousa; TEIXEIRA CRUZ, Fernanda; ALVES FIUZA JUNIOR, Raildo; BRANDÃO DOS SANTOS, Mauricio; SANTOS MASCARENHAS, Artur José. Preparação e caracterização de catalisadores zeolíticos para obtenção de combustíveis sustentáveis de aviação via rota Alcohol to Jet (ATJ). XIV Encontro de Catálise do Norte, Nordeste e Centro-Oeste, Brasil, 2024. Disponível em: https://submissao.sbcat.org/index.php/xivencat/article/view/64. Acesso em: 27 dez. 2024.

Artigos Semelhantes

21-30 de 79

Você também pode iniciar uma pesquisa avançada por similaridade para este artigo.

Artigos mais lidos pelo mesmo(s) autor(es)