The energetic potential of microalgae of the species Monoraphidium sp. It was explored
as a raw material for the production of renewable hydrocarbons. For this, the biomass was
subjected to physicochemical pre-treatments with the aim of facilitating the intracellular
access of microalgae. The renewable hydrocarbons from the treated biomass were
obtained through thermal and catalytic pyrolysis processes in the presence of the HZSM5 catalyst. The HZSM-5 zeolite was synthesized and characterized by X-ray diffraction
(XRD), surface area analysis (BET), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR),
Scanning electron microscopy (SEM) and Determination of acidity by the base adsorption
method (n-butylamine). XRD analyzes confirmed the formation of the MFI-type
crystalline structure, with standards similar to those defined by the International Zeolite
Association (IZA). The acidity analysis showed the presence of acidic sites in the zeolite
necessary for reactions in catalytic pyrolysis. The kinetic parameters involved in the
pyrolysis reactions of microalgae biomass were estimated through the development of the
Ozawa-Flynn-Wall (FWO) and Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) models, with the aid of
thermogravimetric analysis (TGA/DTG) in the ratios heating 10, 20, 30 and 40 °C/min.
In which, it was evident that the two models generated accurate kinetic data that reflect
the thermal conversion of the biomass, resulting in average activation energy values of
104.2 and 122.2 kJ/mol (FWO) and 99.96 and 118, 2 kJ/mol (KAS). Pyrolysis led to the
formation of the liquid product, bio-oil, which was characterized by Fourier Transform
Infrared Spectroscopy (FTIR) and Gas Chromatography coupled with a mass
spectrometry detector (GC-MS). The chemical composition by GC-MS showed that the
bio-oils produced have a variety of compounds, and the bio-oils generated in
thermocatalytic pyrolysis showed a reduction in the distribution of oxygenates and an
increase in hydrocarbons, as an indication of the deoxygenation reactions promoted by
zeolite HZSM-5. Furthermore, they are sources of renewable hydrocarbons that can be
precursors to biofuels, as they contain hydrocarbons in the C6-C20 range, which includes
the range of gasoline, diesel and aviation kerosene.O potencial energético da microalga da espécie Monoraphidium sp. foi explorado como
matéria-prima para a produção hidrocarbonetos renováveis. Para isto, a biomassa foi
submetida a pré-tratamentos físico-químicos com o objetivo de facilitar o acesso
intracelular das microalgas. Os hidrocarbonetos renováveis da biomassa tratada foram
obtidos através dos processos de pirólise térmica e catalítica na presença do catalisador
HZSM-5. A zeólita HZSM-5 foi sintetizada e caracterizada por Difração de raios-X
(DRX), análise de área superficial (BET), Espectroscopia na região do infravermelho por
transformada de Fourier (FTIR), Microscopia eletrônica de varredura (MEV) e
Determinação da acidez pelo método de adsorção de base (n-butilamina). As análises de
DRX confirmaram a formação da estrutura cristalina do tipo MFI, com padrões
semelhantes ao definido pela International Zeolite Association (IZA). A análise de acidez
evidenciou a presença dos sítios ácidos na zeólita necessários para as reações na pirólise
catalítica. Os parâmetros cinéticos envolvidos nas reações de pirólise da biomassa da
microalga foram estimados através do desenvolvimento dos modelos Ozawa-Flynn-Wall
(FWO) e Kissinger- Akahira- Sunose (KAS), com o auxílio da análise termogravimétrica
(TGA/DTG) nas razões de aquecimento 10, 20, 30 e 40 °C/min. No qual, ficou evidente
que os dois modelos geraram dados cinéticos precisos que refletem a conversão térmica
da biomassa, resultando em valores médios de energia de ativação de 104,2 e 122,2
kJ/mol (FWO) e 99,96 e 118,2 kJ/mol (KAS). A pirólise levou a formação do produto
líquido, bio-óleo que foi caracterizado por Espectroscopia na região do infravermelho por
transformada de Fourier (FTIR) e Cromatografia a gás acoplada com um detector de
espectrometria de massa (CG-EM). A composição química por CG-EM mostrou que os
bio-óleos produzidos têm uma variedade de compostos, e os bio-óleos gerados na pirólise
termorcatalítica apresentaram uma redução na distribuição dos oxigenados e aumento de
hidrocarbonetos, como um indicativo das reações de desoxigenação promovidas pela
zeólita HZSM-5. Além disso, são fontes de hidrocarbonetos renováveis que podem ser
precursores de biocombustíveis, pois apresentam hidrocarbonetos na faixa de C6-C20, no
qual incluem a faixa de gasolina, diesel e querosene de aviação
