Cinzas de caldeira: revisão, caracterização e oportunidades de aproveitamento
| dc.contributor.advisor1 | Yamaji, Fabio Minoru | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4787449634914831 | |
| dc.contributor.author | Resende, Rafaela da Silva | |
| dc.contributor.authorlattes | https://lattes.cnpq.br/2628430849402422 | |
| dc.contributor.authororcid | https://orcid.org/0009-0005-0718-5903 | |
| dc.date.accessioned | 2025-04-09T15:42:13Z | |
| dc.date.issued | 2025-03-10 | |
| dc.description.abstract | The increasing generation of ashes derived from biomass combustion presents both environmental and industrial challenges, requiring strategies for their management and reuse. This study investigated their physicochemical characteristics, sources, and potential applications to promote sustainable alternatives. A literature review was conducted on the influence of combustion technologies on ash composition and its environmental implications. Additionally, a bibliometric analysis was performed to map the progress of scientific production in the field, identifying trends, leading researchers, and prominent journals. The systematic review revealed that most studies focus on the use of fly ash in construction materials, while other possibilities, such as agricultural applications and industrial processes, remain less explored. Simultaneously, the experimental characterization of different types of biomass ashes enabled the assessment of their physical and chemical properties, distinguishing between fly ash and bottom ash. The results showed significant variability in the analyzed parameters, with fly ash exhibiting lower density (435.9 kg/m³) and moisture content (6%, wet basis), while bottom ash had a higher residual carbon content (41.23%), suggesting incomplete combustion. The chemical composition revealed significant concentrations of silica, phosphorus, and potassium, highlighting their potential for agricultural and industrial applications, although the presence of heavy metals (Mn and Zn) may pose environmental risks. The bibliometric analysis indicated significant growth in research on ashes in recent years, with a higher concentration of studies focused on engineering and materials science, while topics such as environmental impact, economic feasibility, and regulation still require further exploration. Moreover, most experiments are conducted on a laboratory scale, without considering operational challenges for large-scale implementation. In conclusion, despite advancements in knowledge about biomass ashes, gaps remain that need to be addressed to ensure their safe and efficient use. Investments in research focused on standardization, life cycle analysis, and environmental impacts are essential to expand reuse possibilities and mitigate the damages caused by improper disposal. | eng |
| dc.description.resumo | A crescente geração de cinzas derivadas da combustão de biomassa representa um desafio tanto ambiental quanto industrial, demandando estratégias para sua gestão e aproveitamento. Este estudo investigou suas características físico-químicas, fontes de origem e potenciais aplicações, com o objetivo de promover alternativas sustentáveis para seu uso. Para isso, foi conduzida uma revisão da literatura sobre a influência das tecnologias de combustão na composição das cinzas e suas implicações ambientais. Além disso, uma análise bibliométrica foi realizada para mapear o avanço da produção científica na área, identificando tendências, principais pesquisadores e periódicos de destaque. A partir da revisão sistemática, verificou-se que a maior parte dos estudos foca na utilização das cinzas volantes em materiais de construção, enquanto outras possibilidades, como sua aplicação agrícola e uso em processos industriais, ainda são menos exploradas. Paralelamente, a caracterização experimental de diferentes tipos de cinzas de biomassa permitiu avaliar suas propriedades físicas e químicas, diferenciando as entre cinzas volantes e de fundo. Os resultados mostraram uma grande variabilidade nos parâmetros analisados, com as cinzas volantes apresentando menor densidade (435,9 kg/m³) e umidade (6%, base úmida), enquanto as cinzas de fundo apresentaram maior teor de carbono residual (41,23%), sugerindo combustão incompleta. A composição química revelou concentrações significativas de sílica, fósforo e potássio, destacando seu potencial para usos agrícolas e industriais, embora a presença de metais pesados (Mn e Zn) possa representar um risco ambiental. A análise bibliométrica indicou um crescimento significativo da pesquisa sobre cinzas nos últimos anos, com maior concentração de estudos voltados para a engenharia e ciências dos materiais, enquanto temas como impacto ambiental, viabilidade econômica e regulamentação ainda carecem de maior aprofundamento. Além disso, verificou-se que a maioria dos experimentos é conduzida em escala laboratorial, sem considerar desafios operacionais para sua implementação em larga escala. Concluiu-se que, apesar do avanço no conhecimento sobre as cinzas de biomassa, ainda há lacunas que precisam ser exploradas para garantir sua utilização segura e eficiente. Investimentos em pesquisas voltadas para a normatização, análise de ciclo de vida e impactos ambientais são fundamentais para ampliar suas possibilidades de reaproveitamento e reduzir os danos causados pelo descarte inadequado. | por |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.identifier.citation | RESENDE, Rafaela da Silva. Cinzas de caldeira: revisão, caracterização e oportunidades de aproveitamento. 2025. Dissertação (Mestrado em Planejamento e Uso de Recursos Renováveis) – Universidade Federal de São Carlos, Sorocaba, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21848. | por |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.14289/21848 | |
| dc.language.iso | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | |
| dc.publisher.address | Campus Sorocaba | |
| dc.publisher.initials | UFSCar | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Planejamento e Uso de Recursos Renováveis - PPGPUR-So | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | |
| dc.subject | Gestão Ambiental | por |
| dc.subject | Economia Circular | por |
| dc.subject | Sustentabilidade Industrial | por |
| dc.subject | Valorização de Resíduos | por |
| dc.subject | Environmental Management | eng |
| dc.subject | Circular Economy | eng |
| dc.subject | Industrial Sustainability | eng |
| dc.subject | Waste Valorization | eng |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS AGRARIAS::RECURSOS FLORESTAIS E ENGENHARIA FLORESTAL | |
| dc.title | Cinzas de caldeira: revisão, caracterização e oportunidades de aproveitamento | por |
| dc.title.alternative | Boiler ashes: review, characterization, and utilization opportunities | eng |
| dc.type | Dissertação |
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