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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/38865
Registro completo de metadados
Campo DCValorIdioma
dc.creatorPimentel, Maxwell de Arandas-
dc.date.accessioned2026-09-03T13:19:53Z-
dc.date.available2026-03-11-
dc.date.available2026-09-03T13:19:53Z-
dc.date.issued2025-12-10-
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/38865-
dc.description.abstractWater hyacinth (Eichhornia crassipes), an invasive aquatic macrophyte characterized by rapid growth and commonly associated with eutrophication processes, represents an abundant and underexploited source of renewable carbon. This study aimed to evaluate the yield, physicochemical properties, and carbon sequestration potential of biochar produced via slow pyrolysis of water hyacinth biomass. In particular, the effects of final pyrolysis temperature (400, 500, and 600 °C) and residence time (30 and 60 min) on the specific greenhouse gas (GHG) emissions avoided per ton of dry biomass were investigated. Proximate analysis revealed moderate contents of fixed carbon (13.07%) and ash (27.41%), associated with significant concentrations of K (676.9 mgK/gash), Ca (65 mgCa/gash), and P (27.3 mgP/gash). These results highlight the suitability of water hyacinth as a feedstock for biochar production with potential agronomic applications and contributions to nutrient cycling. Elemental analysis indicated proportions of C (30.61%), O (35.53%), H (3.78%), N (2.35%), and S (0.32%), values consistent with those typically reported for biomass feedstocks used in slow pyrolysis processes. However, the low bulk density of the biomass (145.33 kg/m⁻³) imposes logistical constraints, requiring additional preprocessing steps in practical applications, such as briquetting or pelletization. Biochar yield decreased from 0.48 tbiochar/tbiomass (400 °C; 30 min) to 0.34 tbiochar/tbiomass (600 °C; 60 min), reflecting the increased intensity of devolatilization and thermal cracking reactions at higher temperatures and longer residence times. The elemental carbon fraction ranged from 0.36 to 0.18, while the molar H/C ratio decreased from 0.71 to 0.48, indicating increased aromaticity and recalcitrance of the carbon matrix. The stable carbon fraction (Fperm) ranged from 0.51 to 0.66, with higher values observed at elevated temperatures and longer residence times. Specific avoided GHG emissions ranged from 0.32 to 0.15 tCO₂eq/ t of dry biomass, suggesting that milder temperature conditions combined with longer residence times may enhance the overall carbon sequestration potential. From an economic– environmental feasibility perspective, water hyacinth-derived biochar shows the potential to generate carbon credits ranging from US$ 22.89 to US$ 50.37 per ton. Overall, the findings indicate that biochar produced from water hyacinth exhibits physicochemical characteristics compatible with applications in carbon sequestration and soil quality improvement. Moreover, its production represents a promising strategy for the sustainable management of invasive aquatic plants within the framework of a low-carbon bioeconomy.pt_BR
dc.description.provenanceSubmitted by Fernando Augusto Alves Vieira (fernandovieira@biblioteca.ufpb.br) on 2026-09-03T13:19:53Z No. of bitstreams: 3 license_rdf: 805 bytes, checksum: c4c98de35c20c53220c07884f4def27c (MD5) MaxwellDeArandasPimentel_Dissert_Com_Tarjamento.pdf: 6380374 bytes, checksum: 9308ec7f046509e595f3858d09196b7f (MD5) MaxwellDeArandasPimentel_Dissert_Sem_Tarjamento.pdf: 5220665 bytes, checksum: a684b7951479f139042ab25ba9b56bae (MD5)en
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dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal da Paraíbapt_BR
dc.rightsAcesso abertopt_BR
dc.rightsAttribution-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/*
dc.subjectAguapépt_BR
dc.subjectBiomassapt_BR
dc.subjectPirólise lentapt_BR
dc.subjectBiocarvãopt_BR
dc.subjectSequestro de carbonopt_BR
dc.subjectWater hyacinthpt_BR
