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Biomassa Vegetal

Fonte de Materiais e Energia

Prof. Dr. Antonio Aprigio da Silva Curvelo

Universidade de São Paulo

Instituto de Química de São Carlos

19/05/2012

• Olimpíada Regional de Ciências

• Ciências: Educação e Cidadania

o Informação, Conhecimento e Decisão

• (Química da Biomassa Vegetal)

Objetivos

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

População

Fontes de Materiais

Fontes de Energia

Biomassa Vegetal e a Química

Ciência & Tecnologia

Considerações Finais

Sumário

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

População

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

População

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

População

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

Fontes de Materiais

Fontes de Matérias Primas

– Matéria Prima Inorgânica (Mineral)

– Matéria Prima Orgânica

• Animal

• Vegetal

– Materiais

– Alimentação humana e animal

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

Fontes de Materiais

IMPORTÂNCIA COMPARATIVA DO CONSUMO MUNDIAL DA MADEIRA

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

Trigo e

Soja

Cimento Aço Plásticos Madeira

bilhões t/ano

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

Fontes de Materiais

40%

Celulose

26%

Outros

Polissacarídeos

Outras

Substâncias

de Plantas

Animais

+

Homem

30%

Lignina

(em compostos orgânicos)

Carbono na Natureza

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

Fontes de Materiais

Biomassa Vegetal como fonte de Materiais Principais Vantagens: • Renovável • Biodegradável Potencial Campo de Aplicação: • Materiais Poliméricos e Micromoléculas Exemplos • Celulose, Amido, ... Principais Fontes: • Madeira, Gramíneas, Resíduos (Industriais e Agrícolas) • Raízes, Tubérculos e Sementes Processamento: • Uso Direto • Processamento Físico • Processamento Químico / Bioquímico

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

Fonte de Energia

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

Fonte de Energia

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

Fonte de Energia

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

Fonte de Energia

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

Fonte de Energia

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

Fonte de Energia

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

Fonte de Energia

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

Fonte de Energia

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

Fonte de Energia

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

Fonte de Energia

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

Fonte de Energia

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

Fonte de Energia

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

Fonte de Energia

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

Biomassa Vegetal e a Química

CLOROPLASTO

6 CO2

6 H2O

Esquema simplificado do processo de fotossíntese

C6H12O6

+

6 O2

LUZ

Esquema para a reação de combustão para carboidratos

C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + Energia

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

Biomassa Vegetal e a Química

Matéria Átomos

Energia

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

Biomassa Vegetal e a Química

Tabela Periódica dos Elementos

Distribuição de átomos no Universo

A cada 500 átomos existentes no Universo, temos:

44 átomos

de Hélio

455 átomos de

Hidrogênio

1 átomo de

outros

Elementos

A cada 200 átomos existentes no Corpo Humano, temos:

Distribuição de átomos no Corpo Humano

126 átomos de

Hidrogênio

51 átomos de

Oxigênio

19 átomos de

Carbono

3 átomos de

Nitrogênio

1 átomo de

outros Elementos

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

Biomassa Vegetal e a Química

A Energia da (na) Ligação Química (Ligação Iônica)

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

Ciência & Tecnologia

Matéria-prima

Produto

Processo

Energia

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

Ciência & Tecnologia

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

Ciência e Tecnologia

Matéria-prima

e Energia

Produto

Processo

Meio

Ambiente

? ?

Desenvolvimento Sustentável

3 R’s

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

Considerações Finais

• Energia

– Renovável

– Baixo Potencial Poluidor

• Matérias Primas

– Renovável

– Reciclável

• Desenvolvimento Sustentável

– Processos Harmonizados com o Meio Ambiente

– Sistemas “Fechados” (Cíclicos)

Considerações Finais

População: ~ 7.000.000.000 pessoas (2012)

Necessidades: Alimento, Habitação, Vestuário, Transporte ...

Recursos Materiais: Minerais, Vegetais, Animais

Fontes de Energia: Solar (direta e indireta), Nuclear, outras

Resíduos: Residenciais, Comerciais, Industriais, Agricultura, ...

Biomassa Vegetal: Fonte de Materiais e Energia

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