Palha de Arroz como Potencial Energético

 POTENCIAL ENERGÉTICO DA PALHA DE ARROZ

Melissa Barbosa Fonseca Moraes1; Hélio de Souza2; Edmilson Rodrigues de Sousa3; Joel Carlos Zukowski Junior4.

RESUMO

O aproveitamento de resíduos agrícolas é uma das alternativas para o aumento da produção e diversificação da matriz energética brasileira. O presente artigo teve como objetivo avaliar o Potencial Energético da Palha de Arroz como fonte para geração de energia calorífica. Foi avaliado o poder calorífico de três cultivares de arroz terras altas e concluiu-se que a palha de arroz dos cultivares avaliados, apresentaram um potencial calorífico semelhante ao do bagaço da cana de açúcar, com 16,46 MJ/kg de palha.  No entanto, cabe ressaltar que a palhada do arroz é um material orgânico e em solos do cerrado podem ter papel importante na melhoria das propriedades físicas e químicas.

Palavras-chaves: Agroenergia, Fontes Renováveis, Resíduos da Agroindústria.

INTRODUÇÃO

O arroz é constituído por duas espécies - Oryza glaberrima e Oryza sativa. É uma planta da família das gramíneas que alimenta mais da metade da população humana do mundo.  A produtividade do arroz depende das condições de clima, tratos culturais e adaptabilidade às regiões e solos, no Brasil varia de 1,23 t/ha na Região Nordeste até 6,73 t/ha na Região Sul, sendo a média nacional de 4,22 t/ha. Considera a retirada e aproveitamento de 40% destes resíduos. O país deverá colher 11,63 milhões de toneladas de arroz na temporada atual, com previsão para 2017, um crescimento de 9,7% frente à safra 2016/17.  Para o Tocantins, é esperada colheita de 619,1 mil toneladas, apenas 0,6% superior à safra 2015/16, com ganho na produtividade de 2,6%, apesar da queda na área semeada de 1,9%. (CONAB, 2016).

        A palha de arroz após a colheita apresenta diversos destinos desde a incorporação no solo com a finalidade de aumentar a matéria orgânica; na alimentação animal e, como fonte energética para a produção de calor usado no aquecimento de fornos de secadores, cerâmicas, siderúrgicas, e na geração de bioeletricidade a partir de turbina a vapor.

        Conforme dados apresentado pelo CEPEA (2017) cada quilo de arroz colhido, são gerados cerca de 0,41 a 3,96 kg de palha. E para cada tonelada de grãos colhidos são gerados em media 220 Kg de casca (EMBRAPA, 2014). Isso significa que em 1 ha da cultura de arroz colhido são deixados no campo 9,22 ton. de palha de arroz, e após o beneficiamento do grão  são gerados 0,928 ton. de casca de arroz. O presente artigo teve como objetivo avaliar o Potencial Energético da Palha de Arroz como fonte energética na geração de energia calorífica.

MATERIAIS E MÉTODOS

        Trata-se de uma pesquisa exploratória, descritiva e laboratorial, a partir da caracterização do resíduo da cultura do arroz denominado palha de arroz, nas análises laboratoriais foram utilizados à metodologia do Compêndio (2013).

O plantio do arroz terras altas com irrigação, ocorreu em uma Unidade de Referência Técnica (URT) de Sistema de Integração Lavoura Pecuária Floresta (ILPF). Foram avaliados os resíduos de três cultivares de arroz de terras altas: BRS Esmeralda, BRS Serra Dourada e BRS Sertaneja; colhida com 93 dias do plantio, com teor de umidade em torno de 13%.

        A colheita do arroz foi realizada a partir de um trator acoplado a uma colhedora de cereais, após a extração dos grãos a palhada deixada no campo foi amostrada, enviada para o laboratório da Universidade Federal do Tocantins (UFT) para análises laboratoriais. As amostras do material foram pesadas e secas e levadas para um dessecador até que a temperatura esteja igual à temperatura ambiente, e pesada novamente. Na sequência foram retiradas duas amostras com 3g cada e levadas para o Forno Mufla para determinação da cinza e do carbono que servirá de base para cálculo da relação C/N quando for produzir compostagem ou biogás. Os outros parâmetros foram feitas pelo laboratório ARASOLO na cidade de Araçatuba – SP. Ao final destas análises de proteína, estrato etéreo e carboidrato total foram aplicados fórmulas para determinar a Energia Bruta desta biomassa.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

        Conforme os dados apresentados na tabela 1 os valores encontrados são superiores a média de produtividade do arroz irrigado no Estado Tocantins, que foi cerca de 6.029 Kg/ha na safra de 2015/16 (CONAB, 2016). A cultivar BRS Serra Dourada em função da sua produtividade, se destacou na produção de palha com 27.550 Kg/ha.

Tabela 1 – Produtividade de grãos e de resíduos de diferentes cultivares de Arroz.

Cultivares	Produtividade Kg/ha	Palha Kg/ha	Casca Kg/ha
BRS Serra Dourada	7.209	27.550	1.585,98
BRS Sertaneja	6.246	24.775	1.374,12
BRS Esmeralda	6.174	23.780	1.358,28

         Fonte: Elaboração própria.

        Na tabela 2 encontram-se os valores de energia bruta estimada para cada fração de nutriente de diferentes cultivares arroz, estimou-se o potencial de geração de calor para as diferentes palhadas, sendo que o total de energia bruta 3,9341 Kcal/g da palha de arroz, convertido de Kcal/g para MJ/Kg, onde 1 Mcal equivale a 4,184 MJ, teremos o Poder Calorífico Superior – PCS igual a 16,46 MJ/Kg (tabela 3).

Tabela 2 – Teor de matéria seca, fator de conversão e energia bruta.

Nutrientes	Teor MS (Kg)	Fator	Energia Bruta (Kcal/g)
Carboidrato	0,8940	4,15	3,7101
Proteína	0,0338	5,65	0,1910
Lipídeos	0,0035	9,45	0,0331
TOTAL	-	-	3,9341

         Fonte: Elaboração própria.

Tabela 3 – Potencial Energético da Palha de Arroz Terras Altas.

Cultivares	Palha Kg/ha	PCS MJ.Kg	MJ.ha
BRS Serra Dourada	27.550	16,46	453.473
BRS Sertaneja	24.775	16,46	407.736
BRS Esmeralda	23.780	16,46	391.419

         Fonte: Elaboração própria.

        Além do bom desempenho agronômico, as cultivares avaliadas apresentou potencial para cogeração de energia calorífica, e o cultivar BRS Serra Dourada destacou-se entre os demais, quanto a produção de energia.