Sistemas Térmicos Aplicados à Bioenergia Amazônica: Produção, Controle de Qualidade e Aplicação Energética de Bioprodutos via Pirólise e Craqueamento

Este subprojeto tem como objetivo desenvolver e avaliar rotas termoquímicas para a produção, melhoria da qualidade e aplicação energética de biocombustíveis e bioprodutos obtidos a partir de biomassas residuais amazônicas, tendo como uma das principais contribuições a redução da dependência de combustíveis fóssil em comunidades isoladas da Amazônia Legal. Fundamentado na área de Sistemas Térmicos da Engenharia Mecânica, o estudo integra processos de pirólise, craqueamento térmico catalítico, destilação fracionada e tratamentos de desoxigenação, com foco na obtenção de frações energéticas equivalentes à biogasolina, diesel verde e combustível de aviação sustentável, além destes, serão foco dos estudos a obtenção de frações mais pesadas utilizadas para a produção de biopavimentos e outros bioprodutos químicos. As atividades experimentais serão conduzidas em unidades piloto implantadas no âmbito do “Centro Avançado de Pesquisa para a Produção de Biocombustíveis da Amazônia Legal e Aplicação em Motores de Combustão Interna – CAPBio”, aprovado no âmbito do Edital CNPq/MCTI/FNDCT nº 19/2024 – Pro-Amazônia, com financiamento do CNPq (Processo nº 445228/2024-5) e executado institucionalmente pela Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará (UNIFESSPA), utilizando resíduos das cadeias produtivas do açaí, dendê, cacau e outras biomassas regionais. Serão investigados sistematicamente os fenômenos de transferência de calor, escoamento e reações termoquímicas, correlacionando parâmetros operacionais com rendimento, qualidade e propriedades físico-químicas e energéticas dos biocombustíveis produzidos. A aplicação dos combustíveis será avaliada experimentalmente em motores de combustão interna dos ciclos Diesel e Otto, por meio de análises de desempenho térmico, eficiência energética e emissões gasosas. Os co-produtos serão destinados a laboratórios parceiros para a confecção e estudos de novos bioprodutos, como biofámacos e biopavimentos. Complementarmente, serão desenvolvidos e validados modelos computacionais baseados em Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD) para simulação dos processos de combustão e transferência de calor, visando à otimização conjunta de motores e formulações de biocombustíveis. O subprojeto promove a integração entre ensino, pesquisa e extensão, com a participação de estudantes de graduaçãopós-graduação e a disseminação dos resultados científicos e tecnológicos junto à comunidade acadêmica e a atores sociais da região amazônica, alinhando-se aos princípios da transição energética e do desenvolvimento sustentável.