Biomassa Vegetal Fonte de Materiais e Energia - CDCC/USP · Fonte de Materiais e Energia ... Exemplos • Celulose, Amido ... Matéria-prima Energia Produto Processo . Biomassa Vegetal:

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



População


População


População


Fontes de Materiais

Fontes de Matérias Primas

– Matéria Prima Inorgânica (Mineral)

– Matéria Prima Orgânica

• Animal

• Vegetal

– Materiais

– Alimentação humana e animal


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


Fontes de Materiais

40%

Celulose

26%

Outros

Polissacarídeos

Outras

Substâncias

de Plantas

Animais

+

Homem

30%

Lignina

(em compostos orgânicos)

Carbono na Natureza


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


Fonte de Energia


Fonte de Energia


Fonte de Energia


Fonte de Energia


Fonte de Energia


Fonte de Energia


Fonte de Energia


Fonte de Energia


Fonte de Energia


Fonte de Energia


Fonte de Energia


Fonte de Energia


Fonte de Energia



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



Matéria Átomos

Energia



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



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



Matéria-prima

Produto

Processo

Energia




Ciência e Tecnologia

Matéria-prima

e Energia

Produto

Processo

Meio

Ambiente

? ?

Desenvolvimento Sustentável

3 R’s



• Energia

– Renovável

– Baixo Potencial Poluidor

• Matérias Primas

– Renovável

– Reciclável

• Desenvolvimento Sustentável

– Processos Harmonizados com o Meio Ambiente

– Sistemas “Fechados” (Cíclicos)


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, ...



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