Espectroscopia no infravermelho próximo na avaliação da qualidade de cavacos destinados à produção de energia

So that companies producing forest biomass to deliver products that meet market demands, it is necessary that they carry out accurate assessments of their materials. Near infrared spectroscopy (NIR) is a technique that presents itself with potential feasibility for application in the characterization of lignocellulosic materials, as it delivers fast and accurate results. Faced with this, the objective of this work was to apply near infrared spectroscopy to evaluate the quality of chips used for energy generation using the NIR technique. They were evaluated the characteristics of basic density, moisture and higher calorific value of the chips. For this, two batches with 100 chip samples were collected, on different days, in the supplier company's yard, which were used in routine laboratory analyzes and in obtaining the spectra in the NIR. Thus, the spectral data were correlated with the values obtained through conventional analyzes to generate predictive models. After creating the models, they were applied to predict the characteristics of new batches of chips. The models were evaluated through Coefficient of determination (R²), Root square of the mean cross-validation error and Square root of the mean calibration error, Number of latent variables (Rank) and Bias of validation. The validation of the models presented satisfactory statistics for the basic density (R²=0.83), moisture (R2=0.90) and superior calorific value (R2=0.74), having potential for application in wood evaluation in the energy industry. The statistical results of the mathematical models were satisfactory for the purposes of the work and can be used for chip analysis from new batches.

Para que as empresas produtoras de biomassa florestal entreguem produtos que atendam às demandas do mercado, é necessário que realizem avaliações precisas dos seus materiais. A espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) é uma técnica que se apresenta com potencial viabilidade para aplicação na caracterização de materiais lignocelulósicos, visto que entrega resultados rápidos e precisos. Diante disso, objetivou-se neste trabalho aplicar a espectroscopia no infravermelho próximo para avaliar a qualidade de cavacos utilizados para a geração de energia por meio da técnica de NIR. Avaliaram-se as características de densidade básica, umidade e poder calorífico superior dos cavacos. Para isso, foram coletados dois lotes com 100 amostras de cavacos, em dias diferentes, no pátio da empresa fornecedora, os quais foram utilizados nas análises laboratoriais de rotina e na obtenção dos espectros no NIR. Assim, os dados espectrais foram correlacionados com os valores obtidos por meio de análises convencionais para geração de modelos preditivos. Após a criação dos modelos, eles foram aplicados na predição de características de novos lotes de cavacos. Os modelos foram avaliados por meio de Coeficiente de determinação (R²), Raiz quadrada do erro médio da validação cruzada e Raiz quadrada do erro médio da calibração, Número de variáveis latentes (Rank) e o Bias da validação. A validação dos modelos apresentou estatísticas satisfatórias para a densidade básica (R²=0,83), umidade (R2=0,90) e poder calorífico superior (R2=0,74), possuindo potencial para aplicação em avaliação de madeira na indústria energética. Os resultados estatísticos dos modelos matemáticos foram satisfatórios para os propósitos do trabalho e podem ser utilizados para análises de cavacos de novos lotes.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

2024-07-29