Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/16476
Files in This Item:
File Description SizeFormat 
beatrizcorreathomededeus.pdf3.69 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open
Type: Dissertação
Title: Plásticos em ecossistemas costeiros e análise da co-gaseificação como alternativa para mitigação de seu impacto ambiental
Author: Deus, Beatriz Corrêa Thomé de
First Advisor: Cardoso, Simone Jaqueline
Co-Advisor: Brito, Paulo Sérgio Duque de
Referee Member: Castro, Samuel Rodrigues
Referee Member: Rodrigues, Luiz Filipe Frechaut Trepa Torres Gonçalves
Resumo: Os plásticos são materiais cada vez mais presentes na vida cotidiana devido à sua durabilidade e ampla gama de aplicações em diversos setores industriais. No entanto, a persistência desses materiais no meio ambiente é uma preocupação a nível emergente e pode desencadear consequências negativas para os ecossistemas, vida marinha e saúde humana. Os ecossistemas costeiros são particularmente vulneráveis à poluição plástica sobretudo devido à alta densidade populacional próxima às áreas costeiras, o turismo, a pesca intensiva e o transporte fluvial de resíduos. Diante do exposto, os objetivos dos capítulos do trabalho foram (1) explorar a ocorrência dos plásticos em ambientes costeiros a nível mundial, identificando as características dos itens mais reportados e os países com maior número de estudos; e (2) apresentar a tecnologia de gaseificação como potencial alternativa para mitigação ambiental dos resíduos plásticos. Destaca-se que ambos os objetivos contemplam duas áreas da literatura ainda pouco exploradas, uma vez que não foram encontrados estudos de revisão com abrangência global sobre a ocorrência de plásticos em ambientes costeiros, bem como não foram identificados estudos envolvendo a gaseificação de plásticos juntamente com casca de castanha-de-caju, biomassa complementar que foi empregada nos ensaios. No primeiro capítulo dessa dissertação, empregamos a metodologia PRISMA e as buscas foram realizadas nas bases de busca PubMed, Scopus e Web of Science. Foi identificado que as praias representam o ecossistema costeiro mais amplamente estudado, e entre os resíduos frequentemente encontrados destacam-se as bitucas de cigarro e objetos de cor branca. O polietileno é a tipologia de plástico mais relatada, especialmente sob a forma de fragmentos de microplásticos. Entre os países que investigaram a ocorrência de plásticos em seus ambientes costeiros, destacam-se a China e o Brasil, nos quais foram observados um maior número de estudos publicados e ambientes costeiros avaliados, respectivamente. A má gestão de resíduos sólidos urbanos é uma das principais razões para a elevada presença de plásticos em ambientes costeiros, visto que a maioria desses itens provém do continente. Portanto, é crucial aprimorar as técnicas atuais de tratamento e destinação final de resíduos, a fim de reduzir a quantidade de plásticos que alcança as regiões costeiras e marinhas. Nesse contexto, apresentamos no segundo capítulo dessa dissertação o processo termoquímico de gaseificação, que surge como uma alternativa promissora para os plásticos que não podem ser reciclados de maneira tradicional. Foram gaseificados plásticos pós-consumo juntamente com a biomassa residual proveniente do processamento do caju, tendo em vista a impossibilidade de os plásticos serem gaseificados isoladamente devido às limitações técnicas do equipamento que foi utilizado nos ensaios. Ainda, anteriormente à gaseificação propriamente dita, os resíduos foram submetidos a uma série de análises que objetivaram caracterizá-los quimicamente. As análises químicas demonstraram o bom potencial de utilização tanto dos resíduos plásticos pós-consumo quanto da casca de castanha-de-caju. A gaseificação originou um gás com elevado teor de hidrogênio e monóxido de carbono, conhecido como gás de síntese, que apresenta uma ampla gama de aplicações, podendo ser empregado como combustível na geração de calor e eletricidade, em motores, células de combustível e na síntese de produtos químicos. Dessa forma, a gaseificação pode ser considerada como uma opção complementar em um conjunto de medidas que visem a redução, a reciclagem e o tratamento responsável desses materiais, sobretudo em relação aos plásticos que não podem ser reciclados de forma tradicional, auxiliando na redução do acúmulo de plástico em regiões costeiras e marinhas e, consequentemente, na mitigação dos impactos ambientais.
Abstract: Plastics are materials that are increasingly present in everyday life due to their durability and wide range of applications in various industrial sectors. However, the persistence of plastics in the environment is an emerging concern and can trigger negative consequences for ecosystems, marine life, and human health. Coastal ecosystems are particularly vulnerable to plastic pollution, mainly due to the high population density close to coastal areas, tourism, intensive fishing, and river transport of waste. Given the above, the objectives of the work chapters were (1) to explore the occurrence of plastics in coastal environments worldwide, identifying the characteristics of the most reported items and the countries with the greatest number of studies; and (2) to present gasification technology as a potential alternative for environmental mitigation of plastic waste. It is noteworthy that both objectives cover two areas of literature that are still little explored since no worldwide review studies were found on the occurrence of plastics in coastal environments, nor any studies were identified involving the gasification of plastics together with cashew nutshell, complementary biomass that was used in the tests. In the first chapter of this dissertation, we used the PRISMA methodology, and searches were carried out in the search databases PubMed, Scopus, and Web of Science. It was identified that beaches represent the most widely studied coastal ecosystem, and among the waste frequently found, cigarette butts and white objects stand out. Polyethylene is the most reported typology of plastic, especially in the form of microplastic fragments. Among the countries that investigated the occurrence of plastics in their coastal environments, China and Brazil stand out, in which a greater number of published studies and evaluated coastal environments were observed, respectively. Poor management of urban solid waste is one of the main reasons for the high presence of plastics in coastal environments, as most of these items come from the continent. Therefore, it is crucial to improve current waste treatment and disposal techniques to reduce the number of plastics reaching coastal and marine regions. In this context, in the second chapter of this dissertation, we present the thermochemical gasification process, which appears as a promising alternative for plastics that cannot be recycled traditionally. Post-consumer plastics were gasified together with residual biomass from cashew processing, given the impossibility of plastics being gasified by itself due to the technical limitations of the equipment used in the tests. Furthermore, prior to the gasification process, the waste was subjected to a series of chemical analyses that aimed to characterize its composition. Chemical analyses demonstrated the good potential for using both post-consumer plastic waste and cashew nut shells. Gasification originated a gas with a high content of hydrogen and carbon monoxide, known as synthesis gas, which has a wide range of applications and can be used as a fuel in the generation of heat and electricity, in engines, fuel cells, and in synthesis of chemical products. In this way, gasification can be considered as a complementary option in a set of measures aimed at reducing, recycling, and responsibly treatment of these materials, especially in relation to plastics that cannot be recycled in a traditional way, helping to reduce the accumulation of plastic in coastal and marine regions and, consequently, mitigating environmental impacts.
Keywords: Poluição antrópica
Resíduos plásticos
Gerenciamento de resíduos
Gaseificação
Casca de castanha-de-caju
Anthropogenic pollution
Plastic waste
Waste management
Gasification
Cashew nutshel
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Institution Initials: UFJF
Department: ICB – Instituto de Ciências Biológicas
Program: Programa de Pós Graduação em Biodiversidade e Conservação da Natureza
Access Type: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Creative Commons License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
DOI: https://doi.org/10.34019/ufjf/di/2023/00070
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/16476
Issue Date: 17-Nov-2023
Appears in Collections:Mestrado em Biodiversidade e Conservação da Natureza (Dissertações)



This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons