Aproveitamento dos gases da carbonização para secagem da madeira e produção de carvão vegetal

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Siqueira, Humberto Fauller de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Madeira como combustível; Pirólise; Madeira serrada - Secagem; Madeira - Efeitos da umidade; Produtividade; Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/28163

O carvão vegetal é um produto florestal renovável de grande importância para o Brasil, único país consumidor deste produto na siderurgia e metalurgia. Visando aumentar a sustentabilidade na produção deste insumo, os gases gerados na carbonização não são aproveitados e apresentam potencial energético, os quais podem ser queimados em fornalhas específicas, mitigando as emissões do processo e produzindo energia com potencial para geração elétrica e/ou térmica. Neste sentido, esse estudo objetivou o desenvolvimento e avaliação de um sistema de aproveitamento energético dos gases, em primeira etapa, da carbonização e, em segunda etapa, os gases combustos do queimador para secagem artificial da madeira dentro do próprio forno e avaliar a eficiência da secagem e os impactos no rendimento e qualidade do carvão vegetal. O sistema é composto por quatro fornos circulares de alvenaria, acoplados a um queimador central, interligados por meio de dutos. Na primeira etapa utilizaram-se apenas dois fornos, nos quais os gases da carbonização foram extraídos da chaminé do forno em carbonização e direcionados ao forno de secagem, carregado de madeira. Após as avaliações, prosseguiu-se para a segunda etapa, modificando o sistema e utilizando os quatro fornos, dois para carbonização e dois para secagem. Na chaminé do queimador foi instalada uma tubulação metálica para extração dos gases combustos e direcionamento para os fornos de secagem. Foram avaliadas as temperaturas de 120 e 150 °C e os tempos de 15; 22,5; 30; 45 e 60 horas. A redução da umidade foi medida a partir da pesagem da madeira antes e após cada experimentação. Após a secagem, coleta e análises dos resultados, foram definidos os melhores tempos e temperatura para avaliar o efeito da secagem artificial da madeira seguida de carbonização, de modo a obter os ganhos em rendimento e avaliar os impactos nas propriedades do carvão vegetal. Conclui-se que o uso dos gases da carbonização é eficiente na secagem apenas quando utilizado na 3ª fase da carbonização. No entanto, a secagem artificial da madeira dentro do forno utilizando os gases combustos foi mais eficaz, e as maiores perdas de umidade ocorreram quando utilizados os gases combustos a 150 °C durante 30 horas, o que promoveu, também, ganhos em rendimento gravimétrico e qualidade do carvão vegetal. Palavras – chave: Energia da madeira. Pirólise lenta. Secagem em toras. Umidade da madeira. Rendimento gravimétrico.