Percorrer por autor "Mezzalira, Melissa Giacomet"
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- Dry purification of ethanolic biodiesel through adsorption using almond shell based materialsPublication . Mezzalira, Melissa Giacomet; Gomes, Maria Carolina Sérgi; Queiroz, Ana; Ribeiro, António E.; Brito, PauloPetroleum-based fuels and non-renewable sources remain dominant in the global energy supply, meeting 80% of global energy demand in 2023. However, using these non-renewable fuels results in significant emissions of pollutants into the atmosphere, including greenhouse gases such as carbon dioxide (CO2). In this context, biodiesel is a potential alternative to meet global energy demand as a substitute for non- renewable fuels, as itis considered one of the best alternatives to diesel due to its comparable properties, not requiring majoramendments in machines with combustion motors, biodegradability, and renewable advantages. Biodiesel is usually produced through a transesterification reaction using different sources of triglycerides, primarily edible vegetable oils. However, waste cooking oil (WCO) is an excellent feedstock alternative, as it is a waste product generated in significant quantities by the food industry, often improperly discarded, causing environmental harm. Biodiesel purification is another important step in the process, as contaminants such as glycerol can damage engines, requiring their removal before the fuel can be commercialized. Several purification methods can be applied, the most common being wet washing, which uses large amounts of water to solubilize glycerol and other impurities in biodiesel. However, more sustainable methods like dry washing involving adsorbent materials are currently under extensive study. Hence, this study aims to produce and characterize activated carbon derived from almond shells, evaluating its use in purifying the ethanolic biodiesel produced from WCO. In this work, biodiesel was produced via an ethanolic route with a 1:7.5 oil/ethanol molar ratio and NaOH catalyst load of 0.5%(w/w). Furthermore, the activated carbon was chemically activated with phosphoric acid (H3PO4) and carbonized at 550°C for 1 hour, achieving a carbonization yield of 59.4%(w/w). The materials were characterized by the determination of the point of zero charge (pHPZC) and the quantification of functional groups present on the material's surface. Activation with H₃PO₄ had an impact on the materials’ characteristics, as evidenced by the decrease, from 6.48 to 4.96, in the pHPZC value compared to that of the raw material, given that the number of acid groups on the surface of the materials exhibits higher values after activation. The activated carbon materials will be tested for their capacity to remove glycerol from crude ethanolic biodiesel, aiming to meet the quality standard specified by EN14214, which sets the maximum biodiesel free glycerol content at 0.02%(w/w).
- Dry purification of ethanolic biodiesel through adsorption using almond shells based materialsPublication . Mezzalira, Melissa Giacomet; Queiroz, Ana Maria; Ribeiro, António; Brito, Paulo; Gomes, Maria Carolina SérgiThe growing demand for renewable energy sources has driven the development of sustainable alternatives to fossil fuels, among which biodiesel stands out. Biodiesel can be produced from various types of oils, including waste cooking oil (WCO), contributing to the sustainability of the process. An important step in its production process is purification, which is usually carried out through wet washing. Although effective, this method generates large volumes of effluent. Thus, the use of adsorbent materials emerges as a more sustainable alternative for removing impurities such as glycerol. Biodiesel was produced through a transesterification reaction using WCO with an oil:alcohol molar ratio of 1:7.5 and 0.5 wt% catalyst, resulting in a biodiesel with an ester yield of 83.5%. Three adsorbents were prepared from almond shell waste: the first was carbonized at 500°C for 1 hour, the second chemically activated using zinc chloride and the third chemically activated with phosphoric acid. After preliminary adsorption experiments, the adsorbent activated with phosphoric acid was selected for full characterization and further adsorption studies. Kinetic adsorption studies were carried out in batch mode at three different temperatures (25, 35, and 45°C), revealing that equilibrium was reached in approximately 2 hours, with a removal percentage of 73.4% at 25°C. Pseudo-first-order and pseudo-second-order models were fitted to the experimental data. Equilibrium studies were performed at the optimal temperature identified in the kinetics (25°C), and the Langmuir, Freundlich, and Sips models were adjusted to the experimental data, with the Sips model the one that best describe the adsorption behavior of the system. The highest glycerol removal was achieved using 10 wt% of the adsorbent, reaching a maximum of 81.1% removal and a minimum glycerol content of 0.041 wt%, which is still above the limit established by the EN14214:2012 standard. Continuous adsorption experiments were performed in a fixed-bed column, with adsorption–desorption cycles operated at flow rates below 1 mL/min. The highest adsorption capacity (41.64 mg/g) was observed at a flow rate of 0.68 mL/min. The adsorption/desorption cycles indicated the regeneration potential of the adsorbent. Finally, the effect of other contaminants in biodiesel on glycerol adsorption was evaluated using a glycerol solution in ethyl acetate. The results showed a reduction in adsorption capacity (31.55 mg/mL), possibly due to the faster adsorption process, which hindered the complete use of the column bed. When comparing batch and continuous modes, the continuous process generally showed higher adsorption capacities, reinforcing its potential for industrial applications.
