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ALUNO: 1 RICHARD ROBERTO CAIRES

CAMPINAS, JULHO DE 2010

1 Formado em Eng. Elétrica, Pós Graduação em Adm. Geral. caires@furnas.com.br

cinco vezes mais energia que os resíduos que os originaram

Este trabalho descreve sobre a disponibilidade de biomassa no Brasil, que é de grande volume e a utilização racional desta energia. A queima de biomassa como fonte de energia para geração de calor representa um enorme e crescente mercado em qualquer parte do mundo. A compactação de resíduos ligno-celulósicos é um processo eficiente com vantagens operacionais, logísticas, econômicas e ambientais, concentrando uma grande quantidade de energia oriunda da biomassa em uma pequena unidade de área, tendo em vista que os briquetes possuem no mínimo

Finalmente, analisa o custo do briquete de resíduo, por meio da equivalência energética com a lenha, preços comerciais de varejo do briquetes em diversas cidades brasileiras.

PALAVRAS-CHAVE: .energia de biomassa, lenha, compactação, briquete.

This paper describes the availability of biomass in Brazil, which is high volume and the rational use of energy. The burning of biomass as an energy source for heat generation represents a huge and growing market anywhere in the world. Compression of ligno-cellulosic waste is an efficient process with operational advantages, logistic, economic and environmental, concentrating a large amount of energy from biomass in a small unit area, given that the briquettes have at least five times more energy waste that originated them.

Finally, it analyzes the cost of the briquette of waste through energy equivalence with firewood, commercial retail price of briquette in several Brazilian cities

KEY WORDS: energy biomass, wood waste, log, fire wood.

3 1 INTRODUÇÃO

Atualmente as tecnologias em uso no mundo demandam enormes quantidades de energia.

O calor é o tipo de energia mais utilizado e é gerado, em grande parte, pela queima de combustíveis fósseis, que, além de poluentes, não são renováveis e a cada dia estão com preços mais elevados.

A tecnologia para geração de calor com base na queima de combustíveis deve continuar por um tempo imprevisivelmente longo antes que outras fontes de energia, mais limpas e seguras, como, por exemplo, a solar, a eólica e a nuclear (ainda com algumas reservas) sejam economicamente viáveis.

Existe um grande esforço com relação a aproveitamento de novas fontes de energia para substituir as atuais fontes de energia, particularmente as fósseis, por outras, mais econômicas e ambientalmente corretas.

É neste contexto que a utilização de biomassa como fonte de energia para geração de calor, que vem ganhando destaque vigorosamente como excelente alternativa técnica e econômica.

A queima de biomassa como fonte de energia para geração de calor representa um enorme e crescente mercado em qualquer parte do mundo. Mas a queima pura e simples de biomassa triturada pode gerar sérios problemas operacionais, logísticos, econômicos e ambientais.

O briquete, por suas características físicas e excelentes propriedades caloríficas, o briquete, produzido a partir de resíduos ligno-celulósicos, com tecnologia simples e investimentos baixos, constitui-se em excelente fonte de energia, podendo, em muitos casos, substituir os combustíveis atualmente em uso com vantagens operacionais, logísticas, econômicas e ambientais.

Pode-se compactar resíduos ligno-celulósicos em geral (pó de serra, maravalhas, casca de arroz, palha de milho, sabugo, bagaço de cana, etc.) a obter briquetes com qualidade bastante superior a qualquer lenha.

“A briquetagem é uma forma bastante eficiente para concentrar a energia disponível da biomassa. 1,OOm3 de briquetes contém pelo menos 5 vezes mais energia que 1,OOm3 de resíduos. Isso, levando-se em consideração a densidade a granel e o poder calor(fico médio desses materiais. Devido à dimensão a às grandes distâncias internas do país, o aspecto concentração energética assume também grande importância” (QUIRINO, 5).

a viabilidade técnica a econômica do acondicionamento desses resíduos, comprovada...,

Com o beneficiamento da cana de açúcar e do arroz a em nível nacional, atingiu um equivalente a 467 mil hectares de floresta de eucalipto de cinco anos de idade. E o resíduo dessas culturas que antes não possuíam nenhuma utilização em 1984, seria equivalente a 158 mil hectares de eucalipto por safra. justifica a alocação de recursos de financiamento para apoiar o aproveitamento desses resíduos como atividade econômica, bem como outras medidas que se fizerem necessárias para estruturar o mercado desse produto.” (MINISTÉRIO DA AGRICULTURA, 3).

Os fatores críticos de sucesso para uma planta de briquetagem são: localização em uma região onde haja disponibilidade de matérias primas a baixo custo (de preferência resíduos de operações próprias) e otimização da logística.

1.1 Materiais e Métodos

Para realização do trabalho foi realizado estudo de alternativa de energia limpa, como a briquetagem que é o processo que possui a vantagem de transformar um resíduo de baixíssima densidade em uma lenha de alta qualidade. A pesquisa foi realizada através de livros, papers, apostilas e internet, comparando o briquete de resíduos com a lenha tradicional.

