ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: Avaliação de Resíduos Vegetais na Obtenção de Energia em Cerâmicas
AUTORES: Resende Mendes, M. (UFAL) ; Kelly de Menezes, R. (UFAL) ; Amaro dos Santos, L. (UFAL) ; Victor Gomes de Sena Rosa, C. (UFAL) ; Henrique de Oliveira Alves, G. (UFAL) ; da Silva Accioly, E. (UFAL) ; da Silva Ramos Barboza, A. (UFAL) ; Meneghetti Plentz, S. (UFAL)
RESUMO: No presente trabalho buscamos analisar algumas espécies vegetais para avaliar suas
características fisico-químicas, como: densidade, umidade, poder calorífico e teor
de cinzas. Buscamos, a partir desses dados, aplicar estas informações no que se
refere ao uso destas biomassas no processo de queima em fornos. O emprego de
resíduos na queima substitutiva da madeira tem sido um tema bastante estudado em
nossa universidade e de interesse da sociedade. Com as análises dos parâmetros foi
possível constatar o potencial energético e uma possível utilização para esses
resíduos. Com isso, pretende-se ampliar no Estado a linha de estudos na área de
Biomassa e ainda cooperar para uma maior conscienticação sobre os cuidados com o
meio ambiente.
PALAVRAS CHAVES: energia; biomassa; espécies vegetais
INTRODUÇÃO: Conceito: “A biomassa (massa biológica) é a quantidade de matéria orgânica
produzida numa determinada área de um terreno”.
De acordo com o estudo, a biomassa hoje responde por 10% do mix
primário mundial de energia – composto de energia fóssil, renovável e nuclear –
e por 77% do mix primário mundial de energia renovável. A Agência Internacional
de Energia prevê que a biomassa vai se tornar cada vez mais importante como
fonte de energia, chegando a 30% do mix primário global de energia em 2050.
A maior parte da energia da biomassa é baseada em madeira. Ela é
renovável e pode ajudar demandas crescentes de energia, desde que florestas
sejam localmente controladas e manejadas levando em consideração a segurança
alimentar.
A aplicação desse conceito ao estado de Alagoas, que além de um turismo
popular tem uma quantidade considerável de seus ganhos oriundos da agricultura,
se torna atrativa.
Dessa forma, buscou-se inicialmente estabelecer uma linha de pesquisa
científica em Biomassa na Universidade Federal de Alagoas-UFAL e a partir de
estudos desenvolvidos propor uma aplicação de resíduos de biomassa no estado
para a geração de energia.
No presente trabalho, os estudos são direcionados para resíduos da
cultura de feijão, coco, milho, mandioca, Bambu, Capim Elefante e amendoim com
vistas a utilização como matéria prima de queima para a cadeia cerâmica do
estado de Alagoas, que está passando por sérias dificuldades, pela necessidade
de enquadramento frente às legislações ambientais necessárias para a liberação
de licença prévia e licença de operação das empresas produtoras.
MATERIAL E MÉTODOS: Para o estudo das biomassas foi adotado o seguinte procedimento:
1.Estocagem e seleção de amostras
Nesta fase, as amostras foram recebidas e estocadas no Laboratório de
Estruturas e Materiais do Centro de Tecnologia da UFAL . Todas são devidamente
indentificadas com seus respectivos nomes e locais de origem.
2.Trituração e Peneiramento
Em seguida as amostras foram trituradas em uma forrageira e analisada quanto à
granulométrica do produto triturado. Para essa análise são utlizadas as
recomendações da NBR 8112/83- Determinação da Granulometria.
3. Análises dos parâmetros
3.1 Poder Calorífico Superior
Utilizando-se um calorímetro IKA 200 e seguindo a norma NBR 8633/84 –
Determinação do Poder Calorífico, esta análise determina o quanto de energia em
joule a amostra libera por grama.
3.2Umidade
A determinação da umidade é realizada de acordo com a norma ABNT
NBR 7993 - Determinação dos Teores de Umidade.
3.3 Teor de Cinzas
O teor de cinzas é determinado seguindo a norma ABNT NBR 8112 e
ASTMD1765 para observar o quanto de resíduo sólido ainda sobrará da queima das
biomassas.
3.4 Densidade
A densidade é determinada pela norma ASTM 167, adaptada por Silva (2003) para
resíduos de biomassa. A importância da densidade para as análises é que o uso de
madeiras com baixa densidade para a produção direta de energia na forma de calor
implica em uma queima mais rápida.
3.5 Briquetagem
Os briquetes são produzidos n uma prensa hidráulica manual, após separação da
porção maior e menor do processo de Granulometria e após obter uma umidade entre
8% - 12% .
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os resultados encontrados para os resíduos estudados, considerando a cultura de
diversos município são mostrados nas Tabelas 2 e 3.
Dentre as biomassas in natura analisadas, destaca-se o milho (Arapiraca) e o
coco (Porto Calvo) apresentando respectivamente um poder calorífico de 4.202,46
Kcal/Kg e 4.183,29 Kcal/Kg. E os valores mais inferiores foram encontrados para
a mandioca (Cajueiro) com PCS 2.201,75 Kcal/Kg e o coco (São Sebastião) com PCS
2.858,20 Kcal/Kg.
Quanto aos briquetes, destaca-se que houve um aumento do PCS quando
comparados o coco e o feijão das análises in natura e briquetadas.
Outro ponto a ser considerado é que após realizar as análises com o valor
de umidade elevado (simulando como seria feito quando estes resíduos chegassem
às indústrias cerâmicas) obteve-se um PCS bem inferior; visto que, deveria ser
despendida uma quantidade de calor maior para evaporar a água da biomassa.
Esse aumento da umidade se deve também à variação de tempo entre
estocagem da amostra e análise laboratorial. Observou-se que quanto maior o
tempo de estocagem, maior é a umidade aparente da amostra.
CONCLUSÕES: • As amostras ofereceram um bom potencial energético e podem ser aplicadas
na queima como fonte de energia.
• As realizações de análises s mostram uma nova base de estudos em função da
variação de umidade em relação ao PCS, por ter sido observado aumento da umidade
aparente com um prazo longo de estocagem
• A transformação dos resíduos in natura em briquetes pode facilitar o
transporte e manejo desses resíduos. Para isso será instalada uma planta piloto de
briquetagem no Laboratorio de Estruturas e Materiais do Centro de Tecnologia da
UFAL.
AGRADECIMENTOS: Agradeço à minha família pelo apoio, em especial à minha mãe Marta.
Agradeço aos meus orientadores Aline e Edmundo por sempre me ouvirem e orientarem.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: Planeta Sustentável: Disponível em: <http://planetasustentavel.abril.com.br/blog/planeta-urgente/biomassa-cresce-importancia-284233/>
COPERSUCAR - Seminário sobre bagaço-de-cana. Piracicaba, 1983. 30 pág.
IBAMA – Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Renováveis. Biomassa Florestal para Fins Energéticos. Disponível em: www.waldir.quirino@ibama.gov.br.
MINISTÉRIO DA AGRICULTURA - Proposta de utilização energética de florestas a resíduos agrícolas. Brasnia, 1984. 132 páginas.
QUIRINO, W. F. - Características de briquetes de carvão vegetal e seu comportamento na combustão. Piracicaba, janeiro, 1991. 80 páginas (Dissertação de Mestrado apresentada à ESALQ/LISP para obtenção do título de Mestre em Ciências Florestais).
BIOMACHINE. Disponível em http://www.biomachine.com.br/briquete_intro.asp.