- Purificação a seco do biodiesel etanólico através de adsorção utilizando materiais à base de casca de amêndoaPublication . Mezzalira, Melissa Giacomet; Gomes, Maria Carolina Sérgi; Queiroz, Ana; Ribeiro, António E.; Brito, PauloA demanda global de energia continua crescendo, devido, principalmente, ao crescimento populacional, ao desenvolvimento econômico e a urbanização acelerada, ocorrendo majoritariamente nas economias emergentes [1]. Os combustíveis baseados em petróleo e fontes não renováveis continuam dominando a fonte de energia global. Porém, a distribuição desigual dos recursos de combustíveis fósseis pode resultar em tensões geopolíticas, além de que o uso destes combustíveis promove uma grande emissão de poluentes na atmosfera, incluindo gases com efeito de estufa como o dióxido de carbono [2]. Nesse contexto, o biodiesel é uma possível alternativa para satisfazer a demanda de energia global em substituição dos combustíveis não renováveis, já que é considerado uma das melhores alternativas para substituir o diesel, devido a suas propriedades compatíveis, biodegradabilidade e origem renovável [3]. O biodiesel é produzido, normalmente, através da reação de transesterificação, utilizando, principalmente, óleos vegetais comestíveis como fonte de triglicerídeos. Por outro lado, o óleo alimentar usado (OAU) é uma ótima alternativa de matéria prima, já que é um resíduo produzido em grandes quantidades por indústrias alimentares, sendo descartado, geralmente, de maneira incorreta prejudicando o meio ambiente. Dessa maneira, o uso de OAU na produção do biodiesel, além de ser benéfico ambientalmente, por ser um resíduo doméstico ou industrial, possui um custo mais baixo em relação aos óleos vegetais [4]. A purificação do biodiesel é uma etapa importante do processo, já que os contaminantes presentes no biodiesel bruto, como o glicerol, trazem prejuízos aos motores, sendo necessário retirá-los, possibilitando, assim, a comercialização do combustível. Diversos métodos de purificação podem ser aplicados, sendo o mais comum alavagem com água, que implica a geração de grandes quantidades de efluentes aquosos. Porém, a fim de solubilizar o glicerol e outras impurezas contidas no biodiesel, métodos mais sustentáveis como a lavagem a seco, envolvendo a utilização de materiais adsorventes, são atualmente objeto de estudo, nomeadamente através do aproveitamento de resíduos agrícolas como precursores na produção dosmateriais adsorventes, tornando o processo ainda mais significante ambientalmente [5].
- Purificação a seco do biodiesel etanólico através de adsorção utilizando materiais à base de casca de amêndoaPublication . Mezzalira, Melissa Giacomet; Gomes, Maria Carolina Sérgi; Queiroz, Ana; Brito, Paulo; Ribeiro, António E.O crescente interesse por fontes de energia sustentáveis tem impulsionado a busca por alternativas aos combustíveis fósseis. Nesse contexto, o biodiesel surge como uma possível alternativa ao diesel, devido às suas propriedades compatíveis.1 Esse biocombustível pode ser obtido a partir de diversas matérias-primas, incluindo o óleo alimentar usado (OAU), promovendo o reaproveitamento eficiente de resíduos.2 A purificação do biodiesel é geralmente realizada por lavagem com água, embora eficaz, gera grandes volumes de efluentes. Dessa forma, o uso de materiais adsorventes surge como uma alternativa mais limpa e sustentável para a remoção de contaminantes como o glicerol. Neste trabalho, o processo foi dividido em três fases: produção do biodiesel, preparação e caracterização do adsorvente a partir de cascas de amêndoa e estudos de adsorção.
- Purificação a seco do biodiesel etanólico através de adsorção utilizando materiais à base de casca de amêndoaPublication . Mezzalira, Melissa Giacomet; Gomes, Maria Carolina Sérgi; Queiroz, Ana; Brito, Paulo; Ribeiro, António E.O crescente interesse por fontes de energia sustentáveis tem estimulado a substituição dos combustíveis fósseis1. Nesse contexto, o biodiesel surge como alternativa viável ao diesel convencional, podendo ser produzido a partir de diversas matérias-primas, como o óleo alimentar usado (OAU), promovendo o reaproveitamento eficiente de resíduos. A purificação convencional do biodiesel via lavagem com água, embora eficiente, gera elevados volumes de efluentes. Como alternativa ambientalmente mais sustentável, têm sido investigados materiais adsorventes para a remoção de contaminantes, como o glicerol, com o objetivo de atender à norma EN 14214, que estabelece um limite máximo de glicerol de 0,02% (m/m) no biodiesel.