Based on a systematic review, 19 case studies were selected, focusing on the production of biochar through pyrolysis of five lignocellulosic biomasses (olive husk, beech wood, corncob, spruce wood, and hazelnut shell), under constant pressure (0.1 MPa) and temperature from 650.2 to 973.0 K. Interactions between process variables (temperature, residence time of the vapor phase and heating rate), biomass chemical composition variables (lignin, holocellulose, ash, carbon, nitrogen, oxygen and hydrogen content) and biochar yield-CY were evaluated by Pearson's correlation matrix and Principal Component Analysis-PCA. Strong correlations (|r| ≥0.75, p<0.05) were found for lignin and CY (0.78); carbon and CY (0.76); nitrogen and CY (0.77). Three variables of biomass chemical composition were the most important ones for the first principal component-PC1; process variables (heating rate and the vapour residence time) were the most important ones for the second principal component-PC2. Experiments with hazelnut shell as feedstock were associated with higher CY.
The use of agricultural residues as a bioenergy source has aroused increasing interest in the bioenergy sector. This paper discusses the exploitation of cocoa and coffee husks using anaerobic digestion, pyrolysis and direct combustion technologies. The structural synthesis method that was used to obtain electricity was performed using a State Tree. Structural elements were combined to form branches for each chemical route. Structural optimisation was conducted using the heuristic method. The promising technological routes included the anaerobic digestion of cocoa husks in a batch reactor and the pyrolysis of coffee husks preceded by pelletisation. The systematic representation of the problem using the process engineering approach was a promising method for evaluating the process of obtaining energy from fruit wastes.
O aumento contínuo na produção de resíduos sólidos por diferentes setores econômicos tem resultado em demanda crescente por práticas sustentáveis de gerenciamento desses resíduos. No Brasil, acrescenta-se a isso, a meta (não alcançada) de eliminação de todos os lixões até final de 2014 estabelecida pela lei Política Nacional dos Resíduos Sólidos de 2010. A grande quantidade de resíduos de origem agroflorestal gerados no país revela o grande potencial de implementação de unidades termoquímicas de pirólise para conversão desses resíduos em produtos com valor agregado (bio-óleo, gás pirolítico e biocarvão), sobretudo se houver ambiente favorável com a implantação de política de precificação desses produtos. Com relação ao biocarvão de origem pirolítica, também conhecido como biochar, diferentes instituições brasileiras conduzem pesquisas com foco, por exemplo, na variação de composição das matérias-primas, condições experimentais, variáveis de processo pirolítico, e propriedades do biocarvão produzido. Os estudos apontam para grande versatilidade e potencial de aplicação do biochar. O uso de processos pirolíticos para produção de bio-óleo, gás pirolítico e biocarvão, como estratégia de diversificação da matriz energética vem de encontro à necessidade de substituição gradativa dos derivados de petróleo por recursos energéticos renováveis; no tocante ao biocarvão, acrescenta-se o seu potencial de aplicação como condicionador de solo e sequestro de carbono como estratégia de mitigação da emissão de gases do efeito estufa. Faz-necessário promover a cooperação entre empreendedores que invistam na produção de biocarvão pirolítico (principalmente a partir de resíduos agroflorestais), organismos de certificação e gestores públicos para inserção do produto no mercado brasileiro, contribuindo assim, para a transição do modelo de economia linear para circular. O presente artigo aborda questões relacionadas à pirólise, com foco em resíduos de biomassa agroflorestal como matéria-prima, no biocarvão como um dos produtos da pirólise que apresenta potencial adicional de aplicações em tecnologias ambientais e apresenta experiências brasileiras. A partir deste estudo, ressalta-se a necessidade de escalonamento, com foco nas aplicações do biochar de relevância ambiental que no Brasil ainda são conduzidos principalmente em escala laboratorial e piloto.
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