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
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;
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.
Equipe
•
Pesquisadores
Prof. Dr. Humberto Jorge José (supervisor)
Prof. Dr. Regina de Fatima Peralta Muniz Moreira (supervisora)
Dr. Valdete Wronski Ricardo (Técnico)
• LEMA (estudantes)
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
Projetos de pesquisa e
desenvolvimento
•
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.
Infraestrutura
- 180 m2
- 2 laboratórios
Infraestrutura
EMISSÃO DE POLUENTES NA COMBUSTÃO
Cromatógrafo a gás GC-2014ATF, Shimadzu  TCD e FID
Cromatógrafo a gás GC/MS QP2010, Shimadzu 
sistema de dessorção térmica TD-20 Shimadzu
Infraestrutura
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
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
Gaseificação e Pirólise de Carvão e Biomassa
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
Infraestrutura
Gaseificação e Pirólise de Carvão e Biomassa
Balança de umidade MX-MF, Nova analítica
Analisador de gases de gaseificação – Sick-Maihak 710S
CH4, H2, CO, CO2
Forno tubular e reator de pirólise, DIST
Infraestrutura
Combustão Catalítica
Reator tubular combustão catalítica - Metalquim
Síntese de catalisadores de metais não nobres:
Fe, Mn, Ti...;
Estudo da cinética de combustão catalítica.
1 tese de doutorado (concluído)
1 dissertação mestrado
1 iniciação científica
Infraestrutura
Combustão Catalítica de COV
Sistema reacional
8
Exhaust
2
4
TCD
2
5
1
6
1
FID
7
3
Infraestrutura
CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA
Analisador Termogravimétrico TGA/DTG-60,
Shimadzu
Espectrômetro de Absorção
Atômica, Agilent AA240FS
Em fase de instalação
Separação e captura de CO2
1 tese de doutorado (concluído)
1 Tese doutorado (andamento)
1 dissertação mestrado
1 iniciação científica
Infraestrutura
CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA
Adsortômetro automático
Autosorb 1C, Quantachrome
CENTRAL DE ANÁLISES – EQA
Departamento de Engenharia Química e
Engenharia de Alimentos - UFSC
Analisador Elementar (CHNOS) LECO
Em fase de instalação
Projetos
1. Petrobras – Gaseificação de carvões brasileiros
– Produção de gás de síntese;
– Caracterização dos carvões brasileiros.
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).
Projetos
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
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 dioxidenitrogen 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 dioxidenitrogen 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: [email protected]
Prof.Regina de F P M Moreira: [email protected]
Universidade Federal de Santa Catarina
Departamento de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos
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Caixa Postal 476
88040-900, Florianópolis - SC
Tel: (48) 331-9448
FAX: (48) 331-9687
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