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Balanço de massa e energia da produção de placa polimérica reforçada com fibra de coco

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metadataTrad.dc.contributor.author Zaro, Janiel Rodrigo;
metadataTrad.dc.contributor.authorLattes http://lattes.cnpq.br/2744455217223512;
metadataTrad.dc.contributor.advisor Moraes, Carlos Alberto Mendes;
metadataTrad.dc.contributor.advisorLattes http://lattes.cnpq.br/2076544554717764;
metadataTrad.dc.publisher Universidade do Vale do Rio dos Sinos;
metadataTrad.dc.publisher.initials Unisinos;
metadataTrad.dc.publisher.country Brasil;
metadataTrad.dc.publisher.department Escola Politécnica;
metadataTrad.dc.language pt_BR;
metadataTrad.dc.title Balanço de massa e energia da produção de placa polimérica reforçada com fibra de coco;
metadataTrad.dc.description.resumo O beneficiamento de resíduos, com vistas a obtenção de matérias-primas está alinhado ao conceito de economia circular e pode oportunizar a redução do consumo de energia, emissões de CO2 e impactos ambientais negativos associados ao descarte destes resíduos já que estes materiais podem substituir outros de forma satisfatória. Desta maneira, considerando o montante de resíduos provenientes do consumo de coco, é imperativa a necessidade de encontrar alternativas de utilização ao montante de massa de coco pós-consumo descartado irregularmente no litoral brasileiro, ou ainda oriundo dos processos industriais de retirada do material comestível do fruto. A partir desta conscientização da reciclagem do coco verde pós-consumo, surgiram trabalhos que destacaram a possibilidade de extração das fibras do fruto, podendo esta ser utilizada em aplicações diversas, como matéria prima em placas poliméricas na condição de agentes de reforço. Contudo, objetiva-se verificar se os processos necessários ao beneficiamento do coco verde pós-consumo com vistas a obtenção de fibras não comprometem a viabilidade técnica, ambiental e econômica desta matéria prima, considerando-a como matéria prima na produção de uma placa polimérica de resina Poli (ácido láctico) PLA. Com base na metodologia da avaliação do ciclo de vida (ACV) foi realizado o balanço de massa e energia dos processos que envolvem o beneficiamento do resíduo coco pós-consumo, da produção do compósito e da confecção da placa polimérica, de modo a permitir a quantificação dos fluxos que formam o Inventário do Ciclo de Vida (ICV) desta cadeia produtiva, o que permitiu verificar que a Energia Embutida (EE) da Fibra de Coco (FC), considerando o processo de beneficiamento em escala laboratorial foi de 47,09MJ/kg, onde 98,3% da energia despendida são referentes ao processo de secagem das fibras, e o restante de desfibramento, prensagem e corte do coco. Já a EE da placa polimérica de resina PLA e reforçada com FC possui EE de 31,27 MJ/UF. A utilização do software de seleção de materiais CES Edupack para simular e comparar placas poliméricas de PLA reforçada com de FC, fibra de vidro, Carbono, e demais Fibras Naturais (FN) possibilitou verificar que a FC possui comportamento energético e mecânico similar às FN disponíveis no mercado. No intuito de verificar qualitativamente os principais aspectos e impactos inerentes aos processos de beneficiamento do coco pós-consumo, bem como na produção do compósito e na confecção da placa polimérica foi realizada a avaliação por meio de uma planilha de aspectos e impactos avaliada por especialistas. Foi identificado que os principais aspectos inerentes aos processos estudados são o consumo de energia elétrica e a geração de resíduos, já que a FC representa apenas 5,7% da massa de coco beneficiada, subprodutos como o pó e o LCCV, que representam 24,5 e 40,6%, respectivamente, necessitam de soluções alinhadas a sua destinação ou até valorização. Dentre os impactos ambientais negativos analisados evidenciaram-se o potencial de aquecimento global, a acidificação, eutrofização e modificação do uso da terra.;
metadataTrad.dc.description.abstract The processing of residues, with a view to obtaining raw materials, is in line with the concept of circular economy and can make it possible to reduce energy consumption, CO2 emissions and negative environmental impacts associated with the disposal of these residues since these materials can replace others of satisfactorily. In this way, considering the amount of residues from coconut consumption, it is imperative to find alternative uses for the amount of post-consumption coconut mass discarded irregularly on the Brazilian coast, or even from industrial processes for removing edible material from the coconut fruit. From this awareness of the recycling of post-consumption green coconut, work has emerged that highlighted the possibility of extracting the fibers from the fruit, which can be used in various applications, as a raw material in polymeric plates in the condition of reinforcing agents. However, the objective is to verify if the processes necessary for the processing of post-consumption green coconut in order to obtain fibers do not compromise the technical, environmental and economic viability of this raw material, considering it as a raw material in the production of a polymeric plate of Poly (lactic acid) PLA resin. Based on the methodology of the life cycle assessment (LCA), the mass and energy balance of the processes involving the processing of post-consumer coconut waste, the production of the composite and the making of the polymeric plate was carried out, in order to allow the quantification of the flows that make up the Life Cycle Inventory (LCI) of this production chain, which allowed to verify that the Embedded Energy (EE) of Coconut Fiber (FC), considering the process of improvement on a laboratory scale was 47.09MJ / kg, where 98.3% of the energy spent is related to the drying process of the fibers, and the rest to shredding, pressing and cutting the coconut. The EE of the polymeric PLA resin plate and reinforced with FC has an EE of 31.27 MJ / UF. The use of CES Edupack material selection software to simulate and compare polymeric PLA plates reinforced with FC, fiberglass, Carbon, and other Natural Fibers (FN) made it possible to verify that CF has an energetic and mechanical behavior similar to the available FN in the market. In order to qualitatively verify the main aspects and impacts inherent to the post-consumption coconut processing processes, as well as in the production of the composite and in the manufacture of the polymeric plate, the evaluation was carried out using a spreadsheet of aspects and impacts evaluated by specialists. It was identified that the main aspects inherent to the studied processes are the consumption of electric energy and the generation of residues, since the CF represents only 5.7% of the processed coconut mass, by-products such as powder and LCCV, which represent 24, 5 and 40.6%, respectively, need solutions aligned to their destination or even recovery. Among the negative environmental impacts analyzed, the potential for global warming, acidification, eutrophication and land use modification were highlighted.;
metadataTrad.dc.subject Coco pós-consumo; Fibra de coco; PLA; Energia embutida; Post-consumer coconut; Coconut fiber; Embodied energy; ;
metadataTrad.dc.subject.cnpq ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Mecânica;
metadataTrad.dc.type Dissertação;
metadataTrad.dc.date.issued 2020-01-22;
metadataTrad.dc.description.sponsorship CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior;
metadataTrad.dc.rights openAccess;
metadataTrad.dc.identifier.uri http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/9275;
metadataTrad.dc.publisher.program Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica;


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