Biocoque de eucalipto como fonte de energia renovável para uso siderúrgico - Barros, João Lúcio de (2019)
O Brasil se destaca na produção do ferro e aço, e principalmente na utilização de fontes renováveis como insumos energéticos para sua produção. O biocoque possui potencial para utilização de biomassas como insumos energéticos em alto fornos, em substituição aos tradicionais combustíveis fósseis, carvão e coque, porém, ainda é um material pouco conhecido cientificamente. O objetivo foi encontrar os parâmetros adequados para a produção, em escala laboratorial, do biocoque de casca e serragem da madeira de eucalipto. Também verificar suas principais características térmicas e físico-químicas, antes e após a produção do biocoque. Foi usado a casca e serragem de eucalipto para a produção do biocoque. Os materiais passaram por analises de umidade, analise imediata, analise elementar, poder calorífico, densidades, resistência mecânica, estabilidade dimensional, termogravimetria, microscopia MEV, espectroscopia FTIR e EDS, difratometria de raio-x e análises cinética. O biocoque para ambos os materiais foram prensados com força de 10 toneladas sob 180 °C de temperatura por 10 minutos, apresentando características físico-químicas adequadas para o uso. Os biocoques tiveram caracteristicas físicas adequadas a necessidade de uso com alta resistência mecânica, com aproximadamente 10 MPa para ambos os materiais e durabilidade acima de 99 %. A densidade aparente (1.350 kg.m-3) foi aumentada aproximadamente cinco vezes comparado ao valor inicial para o material particulado. Os materiais apresentaram umidade em torno de 8 % e teor de cinzas de aproximadamente 1 %, valores que atendem o mercado e estão próximos ao carvão e coque. O poder calorífico superior e inferior do material foram de respectivamente 19 e 18 kJ.mol-1. A termogravimetria mostrou que os materiais possuem boa estabilidade térmica, iniciando a decomposição na faixa de temperatura entre 250 e 300 °C. Os cálculos cinéticos mostraram que o fator pré-exponencial dos materiais tiveram valores exponenciais elevados sugerindo a alta complexidade do material durante a termoconversão. Os resultados de energia de ativação e energia livre de Gibbs corroboraram para com a interpretação dos demais resultados mostrando a alta demanda energética para a termoconversão do material, sugerindo uma alta resistência e estabilidade térmica, principalmente a temperaturas mais elevadas. O método de Friedman mostrou-se mais sensitivo ao processo sendo mais adequado ao estudo cinético das biomassas estudadas. Os parâmetros encontrados para a produção do biocoque atenderam aos requisitos do produto final. Concluiu-se que os materiais casca e serragem de eucalipto são materiais com potencial técnico viaveis para a produção do biocoque.