Comparativo das propriedades do carvão ativado oriundo da semente de uva e carvão ativado produzido a partir do bagaço na clarificação de vinho - Belini, Rafael (My University, 2021)
In Brazil, the Serra Gaúcha region is known for its great wine production. According to 2018 records from the Brazilian Wine Institute, 663.2 million kilograms of grapes were harvested in Brazil, in which the state of Rio Grande do Sul responsible for 90% of this harvest. From the grape destined for the manufacture of juices and wines, about 20% of the biomass made up of seeds, peels, and stalks are not incorporated in the final product. Consequently, a large amount of solid agro-industrial waste is generated. An alternative for the use of this residue, especially seeds and bagasse, which are materials rich in carbon, is the production of activated carbon, in addition to reducing the amount of waste to be treated and adequately packaged. Activated carbon can be reinserted on the production line or destined for other purposes. Activated coals are porous materials with a high surface area, which makes them excellent adsorbents, which have numerous applications ranging from common air filters to the removal of pollutants present in industrial effluents, and with a rapidly expanding market. Activated coals are often used as color and macroparticles removal agents. Thus, this work proposes a study for the production of activated carbon obtained from grape seeds or grape bagasse from the wine industry. Therefore, they can be used as clarifying/bleaching agents in wines. In this work, activated charcoals were prepared from grape seeds, and activated charcoals from bagasse, which comprises the husks and seeds. The effect of acidic chemical activation and basic chemical activation of precursor materials on the morphological characteristics of active carbons were evaluated. For this, a solution of H3PO4 7.7 mol L-1 was used as an acidic medium, in a 1:1 ratio. A KOH solution, in a 1:1 ratio (w/w) was used as a basic medium. The carbonization processes were carried out at a heating rate of 5 ºC / min from room temperature until the final temperature 500 ºC for 1 h, totaling 2.6 h of process, a total yield of 42% was obtained in the process pyrolysis. Some studies were analyzed in order to determine the properties of activated carbon, using the nitrogen adsorption and desorption methods, Scanning electron microscopy, and Infrared spectroscopy. Afterward, a comparison was made between studies using activated carbon for wine clarification, and to remove some toxins present in the bulk of the wine, keeping in mind that clarification can?t change the original properties, like flavor and odors, of the wine, and the activated carbon, should be able to endure multiple uses. [resumo fornecido pelo autor]
No Brasil, a região da Serra Gaúcha é conhecida pela sua grande produção vinícola. De acordo com registros do Instituto Brasileiro do Vinho no ano de 2018 foram colhidos 663,2 milhões de quilos de uva no Brasil, sendo o estado do Rio Grande do Sul responsável por 90% desta safra. Da uva destinada à fabricação de sucos e vinhos, cerca de 20% da biomassa constituída de sementes, cascas, talos não é incorporada no produto final, e por consequência uma grande quantidade de resíduos agroindustriais sólidos são gerados. Uma alternativa para o aproveitamento deste resíduo, em especial as sementes e o bagaço, que são materiais ricos em carbono, é a produção de carvão ativado. Além de diminuir a quantidade do resíduo a ser tratado e adequadamente acondicionado. O carvão ativado pode ser reinserido na linha de produção ou destinado para outros fins. Carvões ativados são materiais porosos e com alta área superficial, o que os faz ótimos adsorventes, que possuem inúmeras aplicações que vão desde filtros de ar comuns a remoção de poluentes presentes em efluentes industriais, e com um mercado em grande expansão. Carvões ativados são empregados com frequência como agentes de remoção de cor e macropartículas e uma vez que a região da Serra Gaúcha, região esta em que a Universidade de Caxias do Sul está presente, este trabalho propõe um estudo para a produção de carvões ativados obtidos a partir de sementes ou bagaços de uva oriundas da indústria vinícola, e assim serem empregados como agentes clarificadores/descorantes em vinhos. Neste trabalho foram preparados carvões ativados a partir de sementes de uva, e carvões ativados a partir do bagaço, o qual compreende as cascas e sementes. O efeito da ativação química ácida e da ativação química básica dos materiais precursores nas características morfológicas dos carvões ativos foram avaliadas. Para isso foi empregado como meio ácido uma solução de H3PO4 7,7 mol L-1, em uma razão 1:1, e como meio básico uma solução de KOH em uma razão 1:1 (m/m). Os processos de carbonização foram conduzidos a uma taxa de aquecimento de 5 ºC/min a partir da temperatura ambiente até a temperatura final 500 ºC por 1 h, totalizando 2,6 h de processo, obteve-se um rendimento total de 42% no processo de pirólise. Foram analisados alguns trabalhos, para se poder determinar as propriedades do carvão ativado, utilizando os métodos de adsorção e dessorção de nitrogênio, Microscopia eletrônica de varredura e Espectroscopia de infravermelho. Após foi realizado uma comparação entre estudos sobre a aplicação dos CA obtidos para a clarificação de vinhos, tendo em mente que a clarificação não altere as propriedades originais do vinho e a capacidade de reutilização do CA obtido. [resumo fornecido pelo autor]
Keywords: Carbono ativado; Uva; Bagaço