Aproveitamento Energético do Buriti (Mauritia flexuosa) para Produção de Bioenergia por Meio do Processo de Gaseificação de Biomassa

ISBN 978-85-85905-15-6

Área

Química Tecnológica

Autores

Gonçalves Guimarães, M. (UNB) ; Alves Viana, N. (UNB) ; Benjamin Werneburg Evaristo, R. (UNB) ; Ferreira Ghesti, G. (UNB)

Resumo

Dentre as rotas para aproveitamento energético de resíduos agroindustriais, se destaca a geração de energia por meio da gaseificação. O buriti tem se destacado devido aos usos em diversas áreas, gerando uma quantidade de resíduo que é descartado no meio ambiente. Sendo assim, amostras de semente de buriti foram caracterizadas segundo análise imediata que apresentaram 8,81% de umidade, 85,72% de volátil, 4,68% de cinzas e de carbono fixo de 9,6%. Segundo a composição química, obteve- se 7,52% de extratíveis; 28,21% de lignina total; 69,64% de teor de holocelulose e 2,15% cinzas sem extratíveis. Devido a presença de um valor significativo de teor de lignina e composição heterogênea, foi proposto a realização de ensaios de gaseificação.

Palavras chaves

Semente de Buriti; Bioenergia; Gaseificação

Introdução

A produção diversificada e crescente de resíduos no Brasil vinculado à urbanização intensiva e a restrição da utilização de áreas livres, leva a propor soluções viáveis e econômicas de manejo de forma a potencializar o reuso. (ABREU et al, 2001) (TIMOFIECSYK et al, 2000). Nesse contexto, o buriti se destaca devido ao uso de diversas partes da planta na indústria alimentícia, cosmética e combustível e o que sobra é resíduo sendo descartado no meio ambiente.(CYMERYS et al, 2005) Assim, propõe- se o aproveitamento energético deste resíduo, de acordo com sua composição, com o intuito de gerar eletricidade, calor e combustíveis.( FONTES,2011) Os principais processos que permitem o aproveitamento energético são: físicos, termoquímicos e biológicos. (OLIVEIRA,2006) Os processos físicos e biológicos, já chegaram ao estágio comercial e os processos termoquímicos vêm sendo estudados devido à enorme disponibilidade de materiais lignocelulósicos a baixo custo e sua possibilidade de geração imediata de energia com melhores taxas de eficiência.(OLIVEIRA,2006) Sendo assim, um dos processos utilizados para a conversão em energia é a gaseificação, no qual o resíduo é submetido a etapas de secagem; pirólise e gaseificação gerando, em geral, a composição de 85-90 % de gases, 5 % de líquidos (alcatrão) e 10 % de carvão.(OLIVEIRA et al, 2015) Tendo em vista essas considerações a respeito da inserção de resíduos agroindustriais no cenário energético brasileiro e a tecnologia de gaseificação de biomassa como meio para o aproveitamento energético, o objetivo deste trabalho visou a caracterização da biomassa residual do buriti, a semente, para geração de bioenergia por meio da tecnologia de gaseificação.

Material e métodos

O experimento foi realizado com as sementes de buriti, fornecido pela empresa Empório do Cerrado, que produz, industrializa e comercializa o fruto do buriti. Análises imediatas, segundo a norma NBR 8112/86 com adaptações, foram realizadas como teor de umidade, voláteis, cinzas e carbono fixo. As análises químicas foram realizadas segundo a metodologia TAPPI 204 om- 88, com adaptações; TAPPI T211 om-93; LAP #003 e LAP#004, segundo a metodologia de (TEMPLETON et al,1995) e teor de holocelulose calculado por diferença. Os ensaios de gaseificação ocorreram em gaseificador de escala laboratorial contracorrente, o qual foi desenvolvido no Laboratório de Catálise- UnB. Após o processo de gaseificação do resíduo, o gás gerado foi analisado em um CG-TCD com coluna Carboxen 1010 Plot, com gás de arraste Ar.

Resultado e discussão

Na gaseificação, duas propriedades da biomassa podem interferir no desempenho do processo. A primeira é a umidade, pois quanto maior a quantidade de vapor d’água, menor a quantidade de calor útil disponível no gás. A outra propriedade é o teor de cinzas, pois as altas temperaturas no interior do gaseificador fundem as cinzas que se solidificam causando entupimentos. ( NETO,2001) Sendo assim, a semente de buriti apresentou 8,81% de umidade e 4,66% de cinzas e comparada as demais biomassas foi o mais alto, conforme mostrado na Tabela 1. Observa-se que dentre as biomassas mostradas na Tabela 1, a semente de buriti apresentou um baixo teor de extratíveis, um valor intermediário de teor de lignina e um alto teor de holocelulose, sendo assim comparada a madeira de Eucalipto a qual já é utilizada para o processo de gaseificação. (COSTA,2011) Os produtos de combustão completa da biomassa geram gases como N2(g), H2O (g), CO2 e O2. No entanto, em gaseificação onde existe um excedente de combustível sólido, os produtos da combustão são CO, H2 e CH4, além de componentes líquidos e sólidos. (RAJVANSHI,1986) De acordo com a literatura, para gaseificadores do tipo leito fixo contracorrente, a composição típica dos gases é de 40-60% para N2, 15-20% para H2, 10-22% para CO, 10-15% CO2 e 2-5% para CH4. (NAKAI, 2014). Os dados obtidos para a semente do buriti , no qual gerou 14,4 % de CO, 11,5% de CO2 e 17,5% de H2, estão dentro da faixa para este tipo de gaseificador, o que comprova que houve a gaseificação da biomassa.

Conclusões

O conhecimento prévio das principais características físico-químicas da semente de buriti foi essencial para o planejamento de sua utilização. Sendo assim, por ter apresentado uma composição heterogênea, foi proposto à tecnologia de gaseificação para a geração de gás de síntese e do carvão. Além disso, o estudo de gaseificação aqui se justifica, pelo grande potencial em termo de fruto do buriti no Brasil, apresentando resultados compatíveis com a literatura, o que comprova o regime de gaseificação, por meio do teor de gases apresentado para gaseificadores do tipo contracorrente.

Agradecimentos

A Empório do Cerrado, DEG/UnB, MCT/CNPq, CAPES, FINEP/CTInfra, FAPDF.

Referências

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