Decomposição térmica e biológica de cavacos de Eucalyptus urophylla

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Pereira, Matheus Perdigão de Castro Freitas
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Plantas - Efeito da temperatura; Eucalipto - Biodegradação; Biomassa; Combustão; Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais
• Link de acesso: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/11564

O Brasil é um país que apresenta potencial de expansão de uso e produção de madeira para fins energéticos, entretanto, quando destinada à geração de energia, a madeira apresenta algumas desvantagens como o elevado teor de umidade e o baixo poder calorífico. A fim de minimizar algumas destas características indesejadas, as empresas vêm utilizando a madeira em forma de cavacos para a geração de energia. Os cavacos apresentam alta superfície específica, homogeneidade e maior facilidade em perder a umidade em comparação à madeira em tora, o que aumenta a eficiência energética do sistema, além da possibilidade de mecanização e automação do processo. Entretanto, apenas a transformação da tora em cavacos não é o suficiente para atingir o potencial energético desta biomassa e torná-la competitiva perante as fontes não renováveis. Além disto, quando estocados em pilhas para secagem, os cavacos podem sofrer combustão espontânea ou serem degradados por agentes biológicos, como os fungos xilófagos. Torna-se, então, necessária a utilização de técnicas que melhorem este material, como a torrefação, um tratamento térmico realizado em baixa oxigenação e temperaturas moderadas, que variam entre 200 e 300°C, capaz de acumular carbono e lignina na madeira, tornando-a um material com maior eficiência energética e menor atratividade a microorganismos xilófagos. Assim, este trabalho teve como objetivo principal estudar a influência da temperatura de torrefação na combustão espontânea e degradação biológica de cavacos de eucalipto torrificados, e como objetivo específico obter o potencial energético dos cavacos torrificados. Para realização do estudo, cavacos de madeira foram peneirados e secos em estufa até atingirem massa constante. Em seguida, foram torrificados por 20 minutos nas temperaturas de 180, 220 e 260°C em um torreficador de rosca sem fim, sendo realizadas 3 torrefações por tratamento e utilizando aproximadamente 2 kg de cavacos por repetição. Após a torrefação, determinou-se o rendimento gravimétrico, a dimensão das fibras da madeira, além da composição química estrutural, elementar e imediata, umidade de equilíbrio higroscópico, a densidade a granel, o poder calorífico superior e útil, a densidade energética, a possibilidade de combustão espontânea e a resistência ao ataque de fungos xilófagos dos cavacos de madeira in natura e torrificados. O aumento da temperatura de torrefação ocasionou um aumento de lignina total, carbono elementar e carbono fixo, tendo como consequência o aumento do poder calorífico superior e útil, menor rendimento gravimétrico, menor umidade de equilíbrio higroscópico, maiores resistências a fungos xilófagos e maior estabilidade térmica. A espessura de parede e largura das fibras foram reduzidas com o tratamento térmico. Verificou-se também, que os cavacos de madeira in natura e torrificados não são passíveis de combustão espontânea. Recomenda-se a torrefação na temperatura de 260°C devido à maior densidade energética, maior percentual de lignina e maior resistência ao ataque de xilófagos.