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Trabalho apresentado na Fatec no curso de Tecnologia em Silvicultura, componente curricular Física Instrumental. Poder calorífico do briguete e sua utilização no mercado atual.
Tipologia: Trabalhos
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ALUNOS: ANA KÁTIA DE OLIVEIRA FRANCIELLI T.S.MENDES VAZ MARIA MARGARETE DRIGO NILSON R. DE OLIVEIRA NOEL DA S. OLIVEIRA
Estudo do poder calorífico do Briquete
Uma usina de briquetagem completa é composta por: local de recepção do material; picador ou triturador; peneira; silo úmido; secador; silo seco; briquetadeira e local para estocagem do briquete pronto, podendo variar em função da matéria-prima a ser processada.
Para que a briquetagem tenha sucesso, a umidade do material deve estar entre 8 e 15% e o tamanho máximo das partículas entre 5 e 10 mm. A lignina plastifica a partir de 85° C tornando, por esse motivo, desnecessária a utilização de composto aglomerante no processo de briquetagem de resíduos ligno- celulósicos. Para a compactação de resíduos dessa natureza utilizam-se uma das seguintes tecnologias:
Poder calorífico é a quantidade de calorias liberadas na combustão completa de uma unidade de massa do combustível. Para combustíveis sólidos é expressa em Kcal.Kg -1. Materiais combustíveis que possuem água em sua composição utilizam parte de sua energia liberada durante a combustão para aquecer e evaporar a água contida, possuindo assim Poder Calorífico Superior (PCS) e Poder Calorífico Inferior (PCI). O PCS da madeira é obtido da combustão de massa constante de madeira que foi submetida à secagem em estufa a aproximadamente 105° C até atingir a estabilização de sua massa. O PCI é obtido da combustão da madeira nas condições em que ela se encontra, ou seja, detentora de umidade significativa. O PCI é calculado a partir do PCS, considerando o teor de umidade do combustível. O PCI retrata melhor a qualidade do combustível, pois o calor de vaporização da água é de 580 Kcal.Kg-1. A diferença entre PCI e PCS está na quantidade de água presente na madeira, ou seja, no calor necessário para vaporizar esta água.
É 25,42% mais eficiente comparado à lenha e 43,96% menos que o carvão. Concentração energética: É 252% mais eficiente que a lenha e 224% mais eficiente que o carvão. A eficiência energética é o que se deve levar em consideração na relação custo / benefício, pois todos os produtos têm como finalidade principal a geração de energia, sendo assim o briquete mais eficiente que seus concorrentes
Quanto maior o teor de umidade da madeira, menor é o seu poder de combustão, devido ao processo de evaporação da umidade, que absorve energia da combustão. Em estudos, constatou-se que a umidade é a característica de maior influência sobre os resultados de PCI, concluindo que maiores valores de umidade implicam redução significativa dos valores de PCI. Os resíduos de madeira apresentam uma média de 45 a 50% de umidade e, para que a briquetagem tenha efeito, deve-se atender à condição prévia de no mínimo 10% e no máximo 16% de umidade; caso não seja atendido o valor máximo de umidade, deverá ser executada a secagem prévia do material. No caso do briquete, a umidade próxima a 8% é um valor ótimo, já que grande parte desse percentual constitui a parede celular dos vegetais, sendo difícil sua total remoção.
Densidade energética é a quantidade de energia por unidade de volume de um combustível. Um metro cúbico estéreo (m³st) de lenha comercial possui1.209.000 Kcal. Para se esta lenha for picada e compactada em uma briquetadeira extrusora de pistão mecânico, 1 m³st de briquetes terá entre 1000 e 1300 Kg, com PCI de 4. Kcal.Kg -1 e, portanto, 4.800.000 Kcal. Ou seja, o briquete tem uma densidade energética quatro vezes superiores à lenha comercial.
Segundo dados, 1 m³st de lenha comercial possui 390 Kg. Em 1 m³st de briquetes tem-se 1000 Kg. Isso mostra a vantagem do briquete no transporte e no espaço físico destinado à estocagem de material. A lenha é um material heterogêneo, com forma variável e teor de umidade geralmente elevado, enquanto o briquete apresenta forma regular, umidade próxima de 8% e constituição homogênea devido ao processo de compactação.
Nos grandes centros, o briquete tem seu papel destacado, competindo diretamente com a lenha e o carvão vegetal. Na cidade de São Paulo existem 5.000 pizzarias e 8.000 padarias, das quais, aproximadamente 70% utilizam fornos à lenha. Atualmente, os fabricantes de briquetes não têm produto suficiente para atender esse mercado. Uma pizzaria ou padaria utiliza em média quatro toneladas de briquetes por mês. Apenas para abastecer a região metropolitana da cidade de São Paulo são necessárias 36.400 toneladas de briquete por mês, que equivalem a 218.400 m³ de lenha por mês.
A instalação de uma usina de briquetagem utilizando resíduo úmido como matéria-prima é inviável devido ao baixo rendimento energético do processo de secagem convencional.A instalação de uma máquina briquetadeira para valorização dos resíduos ligno- celulósicos gerados secos pelas empresas pesquisadas do município de Palmas é econômica e ambientalmente viável. É citada a cidade Palmas por que a pesquisa foi efetuada com dados da região onde se encontra a cidade.
