Efeito do tratamento da biomassa arbustiva sobre as características da cinza

Mestrado em Engenharia do Ambiente

A biomassa florestal apresenta um grande potencial quando usada como biocombustível sólido, podendo contribuir significativamente nas necessidades energéticas actuais como recurso renovável. A vegetação arbustiva que cresce na floresta portuguesa, e que aumenta o risco de incêndios florestais, é um recurso que pode ter aproveitamento energético. As espécies arbustivas, como exemplo o tojo (Ulex), apresentam uma densidade de biomassa considerável na região centro-litoral de Portugal, podendo ser considerado o seu uso como combustível, e ao mesmo tempo contribuir para diminuir o risco de incêndio florestal com a sua recolha. No presente trabalho investigou-se a influência do tratamento da biomassa tendo em vista a lixiviação dos elementos inorgânicos (nutrientes), verificando quais destes nutrientes são mais facilmente mobilizáveis pela água. Para este efeito, parte da biomassa recolhida foi colocada num coberto a secar e a outra parte foi deixada na floresta a lixiviar pela precipitação. Analisou-se a evolução da secagem da biomassa com e sem o tratamento de lixiviação. Através de ensaios de combustão num fogão para aquecimento doméstico caracterizou-se o efeito da lixiviação nas emissões gasosas de amónia e cloreto e nas características das cinzas derivadas da combustão da biomassa. A monitorização da evolução do processo de secagem revelou que a biomassa seca no coberto teve uma perda de humidade idêntica ao da biomassa que ficou na floresta. Das análises realizadas aos elementos contidos na biomassa, verificou-se que é possível remover uma quantidade considerável de elementos, como o potássio, cloreto e sódio utilizando a lixiviação, o que representa uma reciclagem destes nutrientes directamente para o solo e uma melhoria das características da biomassa como combustível. Com os ensaios de combustão foi possível observar que o tratamento de lixiviação da biomassa e a sua secagem na floresta diminui as emissões gasosas de amónia e cloreto. As análises às cinzas recolhidas na grelha do fogão revelam que os elementos potássio e sódio são removidos em quantidades consideráveis durante a lixiviação, enquanto o cálcio, magnésio, ferro e manganésio têm um teor mais elevado na biomassa submetida a este tratamento, ocorrendo um enriquecimento destes compostos possivelmente derivado da degradação biológica a que a biomassa esteve sujeita na floresta.

Forest biomass has a huge potential when used as a solid biofuel and may have an important contribution in actual energetic demand as a renewable resource. The shrub vegetation that grows in Portuguese forest increases the risk of fire is an attractive resource that may be use for energy production. The arbustive species like gorse (Ulex) have a high biomass density in littoral-central Portugal, they may be used as a combustible and at the same time the fire risk is reduced. The aim of the present work is the analysis of the influence of leaching the biomass in order to remove the inorganic nutrients, and so recognizing which of them are easily removed by water. For this purpose, part of the biomass was left in the forest leaching by the rain while the other part was kept covered. The drying of biomass, leached and not leached, was analyzed; burning the biomass on a stove allowed the study of the effect of the leaching on the gaseous emissions of ammonia and chloride and also on the characteristics of the ash derived from the combustion. Monitorization of the drying process revealed that the final humidity loss is similar in both cases. From the analysis made to the biomass, it was verified that it is possible to remove a considerable amount of elements like potassium, chloride and sodium by leaching. This fact allows recycling nutrients directly to the soil and better characteristics of biomass to be used as a fuel. Combustion experiments stowed the conclusion that the leaching and drying process in the forest reduces ammonia and chloride emissions. Ashes from the stove analysis proved that elements like potassium and sodium are highly removed by leaching, while calcium, magnesium, iron and manganesium have higher contents in biomass subjected to this treatment. This increase might be due to the biological degradation of the biomass during the leaching in the forest.