SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE COMPÓSITO A BASE DE CARVÃO VEGETAL E POLIURETANO VISANDO SUA APLICAÇÃO COMO COMBUSTÍVEL SÓLIDO
Carvãovegetal;capim elefante; poliuretano; biopoliol;energia renovável
As fontes de energia renovável estão cada vez mais em destaque na configuração global da matriz energética. A biomassa vegetal se sobressai como uma alternativa renovável devido às suas emissões de carbono quase neutras e ao seu potencial substitutivo dos combustíveis fósseis convencionais. O capim elefante (Pennisetum purpureum, Schum) surge como uma fonte de energia renovável promissora mas, algumas de suas características, como resistência mecânica, apresentam limitações. Por outro lado, os poliuretanos demonstram notáveis propriedades mecânicas e alta eficiência econômica. A síntese destes a partir de matérias-primas vegetais destaca- se pela menor demanda de custo e energia em comparação com insumos minerais, além de contribuir para a mitigação dos impactos ambientais. Para explorar a sinergia entre esses materiais, foi proposta a produção de compósitos poliméricos a partir do carvão vegetal de capim elefante e poliuretanos provenientes da funcionalização do óleo de mamona. O objetivo é avaliar as características dos compósitos produzidos e sua possível aplicação como fonte de energia renovável para a geração de calor. A metodologia utilizada envolveu a conversão da biomassa vegetal de capim elefante por pirólise, seguida pela funcionalização do óleo de mamona através de hidroxilação perácido in situ, originando um biopoliol que serviu como pré-polímero para a formulação dos biocompósitos. A conversão da biomassa em carvão apresentou produtividade de 27,7%. Foram realizadas análises físico-químicas do índice de acidez e índice de hidroxilas no óleo de mamona in natura e no biopoliol. O índice de hidroxilas aumentou de 164,22 mg KOH.g-1 no óleo para 281,39 mg KOH.g-1 no biopoliol, comprovando sua funcionalização. Além disso, foi observada uma degradação oxidativa do biopoliol após 40 dias de armazenamento, com redução de 60,3 mg KOH.g-1 no índice de hidroxilas (IOH). Os termogramas revelaram que os compósitos estudados sofreram uma redução de massa de aproximadamente 50% em temperaturas superiores a 400°C, independentemente da atmosfera. As amostras BIOC01B1 e BIOC02B2 foram completamente degradadas em atmosfera oxidante. Em atmosfera inerte, todas as amostras mantiveram massas residuais, com BIOC07B1 e BIOC02B1 retendo 28% e 29%, respectivamente, indicando maior concentração de carbono fixo não oxidado e componentes minerais. A variação nas massas residuais observadas reflete a composição específica de cada compósito.