SEI/UFU - 4250668 - Plano de Ensino

Matérias-primas para a produção de biocombustíveis. Produção de etanol. Produção de biodiesel. Aplicações do glicerol. Produção de Metano. Produção biológica de hidrogênio. Células de combustível microbianas. Pirólise e Gaseificação de biomassa. Catalisadores heterogêneos para gaseificação. Tecnologias de produção de Diesel baseadas em bio-Fischer-Tropsch. Qualidade dos produtos obtidos por rota BTL (diesel, GLP, nafta petroquímica)

A iminência de uma crise energética mundial oriunda da escassez das reservas de petróleo e carvão mineral torna vital a busca por fontes alternativas de energia. Dessa forma, os biocombustíveis podem servir como alternativa viável para redução do consumo de combustíveis fósseis, cujas reservas mundiais são finitas. Os biocombustíveis são fontes de energias renováveis, derivados de produtos agrícolas como a cana-de-açúcar, plantas oleaginosas, biomassa florestal e outras fontes de matéria orgânica, tanto animal quanto vegetal. Também podem ser obtidos a partir de resíduos da atividade humana como aterros sanitários e esgoto, resíduos industriais e resíduos da atividade agropecuária, por exemplo. Esta disciplina é importante para a formação de profissionais devidamente qualificados, que ao final do curso tenham condições de avaliar as vantagens dos biocombustíveis como fonte de energia limpa e renovável

Unidade I- Matérias –primas para a produção de biocombustíveis.

I-1- Matérias-primas amiláceas.

I-2- Matérias-primas açucaradas.

I-3- Matérias-primas lignocelulósicas

I-4- Óleos de plantas e gorduras de animais I-5- Matérias-primas diversas

Unidade II- Produção de Etanol

II-1- Produção de etanol de matérias-primas açucaradas e amiláceas. II-2- Produção de etanol de matérias-primas lignocelulósicas

Unidade III – Produção de Biodiesel.

III-1. Introdução

III-2. A História dos combustíveis derivados de óleos vegetais

III-3. Matérias-primas (oleaginosas) alternativas e tecnologias para a produção de biodiesel. III-3.1 Relação entre matéria-prima e propriedades dos tipos de biodiesel.

III- 4. Produção de biodiesel

III–4.1 Princípios da reação de transesterificação e hidroesterificação III–4.2 Processos batelada e contínuo para produção de biodiesel

III-5. Métodos analíticos para o biodiesel III-6. Emissões de exaustão

III-6.1 Efeito do biodiesel sobre a emissão de poluentes de motores diesel

III-6.2 Influência do biodiesel e de diferentes combustíveis diesel sobre as emissões de exaustão e seus efeitos sobre a saúde.

III-7 Implicações ambientais do biodiesel (Análise do ciclo de vida) III-8 Potencial de produção de biodiesel

III-9 Outros usos do biodiesel III-10 Aplicações do Glicerol

Unidade IV- Produção de Biometano

IV-1- Introdução

IV-2- Microbiologia da produção de metano

IV-3- Fontes de biomassa para a geração de metano IV-4- Sistemas de reação e processo

IV-5- Composição e uso do biogás

Unidade V- Produção de biológica de hidrogênio.

V-1- Introdução

V-2- Produção de hidrogênio fotobiológico

V-3- Produção de hidrogênio por fermentação V-4- Detecção e quantificação de hidrogênio

Unidade VI- Células de combustível microbianas

VI-1- Visão geral

VI-2- Bases bioquímicas

VI-3- Resumo de trabalhos anteriores VI-4- Projeto de células de combustíveis

VI-5- Métodos de desempenho das células de combustível microbianas VI-6- Desempenho das células de combustível microbianas.

VI-7- Exemplo de fabricação VI-8- Direções futuras

Unidade VII – Pirólise e Gaseificação de Biomassa

VII -1 - Introdução aos Processos de Gaseificação de Biomassa VII -1.1- Conversão térmica: Pirólise

-1.1.1- Bio-óleo gerado por pirólise de biomassa. VII-1.2- Conversão térmica: Oxidação parcial

VII-1.3- Conversão térmica: Reforma a vapor (gaseificação a vapor)

Unidade VIII – Tecnologias de produção de diesel baseadas em bio-Fischer-Tropsch

VIII.3- Fundamentação teórica do processo de síntese catalítica da produção de Diesel por FT. VIII.3.1- Catalisadores da Síntese Fischer-Tropsch

VIII.4- Conceito da produção de Diesel por Fisher-Tropsch baseado na gaseificação da biomassa VIII.5- Qualidade dos produtos obtidos por rota BTL (diesel, GLP, nafta petroquímica).