Vive-se hoje uma grande preocupação com questões ambientais que se tornam a cada dia mais importantes para a sociedade. É de grande importância o estudo de novos processos para aproveitamento de matérias-primas que podem ser usadas como componentes de péletes e briquetes, como combustível para inúmeras finalidades, como fornos de padarias, de pizzarias e de utensílios cerâmicos, para aquecer estufas, casas de vegetação e animais, para aquecer pinturas de carros e moradias humanas. A tamanha importância do assunto em questão levou a pesquisa a esta direção.

2 RESÍDUOS VEGETAIS:

Em produção agrícola uma grande quantidade de resíduos é produzido. Resíduos que possuem um grande aproveitamento energético, mas que nem sempre são aproveitados energeticamente.

O Brasil é um grande produtor de cana de açúcar e produz também outras culturas em grande escala. Culturas como arroz, mandioca e soja, que podem ser aproveitados energeticamente, caso da cana de açúcar e de seu principal resíduo o bagaço. A tabela abaixo demonstra a matéria prima e seus resíduos no Brasil.

Tabela 01– Produção agrícola e resíduos Maréria Prima Produção

Agrícola (tons)*

Produção de Resíduos (t/ha)**

Matéria Seca (%)**

Produção de resíduos (tons)***

* IBGE, 2004; ** Nogueira et AL.,2000; *** Calculado em base seca.

Da tabela 01 vê-se que o Brasil é um grande produtor de resíduos agrícolas que podem ser aproveitados energeticamente.

Segundo Staiss & Pereira (2001), a biomassa pode ser transformada, pelas diferentes tecnologias de conversão, em biocombustíveis sólidos, líquidos ou gasosos e, finalmente, nos produtos finais: energia térmica, mecânica e elétrica. Se a biomassa for queimada de modo eficiente, há produção de dióxido de carbono e água. Portanto, o processo é cíclico e por este motivo a biomassa é considerada um recurso renovável

2.1 Briquetagem

A briquetagem é uma maneira bastante eficiente para concentrar a energia disponível da biomassa. 1 m3 de briquetes contém pelo menos cinco vezes mais energia que 1 m3 de resíduos.

Isso, levando-se em consideração a densidade a granel e o poder calorífico médio desses materiais. Portanto, devido à dimensão às grandes distâncias internas do país, o aspecto concentração energética assume também grande importância.(2)(Conforme Quirino)

Com a densidade relativa aparente dos briquetes em torno de 1,1g/cm3, a densidade a granel (dependendo naturalmente da granulometria do briquete) situa-se por volta de 500 a 600km/m3, bastante superior à lenha. Isto confere uma redução de volume aos resíduos de 4 a 6 vezes.

Os resíduos briquetados, pela exigência da baixa umidade do processo a pela elevada densidade relativa aparente, são menos higroscópicos a muito mais resistentes ao apodrecimento ou à fermentação do que os resíduos na condição natural, facilitando a estocagem e muito mais ainda o transporte, porque amplia o raio econômico de seu aproveitamento.

Comparado à lenha, o briquete apresenta muitas vantagens. O seu poder calorífico e o baixo teor de umidade (10 a 12%) o farão sempre superar à lenha (25 a 35% de teor de umidade). Tanto pela maior densidade como pelo maior poder calorífico ter-se-á na estocagem sempre mais energia por unidade de volume, reduzindo-se pátios de estocagem a dimensão de equipamentos de queima.

A homogeneidade de forma e a granulometria regularizam a melhoram a eficiência de queima. Por outro lado, facilitam as operações de manuseio, transporte e alimentação de caldeiras, possibilitando a mecanização. Em alguns casos podem-se duplicar o rendimento de caldeiras.

No entanto, é com relação ao transporte que ocorre um favorecimento significativo. As cargas são limitadas por peso e não por volume, utilizando-se a capacidade integral dos meios de transporte.

2.1.1 Caracterização da matéria-prima e do briquete

Para a fabricação de briquete, as matérias-primas utilizadas podem ser: serragem, maravalha, casca de arroz, palha de milho, sabugo, bagaço de cana-de-açúcar, casca de algodão, café entre outros, obtendo-se briquetes com qualidade superior (Quirino, 1991).

O diâmetro do briquete quando de madeira para queima em caldeiras, fornos e lareiras é de 70 m a 100m e com comprimento de 250 m a 400 m.

mais é denominada briquete quando tiver um diâmetro maior que 30 mProdutos

Dimensões com diâmetros de 28 m a 65 m são utilizadas em estufa, fogão de alimentação automática, grelha e churrasqueira. A biomassa adensada a pressões de 100 MPa ou densificados como este de dimensões menores são denominadas peletes (Alakangas, 2006; Grover; Mishra, 1996; Biomassa e briquetes, 2007; Quirino, 2002, 1991; Pereira, 2006).

3 COMPARAÇÃO BRIQUETE E LENHA

Conforme Quirino (1991), a briquetagem é um processo eficiente, concentrando uma grande quantidade de energia oriunda da biomassa em uma pequena unidade de área, tendo em vista que os briquetes possuem no mínimo cinco vezes mais energia que os resíduos que os originaram, sendo que seu poder calorífico é superior até ao da lenha.

Quirino (1991) também afirma que a briquetagem é um processo de grande vantagem no que diz respeito à armazenagem de material, haja vista que com a briquetagem ocorre uma grande redução de volume do material, isso implica em um armazenamento de energia maior em um menor espaço para estocagem.

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