A Engenharia de Energia

GUILHERME PAULO DA SILVA

michael douglas lopes pereira

PEDRO HENRIQUE FERRAREZI RODRIGUES

TECNOLOGIAS PARA PRODUÇÃO DE BIOCOMBUSTÍVEIS

RELATÓRIO: ANÁLISE IEDIATA DA BIOMASSA

[pic 1]

Rosana

Junho de 2019

SUMÁRIO

1.        INTRODUÇÃO        5

1.1.        Objetivo        5

2.        METODOLOGIA        6

2.1.        Pesagem da biomassa        6

2.2.        Análise de umidade        7

2.3.        Análise dos voláteis        7

2.4.        Análise do teor de cinzas        8

2.5.        Análise do carbono fixo        8

3.        RESULTADOS E DISCUSSÃO        8

4.        CONCLUSÕES        11

5.        REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        11

1. INTRODUÇÃO

Qualquer matéria orgânica que possa ser transformada em energia mecânica, térmica ou elétrica é classificada como biomassa. De acordo com a sua origem, pode ser: florestal (madeira, principalmente), agrícola (soja, arroz e cana-de-açúcar, entre outras) e rejeitos urbanos e industriais (sólidos ou líquidos, como o lixo). A quantidade estimada de biomassa existente na Terra é da ordem de 1,8 trilhão de toneladas. A cana-de-açúcar é um recurso com grande potencial, dentre as fontes de biomassa, para geração de eletricidade existente no país, por meio da utilização do bagaço e da palha (BRAND, 2019).

Cultivada em mais de 100 países do mundo, a cana de açúcar representa uma fonte diversa de mão de obra no meio rural. Substrato para a produção de açúcar, etanol, a cana de açúcar também se torna presente para a fertilização a partir da vinhaça e, energia elétrica, através da queima do seu bagaço nas termoelétricas.

Sendo o brasil o maior produtor de cana de açúcar do mundo, fomenta o olhar para o uso diverso de todas as partes do produto. A produção de cana de açúcar no pais se dá em dois períodos no ano distintos de safra: de setembro a março no Norte-Nordeste, e de abril a novembro no Centro-Sul.

Saber as propriedades que essa biomassa apresenta, principalmente na composição do bagaço para o uso em termoelétricas é de grande valia para entender cada vez mais suas características químicas e físicas. Um dos processos é a análise química imediata, está se refere ao conteúdo percentual de carbono fixo, materiais voláteis e cinzas. Para dimensionar estes teores previamente é necessário realizar a secagem do material, ou seja, já estipulando também os valores de umidade.

1. Objetivo

O trabalho tem como objetivo realizar análise imediata do bagaço de cana, obtendo a porcentagem de umidade na base seca e úmida, dos materiais voláteis, das cinzas e de carbono fixo.

1. METODOLOGIA

Os procedimentos que serão apresentados a seguir, seguem o método da norma ASTM (E-870-82). Para a realização deste experimento, utilizou-se o bagaço de cana como biomassa.

1. Pesagem da biomassa

Inicialmente foi realizado a pesagem do cadinho vazio. Posteriormente, a biomassa foi adicionada ao cadinho e medido a massa dos mesmos. Na figura abaixo encontra tal procedimento.

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Figura 1 - Massa cadinho vazio.

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Figura 2 - Massa do cadinho com a biomassa.

Após as pesagens colocou-se o cadinho na estufa por 4 dias. O cadinho foi pesado novamente 3 dias depois de ser retirado da estufa. A figura abaixo mostra a nova massa.

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Figura 3 - Massa do cadinho e biomassa 3 dias após retirado da estufa.

1. Análise de umidade

Depois de pesado, a amostra foi levada a estufa onde permaneceu por uma hora a 110ºC para secagem e posteriormente levada ao dessecador por trinta minutos. Após isso, sua massa foi comparada na base úmida e na base seca.

1. Análise dos voláteis

A amostra foi levada para a mufla durante 6 minutos a uma temperatura de 850ºC. Em seguida levada para o dessecador por uma hora, e então pesado sua massa novamente. Pode-se observar nas figuras abaixo tal procedimento.

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Figura 4 - Amostra na mufla.

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Figura 5 - Amostra no dessecador.

1. Análise do teor de cinzas

Nesta etapa foi colocado o cadinho novamente na mufla, durante duas horas a 750ºC. Por fim, colocou-se a amostra novamente no dessecador e mediu sua massa.

1. Análise do carbono fixo

Para esta análise utiliza a diferença das massas obtidas nos procedimentos anteriores.

1. RESULTADOS E DISCUSSÃO

A umidade pode ser considerada como uma das características mais importantes da biomassa para aplicações energéticas, já que está assim como o teor de cinzas influência diretamente no poder calorífico do material, ou seja, quanto maior for o teor de umidade menor será o poder calorífico da biomassa, pois mais energia será gasta no processo de evaporação da água. A norma que rege a técnica em utilizada é a ASTM E 1131-08, para a definição do teor de voláteis, as normas ASTM E-872 e ASTM D-3175, o teor de cinzas foi determinado utilizando as normas ASTM E 830, ASTM D-3175 e ASTM D-3174.