dc.subjectBiomasspt_BR
dc.subjectSlow pyrolysispt_BR
dc.subjectBiocharpt_BR
dc.subjectCarbon sequestrationpt_BR
dc.titlePirólise lenta do aguapé (Eichhornia crassipes) para obtenção de biocarvão visando ao sequestro de carbonopt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor1Andersen, Silvia Layara Floriani-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2031930949755065pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Alves, José Luiz Francisco-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5701667636756731pt_BR
dc.contributor.referee1Mendes, Gabriela Paupitz-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3447644774274472pt_BR
dc.contributor.referee2Sena, Rennio Felix de-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/1964398358506333pt_BR
dc.contributor.referee3Silva, Jean Constantino Gomes da-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/9670140872527567pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2813708375844662pt_BR
dc.description.resumoO aguapé (Eichhornia crassipes), macrófita aquática invasora de alta taxa de crescimento e associada à eutrofização, configura-se como uma fonte abundante e subexplorada de carbono renovável. O presente estudo teve como objetivo avaliar o rendimento, as propriedades físicoquímicas e o potencial de sequestro de carbono do biocarvão obtido por pirólise lenta do aguapé, investigando os efeitos da temperatura final (400, 500 e 600 °C) e do tempo de residência (30 e 60 min) sobre as emissões específicas de Gases do Efeito Estufa (GEE) evitadas por tonelada de biomassa seca. A análise imediata indicou teores moderados de carbono fixo (13,07%) e de cinzas (27,41%), associados a concentrações relevantes de K (676,9 mgK/gcinzas), Ca (65 mgCa/gcinzas) e P (27,3 mgP/gcinzas), reforçando a adequação do aguapé para a produção de biocarvão com aplicação agronômica e contribuição para a ciclagem de nutrientes. A análise elementar revelou proporções razoáveis de C (30,61%), O (35,53%), H (3,78%), N (2,35%) e S (0,32%), valores compatíveis com matérias-primas tipicamente utilizadas na produção de biocarvão por pirólise lenta. No entanto, sua baixa densidade aparente (145,33 kg/m³) impõe limitações logísticas, exigindo, em aplicações reais, etapas adicionais de pré-processamento, como briquetagem ou peletização. O rendimento de biocarvão decresceu de 0,48 tbiocarvão/tbiomassa (400 °C; 30 min) para 0,34 tbiocarvão/tbiomassa (600 °C; 60 min), refletindo maior intensidade das reações de devolatilização e de craqueamento. A fração de carbono elementar variou de 0,36 a 0,18, enquanto a razão molar H/C diminuiu de 0,71 para 0,48, caracterizando aumento da aromaticidade e da recalcitrância da matriz carbonosa. A fração estável de carbono (Fperm) oscilou entre 0,51 e 0,66, com valores mais elevados observados a altas temperaturas e em tempos de residência prolongados. As emissões específicas de GEE evitadas situaram-se entre 0,32 e 0,15 tCO₂eq/t de biomassa seca, indicando que condições de temperatura brandas, combinadas a tempos de residência mais longos, maximizam o potencial de sequestro de carbono. Sob a perspectiva da viabilidade econômico-ambiental, o biocarvão de aguapé revela o potencial de geração de créditos entre US$ 22,89 e US$ 50,37 por tonelada. Conclui-se que o biocarvão derivado do aguapé possui características compatíveis com aplicações no sequestro de carbono e na melhoria da qualidade do solo, além de representar uma alternativa estratégica para o manejo sustentável de plantas aquáticas invasoras no âmbito da bioeconomia de baixo carbono.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentEngenharia de Energias Renováveispt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Energias Renováveispt_BR
dc.publisher.initialsUFPBpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIASpt_BR
Aparece nas coleções:Centro de Energias Alternativas e Renováveis (CEAR) - Programa de Pós-Graduação em Energias Renováveis



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