Resumo |
O mundo encontra-se dependente de uma matriz energética não sustentável, atrelada principalmente ao uso de combustíveis fósseis, o que resulta em uma elevada emissão de gases nocivos ao ambiente. Uma alternativa a esses combustíveis é a utilização da biomassa vegetal. Este material, além de ser um combustível renovável, é considerado carbono neutro. Dentre os potenciais tipos de biomassa in natura, os resíduos de serraria têm grande destaque, uma vez que o Brasil apresenta alta geração de resíduos durante a produção de madeira serrada. No entanto, a biomassa in natura apresenta uma série de desvantagens para o seu uso energético, dentre estas estão, o elevado grau de higroscopicidade, elevada umidade e baixo poder calorífico. Para reduzir estas características, a conversão térmica da biomassa, utilizando o processo de pirólise lenta pode ser uma interessante alternativa. Este processo produz o carvão vegetal, que pode ser empregado em sistemas co-firing, com a vantagem de auxiliar na redução da emissão de CO2 desses sistemas. Porém, é de extrema importância analisar emissões de gases oriundas do processo de pirólise, tendo como intuito buscar soluções para a sua redução, seja com a utilização de um queimador ou com a recuperação desses gases. Deste modo, o objetivo deste estudo foi analisar o comportamento dos gases durante a pirólise de resíduos de Eucalyptus sp., assim como determinar o fator de emissão total de cada gás no processo. Foram utilizados resíduos da serraria da Universidade Federal de Viçosa, com teor de extrativos de 4,6%, hemiceluloses de 21,4%, lignina total de 29,3%, e celulose de 44,7%. A pirólise foi realizada em forno mufla, usando 350 g de material, seco em estufa, colocadas em um cilindro de 0,003m3, com temperatura inicial de 100°C e final de 350°C, com incrementos de 50°C a cada 30 minutos. As leituras dos gases não condensáveis foram realizadas através do equipamento Gasboard 3100 Wuhan CUBIC Optoelectronics Co, LTDA. Para a formação de CO e CO2, as reações responsáveis são decarboxilação e reações secundárias de carbono. A hemicelulose é o componente estrutural da madeira que mais contribui para as emissões de CO e CO2. A Formação de CH4 ocorre em duas faixas de temperaturas durante a pirólise. Em temperaturas abaixo de 500°C, como é o caso do presente estudo, a emissão de CH4 foi causada pela quebra de grupos O-CH3 e grupos metileno. A lignina, de modo geral, é o componente que mais contribui para a emissão de CH4. O H2 é o resultado do craqueamento do alcatrão. O Fator de Emissão (kg de gás/tonelada de madeira seca) foram, na ordem de decrescente, de 167,12 para CO2, 24,98 para CO, 2,86 para CH4 e 0,23 para H2. As diferenças de comportamento de emissão e fator emissão de entre Eucalyptus sp. encontrados na literatura e resíduos dos mesmos devem-se, principalmente, a diferença de composição química estrutural destes materiais, e a temperatura final de carbonização. |