LEMA – Laboratório de Energia e Meio Ambiente Laboratory of Energy and the Enviromental Processes

Prof Humberto Jorge José Prof Regina de F P M Moreira

www.lema.enq.ufsc.br

Desenvolver e otimizar processos químicos e reatores, envolvendo adsorção, catálise, tratamento de resíduos sólidos e/ou líquidos de atividades urbanas ou industriais para reúso ou disposição.

Objetivos

Avaliar a utilização de outros materiais (biomassa, carvão, resíduos) como fonte de energia, em processos de combustão, gaseificação e pirólise; Qualificar e quantificar as emissões gasosas dos processos utilizam “outros materiais” como fonte de energia;

• Pesquisadores Prof. Dr. Humberto Jorge José (supervisor) Prof. Dr. Regina de Fatima Peralta Muniz Moreira (supervisora) Dr. Valdete Wronski Ricardo (Técnico) Dr. Silvia Layara Floriani Andersen (Pos-Doc) Dr. Solange Vandresen (DTI)

• Cooperação Nacional Universidade Federal da Paraíba Universidade Federal de Minas Gerais Universidade Federal do Paraná

• Cooperação Internacional

Porto University, Portugal Aachen University, Germany University of South Florida, USA University of Oxford, UK Imperial College, UK

• LEMA (estudantes)

Equipe

• Biomassa como fonte de energia;

• Combustão, pirólise e gaseificação de carvão e de biomassas;

• Combustão catalítica de compostos orgânicos voláteis (COV);

• Separação e captura de CO2;

• Processos de oxidação avançada aplicada para degradação de poluentes persistentes: UV, fotocatálise, ozonização, Fenton;

• Desenvolvimento de novos nano-adsorventes e nano-catalisadores;

• Reuso de água de efluentes industriais (agroindústria, têxtil);

• Preparação de membranas catalíticas para tratamento de águas e efluentes.

Projetos de pesquisa e desenvolvimento

Infraestrutura

- 180 m2 - 2 laboratórios

Infraestrutura

Cromatógrafo a gás GC-2014ATF, Shimadzu TCD e FID

Cromatógrafo a gás GC/MS QP2010, Shimadzu sistema de dessorção térmica TD-20 Shimadzu

EMISSÃO DE POLUENTES NA COMBUSTÃO

Analisador automático de gases de combustão Eurotron CO, CO2, CxHy, NOx, SO2

Concluído: 1 tese de doutorado; 3 dissertações de mestrado; 2 iniciação científica

Em andamento: 2 tese de doutorado; 1 iniciação científica.

Infraestrutura EMISSÃO DE POLUENTES NA COMBUSTÃO

Gaseificação e Pirólise de Carvão e Biomassa

Termobalança de alta pressão,Dyntherm-HP-ST, Rubotherm

Em andamento: 3 teses de doutorado 2 dissertação de mestrado 1 iniciação científica

Infraestrutura

Magnetic Suspension Balance – MSB

Pressão até 50 bar

Temperatura até 1100°C

Capacidade 0-20 g

Resolução 0,01 mg

Taxa de aquecimento até 50 oC.min-1

Gaseificação e Pirólise de Carvão e Biomassa

Infraestrutura

Analisador de gases de gaseificação – Sick-Maihak 710S CH4, H2, CO, CO2

Gaseificação e Pirólise de Carvão e Biomassa

Infraestrutura

Forno tubular e reator de pirólise, DIST

Balança de umidade MX-MF, Nova analítica

Reator tubular combustão catalítica - Metalquim

1 tese de doutorado (concluído) 1 dissertação mestrado 1 iniciação científica

Síntese de catalisadores de metais não nobres: Fe, Mn, Ti...; Estudo da cinética de combustão catalítica.

Infraestrutura Combustão Catalítica

Sistema reacional

Infraestrutura Combustão Catalítica de COV

TCD

1

2

3

4

5 6

8Exhaust

FID

7

1

2

Infraestrutura

Espectrômetro de Absorção Atômica, Agilent AA240FS

Analisador Termogravimétrico TGA/DTG-60, Shimadzu

CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA

Em fase de instalação

1 tese de doutorado (concluído) 1 Tese doutorado (andamento) 1 dissertação mestrado 1 iniciação científica

Separação e captura de CO2

Infraestrutura

Analisador Elementar (CHNOS) LECO Em fase de instalação

CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA

Adsortômetro automático Autosorb 1C, Quantachrome

CENTRAL DE ANÁLISES – EQA Departamento de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos - UFSC

1. Petrobras – Gaseificação de carvões brasileiros

– Produção de gás de síntese;

– Caracterização dos carvões brasileiros.