VIII.6- Aspectos econômicos da produção de diesel de Diesel por Fisher-Tropsch baseado na biomassa. VIII.7- Integração entre rotas de produção de etanol e diesel.

As aulas presenciais serão realizadas com apresentação por Datashow As aulas serão desenvolvidas envolvendo leitura e análise prévia de referências indicadas pelo docente para as aulas. Essas atividades serão compostas de resolução de listas de exercícios, composição de textos, resumos de textos, entre outros. As atividades serão disponibilizadas para os alunos via Moodle ou outras formas de transmissão (e-mails, One-Drive, etc). A entrega das atividades também será via Moodle ou similares de acordo com prazos estabelecidos. O quadro a seguir mostra a distribuição das atividades. Quadro 01- Distribuição das atividades durante o período.

A avaliação dos alunos será por meio da realização de duas avaliações escritas, durante o horário de aula, trabalhos individuais e apresentação de seminários. A Média Final será um somatório das notas dos seminários, trabalhos individuas e em grupo sobre o número de trabalhos mais seminários (Média Final = [(P1+P2+P3) + (Notas dos seminários/Nº de seminários) + (Notas de trabalhos/Nº trabalhos)]. A Norma de Recuperação caso necessária será a realização de uma prova escrita sobre todo o conteúdo.

As avaliações serão realizadas nos dias 03/04; 22/05 e 19/06 de 2023. Os seminários serão apresentados no dia 12/06/2023. As avaliações serão realizadas em sala de aula.

Os critérios de para a realização das atividades serão: Envio das atividades de acordo com o pedido, as atividades estão de acordo com o pedido, todo o assunto foi abordado e se todos exercícios foram realizados.

Worldwatch Institute, Biofuels for transport: global potential and implications for sustainable energy and agriculture,. Imprenta London; Sterling, V.A.: Earthscan, 2007

Barbosa Cortez, L. A., Bioetanol de Cana-de-Açúcar, Editora Edgard Blucher: 2010.

Knothe, G., Krahl, J.; Gerpen, J.V. & Ramos, L. P. Manual de Biodiesel (2007). Editora Edgard Blucher. Eds:

Componente Curricular:	TECNOLOGIA DE PRODUÇÃO DE BIOCOMBUSTIVEIS
Unidade Ofertante:	Faculdade de Engenhari a Química
Código:	FEQUI39004		Período/Série:		-		Turma:	U
Carga Horária:						Natureza:
Teórica:	03	Prática:	-	Total:	03	Obrigatória:	( )	Optativa:	( x)
Professor(A):	Miriam Maria de Resende					Ano/Semestre:		2022/2
Observações:

Dia	Atividade /Horário ativ. Síncronas 8:50 às 10:30 h	Atividade/Horário ativ. Assíncronas 10:30 às 11:30 h
27/02	Aula Inaugural	Leitura de textos informativos
06/03	Produção de Bioetanol	(Exercícios/Resumos)
13/03	Produção de Bioetanol (continuação)	(Exercícios/Resumos)
20/03	Produção de Bioetanol (continuação)	(Exercícios/Resumos)
27/03	Produção de Bioetanol (continuação)	(Exercícios/Resumos)
03/04	Avaliação 1
10/04	Produção de Biodiesel	(Exercícios/Resumos)
17/04	Produção de Biodiesel	(Exercícios/Resumos)
24/04	Produção de bio metano (biogás)	(Exercícios/Resumos)
08/05	Produção de Bio hidrogênio	(Exercícios/Resumos)
15/05	Produção de Bio hidrogênio (continuação)
22/05	Avaliação 2	(Exercícios/Resumos)
29/05	Pirólise e Gaseificação	(Exercícios/Resumos)
05/06	Biocombustíveis de Fisher-Tropsh
12/06	Seminários
19/06	Avaliação 3
29/06	Entrega de Notas