RESUMO O armazenamento de metano na forma adsorvida em carvão ativado (ANG - Adsorbed Natural Gas) tem despertado interesse nos últimos anos por empregar baixas pressões quando comparado ao gás natural comprimido (CNG - Compressed Natural Gas) e temperatura ambiente, e ainda por configurar uma alternativa importante à utilização de biometano oriundo da purificação de biogás em sistemas estacionários e veiculares. O presente estudo objetivou uma avaliação do armazenamento de metano em carvão ativado sob diferentes condições de temperatura e vazão de carga em um sistema protótipo. Metano foi inserido no sistema protótipo preenchido com carvão ativado vegetal a pressão reduzida (10 bar) utilizando planejamento fatorial 2². Na dessorção do sistema foram levantadas cinéticas para identificar a melhor condição a ser adotada entre a condução dos ensaios de armazenamento para permitir o reuso do carvão ativado. O carvão ativado foi caracterizado com as técnicas de fisissorção de N2, para determinação das características texturais, picnometria de gás Hélio, para quantificação da densidade das partículas, e microscopia eletrônica de varredura para observação da estrutura morfológica. Nas condições adotadas no presente estudo, foi observado o aumento da capacidade de adsorção do carvão com a diminuição da temperatura e da vazão de metano no intervalo avaliado. Com o presente estudo foi possível aumentar a capacidade de armazenamento em aproximadamente 3 vezes (34,56 V V-1) quando comparado com o cilindro vazio (13,14 V V-1), comprovando a eficácia do adsorvente e do conjunto de variáveis adotado. Em adição, o estudo cinético de dessorção de metano resultou na adoção da temperatura de 60 ºC durante 30 min para total entrega do metano.

ABSTRACT Methane storage in adsorbed form in activated carbon (ANG - Adsorbed Natural Gas) has attracted attention in recent years by applying reduced pressures when compared to CNG (Compressed Natural Gas) technology and reduced temperatures, and also for representing an important alternative use of biomethane derived from biogas purification in vehicular and stationary systems. This study aimed an evaluation of methane storage in activated carbon under different conditions of temperature and flow rate of charge in a prototype system. Methane was inserted into the prototype system filled with activated vegetable carbon at reduced pressure (10 bar) using factorial design 2². In the desorption of the system, kinetics was raised to identify the best condition to be adopted between the conduction of the storage trials to allow activated carbon reuse. Activated carbon was characterized with N2 physisorption for the determination of textural characteristics, Helium gas pycnometry for quantification of particle density, and scanning electron microscopy for observation of the morphological structure. Under the conditions adopted in this study, an increase was observed in activated carbon adsorption capacity with decreasing temperature and flow rate during the evaluated range. With this study, it was possible to increase a cylinder storage capacity in approximately 3 times (34,56 V V-1) compared to the hollow cylinder (13,14 V V-1), proving the effectiveness of the adsorbent and the set of variables adopted. In addition, the kinetic study of methane desorption resulted in the adoption of 60 ºC for 30 min for the complete methane delivery.

A capacidade de remoção dos íons Cd(II), Cu(II) e Zn(II), de uma solução aquosa, pela macrófita Eichhornia crassipes foi investigada, em sistema batelada. Foram obtidos dados experimentais da cinética e do equilíbrio de biossorção, para os sistemas monocomponentes. Os testes cinéticos mostraram que o tempo de equilíbrio foi de 45, 60 e 120 min., para Cd(II), Cu(II) e Zn(II) ions, respectivamente. O modelo cinético de pseudo-segunda-ordem foi o que melhor representou os dados experimentais. Para descrever o equilíbrio de biossorção, foram utilizadas as isoterma de Langmuir, Freundlich e Temkim. A isoterma de Langmuir foi a que melhor descreveu os dados experimentais de equilíbrio, com valores da capacidade de adsorção de 0,667, 0,615 e 0,633 mequiv.g-1 para Cd(II), Cu(II) e Zn(II), respectivamente. Contudo acredita-se que a macrófita E. crassipes tem grande potencial para ser utilizada, no tratamento de águas residuárias contaminadas com metais pesados.

The adsorption capacity of Eicchornia crassipes for removing Cd(II), Cu(II) and Zn(II) ions from aqueous solutions has been investigated in a batch system. Experimental data of the kinetics and equilibrium of biosorption for the single-component systems was obtained. Equilibrium times of 45, 60 and 120 min. for Cd(II), Cu(II) and Zn(II) ions, respectively, were achieved. Kinetic data was better fitted to the pseudo-second order kinetic model. To describe biossorption equilibrium were used Langmuir, Freundlich and Temkim isotherms. The Langmuir isotherm model was better fitted to the equilibrium data, with values of 0.667, 0.615 and 0.633 mequiv.g-1 for Cd(II), Cu(II) and Zn(II) adsorption capacity, respectively. E. crassipes biomass has great potential to be used in wastewater treatment systems.