Projetos

2. Albrecht – Utilização de biomassa como fonte de energia – Caracterização das biomassas;

– Combustão de biomassa em combustor ciclônico;

– Avaliação das emissões gasosas (HPA, Dioxinas e Furanos).

3. Aplicações industriais de resíduos da mineração de carvão

- Produção de adsorventes e catalisadores para tratamento de água e gases;

- Adsorventes e catalisadores para destruição de COVs

Projetos

4. Separação e captura de CO2 de gases de combustão

- Adsorção: Uso de adsorventes seletivos: carvão impregnado com aminas, aminas sólidas, zeólitas, compostos de lítio

- Carbonatação: silicatos de lítio, zircônio

Publicações selecionadas - Periódicos

Virmond, Elaine; Schacker, Robson L.; Albrecht, Waldir; Althoff, Chtistine A.; de Souza, Maurício; Moreira, Regina F.P.M.; José, Humberto J. Organic solid waste originating from the meat processing industry as an alternative energy source. Energy (Oxford) , v. 01, p. 1-9, 2011. Dantas, TLP, Luna FMT, Silva Jr IJ, Torres AEB, Azevedo DCS, Rodrigues AE, Moreira RFPM, Carbon dioxide-nitrogen separation through Pressure Swing Adsorption , Carbon dioxide-nitrogen separation through Pressure Swing Adsorption, 2011. Dantas, TLP, Luna FMT, Silva Jr IJ, Grande C, Azevedo DCS, Rodrigues AE, Moreira RFPM, Carbon dioxide-nitrogen separation through adsorption on activated carbon in a fixed bed, Chemical Engineering Journal, 2010. Floriani, Silvia L. ; Virmond, Elaine ; Luiz, Danielle B. ; Althoff, Christine A. ; Moreira, Regina F. P. M.; JOSÉ, Humberto Jorge . Potential of Industrial Solid Wastes as Energy Sources and Gaseous Emissions Evaluation in a Pilot Scale Burner (ES2008-54355). Journal of Energy Resources Technology , v. 132, p. 011003-7, 2010. Virmond, Elaine; Schacker, Robson L. ; Albrecht, Waldir ; Althoff, Christine A. ; de Souza, Mauricio ; MOREIRA, R. F. P. M. ; Jose, Humberto J. . Combustion of Apple Juice Wastes in a Cyclone Combustor for Thermal Energy Generation (ES2009-90152). Journal of Energy Resources Technology, v. 132, p. 041401-041410, 2010. de Sena, Rennio Felix; Claudino, Andreia; Moretti, Karine; Bonfanti, Iris Cristina Pierini; Moreira, Regina de F. P. M.; Jose, Humberto J. Biofuel application of biomass obtained from a meat industry wastewater plant through the flotation process - A case study. Resources, Conservation and Recycling, v. 52, p. 557-569, 2008.

Algumas Publicações - Eventos Floriani, Silvia Layara; Pamato, B ; Martins, P dos R B; Madeira, Vivian Stumpf; Flores, Rubia, Gomes; José, Humberto J. ; MOREIRA, R. F. P. M. . Preparation and Characterization of Catalysts Produced from AMD and Their Catalytic Behavior during Toluene Oxidation. Bioinformatics and Biomedical Engineering, (iCBBE) 2011 5th International Conference on, v. 10-12, p. 1-4, 2011. Virmond, Elaine; Floriani, Silvia Layara ; José, Humberto J.; MOREIRA, R. F. P. M. . Co-Combustion of wood chips with the biomass obtained from the physico-chemical treatment of slaughterhouse wastewater for the steam generation - a case study. In: The 23rd International Conference on solid waste technology and management, 2008, Phyladelphia. 2008. v. 01. p. 1177-1188. Virmond, Elaine; Floriani, Silvia Layara ; MOREIRA, R. F. P. M.; José, Humberto J. Potencial de utilização do lodo obtido após o tratamento primário de efluentes de uma indústria de carnes como fonte alternativa renovável de energia. In: XVI Jornadas de Jóvenes Investigadores Asociación de Universidades Grupo Montevideo(AUGM), Montevideo. v. 01. p. 01-11, 2008. Floriani, Silvia Layara ; Virmond, Elaine; José, Humberto J. ; MOREIRA, R. F. P. M. . Caracterização físico-quimica de biomassas provenientes de resíduos sólidos industriais e avaliação do potencial energético e das emissões gasosas em processos de combustão. In: XVII Congresso Brasileiro de Engenharia Química, 2008, Recife. Anais do XVII Congresso Brasileiro de Engenharia Química, 2008. v. 1. p. 01-08

Contatos

Prof. Humberto Jorge José: humberto@enq.ufsc.br

Prof.Regina de F P M Moreira: regina@enq.ufsc.br

Universidade Federal de Santa Catarina

Departamento de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos

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