Uso de torta de nabo forrageiro e sabugo de milho com pó de serra de eucalipto para produção de biocombustíveis sólidos

Orientadora : Profª. Drª. Graciela Ines Bolzon de Muniz

Coorientadora : Profª. Drª. Adriana Ferla de Oliveira

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor Palotina, Programa de Pós-Graduação em Bioenergia. Defesa: Palotina, 14/03/2017

Inclui referências : f. 56-70

Resumo: A cada dia aumenta o cultivo de florestas com finalidades energéticas e para indústria da madeira. O processamento da madeira gera, em sua maioria, subprodutos, que muitas vezes são descartados inadequadamente, além destes, existem os resíduos gerados no processamento de grãos que podem levar o mesmo destino. Tais subprodutos podem ser utilizados com finalidades energéticas. Entretanto, é necessário o conhecimento sobre as propriedades físico-químicas dos materiais utilizados e dos biocombustíveis produzidos para que de fato seja possível utilizá-los com com tais objetivos. O principal objetivo deste trabalho foi avaliar as propriedades físico-químicas e energéticas de resíduos agroindustriais (torta de nabo forrageiro, sabugo de milho, pó de serra de Eucalipto) e de briquetes produzidos a partir de suas mistura. As misturas propostas resultaram em briquetes com diferentes proporções (15 - 50%). O material foi compactado em briquetadeira modelo Lippel BL 95/210. Os briquetes foram caracterizados por análise imediata; densidade aparente e energética; resistência a compressão diametral, poder calorífico superior e inferior e análise termogravimétrica. Para a realização das análises estatísticas utilizou-se metodologia de mínimos quadrados no procedimento GLM (Modelos Lineares Generalizados) implementada pacote estatístico SAS 9.1. Os contrastes entre as médias foram por meio do teste de Tukey a 5% de probabilidade. Também realizou-se análise de correlação linear entre as variáveis estudadas. Não houve diferença estatística para umidade no tratamento contendo torta de nabo forrageiro; para o tratamento contendo sabugo de milho, houve diferença, sendo que 35% de sabugo de milho x 65% pó de serra de Eucalipto, 25% de sabugo de milho x 75% pó de serra de Eucalipto, 15% de sabugo de milho x 85% pó de serra de Eucalipto, apresentaram menores valores. Não houve diferença estatística para teor de carbono fixo para ambos os tratamentos. Para teor de materiais voláteis houve diferença para o tratamento com torta de nabo forrageiro, sendo que 50% de torta de nabo-forrageiro x 50% pó de serra de Eucalipto, 35% de torta de nabo-forrageiro x 65% pó de serra de Eucalipto, e 25% de torta de naboforrageiro x 75% pó de serra de Eucalipto, apresentaram os menores teores; não houve diferença estatística para materiais voláteis para o tratamento contendo sabugo de milho. Houve diferença estatística para teor de cinzas, nos diferentes tratamentos. O tratamento com 50% de torta de nabo-forrageiro x 50% pó de serra de Eucalipto, apresentou o menor teor de cinzas. E, para o tratamento contendo 35% de sabugo de milho x 65% pó de serra de Eucalipto, 25% de sabugo de milho x 75% pó de serra de Eucalipto tiveram menores valores. Para o poder calorífico superior e inferior, não houve diferença estatística para o tratamento contendo sabugo de milho. O tratamento 50% de torta de nabo-forrageiro x 50% pó de serra de Eucalipto, sobressaiu-se aos demais 17,74 MJ kg-1 e 16,38 MJ kg-1, respectivamente. Para densidade aparente e densidade energética, não houve diferença significativa entre os tratamentos. Nos termogramas, há semelhanças entre os diferentes tratamentos, as poucas diferenças estão associadas a mínima variação dos picos máximos de degradação. Para teste de resistência, os resultados não apresentaram um padrão diante da adição dos resíduos. Considerando as análises realizadas, foi possível verificar que tanto os briquetes produzidos a partir de torta de nabo forrageiro, quanto os de sabugo de milho apresentam potencial energético. Palavras-chave: Biomassa, Resíduos agrícolas, Forrageira, Energia, Briquetes.

Abstract: The cultivation of forests with energetic purposes and for the wood industry increases day by day. Wood processing mostly generates by-products, which are often disposed inappropriately. In addition to these, there are residues generated in grain processing that can have the same fate. Such by-products may be used for energy purposes. However, appropriate knowledge of the physicochemical properties of the materials used and biofuels produced in order to be able to use them for energy purposes. In this sense, the main objective of this work was to evaluate the physicochemical and energetic properties of agroindustrial residues, such as forage turnip greens, corn cob and residue of Eucalyptus dust and briquettes produced from the mixture of these. The proposed mixtures resulted in briquettes with different proportions between 15-50% of turnip greens with eucalyptus powder and between of corncob with residue of eucalyptus powder. The material was compacted in briquette machine model Lippel BL 95/210. The briquettes were characterized by immediate analysis (moisture content, volatile materials, fixed carbon and ash); apparent and energetic densities; diametral compression and strength, upper and lower calorific value and thermogravimetric analysis. Statistical analysis was performed using the least squares methodology in the GLM procedure (Generalized Linear Models), implemented statistical package SAS 9.1. The differences between the averages were by means of the Tukey test at 5% of probability. Linear correlation analysis was also performed between variables studied. There was no statistical difference for moisture in containing fodder turnip pie treatment; there being differences in containing corn cob: 35% corn cob x 65% Eucalyptus powder, 25% corn cob x 75% Eucalyptus powder, 15% corn cob x 85% Eucalyptus powder showing lower values. There was no statistical difference for fixed carbon content for both treatments. For the volatile material content, there was a difference for fodder turnip pie treatment, with 50% fodder turnip pie x 50% Eucalyptus powder, 35% fodder turnip pie x 65% Eucalyptus powder, and 25% fodder turnip pie x 75% Eucalyptus powder, presenting the lowest levels; there being no statistical difference for corn cob. There was a statistical difference for ash content in the different treatments. For Treatment with 50% fodder turnip x 50% Eucalyptus powder, presented the lowest ash content. And, for the treatment containing 35% corn cob x 65% Eucalyptus powder, 25% corn cob x 75% Eucalyptus powder. For the upper and lower calorific power, there was no statistical difference for corn cob. For 50% fodder turnip pie x 50% Eucalyptus powder treatment was superior to the others 17.74 MJ kg-1 and 16.38 MJ kg-1, respectively. For apparent density and energy density, there was no significant difference between treatments. In the thermograms, there are similarities between the different treatments; the few differences are associated to the minimum variation of the maximum peaks of degradation. For strength testing, the results did not present a pattern when adding the residues. Considering the analyzes carried out, it was possible to verify that both briquettes produced from fodder turnip pie and corn cob presented energy potential. Keywords: Biomass, Agricultural residues, Forage, Energy, Briquette.