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Dissertações de Mestrado Defendidas: 2009

Aproveitamento Energético a partir de Resíduos de Biomassa: Bagaço e Palha de Cana-de-Açúcar

Autora: Iara Conceição de Miranda
Orientadoras: Cheila Gonçalves Mothé e Carla Reis de Araújo.

Resumo

Nos dias atuais, a busca por combustíveis alternativos com fins energéticos tem apresentado um crescimento acentuado por razões ambientais e econômicas. Um dos recursos renováveis, que têm suscitado grande interesse da comunidade científica, é a biomassa, que se define como toda a matéria orgânica susceptível de ser transformada em energia.

Em países como o Brasil que possui inúmeras áreas de terra fértil, insolação abundante e disponibilidade de recursos hídricos, o cultivo da cana-de-açúcar para posterior utilização dos resíduos de seu processamento (bagaço de cana-de-açúcar) e colheita (palha de cana-de-açúcar) com intuito de geração de eletricidade é uma alternativa viável de produção de energia elétrica para suprir as necessidades do mercado.

Neste trabalho foram estudados os resíduos provenientes do processamento da cana de açúcar e do processo despalhador da mesma: bagaço e palha de cana-de-açúcar respectivamente. Ambos os resíduos foram submetidos ao processo de secagem, sendo posteriormente moídos para avaliação do comportamento térmico, determinação dos componentes presentes em cada uma das espécies estudadas, determinação da capacidade calorífica associada ao bagaço e a palha de cana-de-açúcar, obtenção dos parâmetros cinéticos associados ao processo de pirólise, por meio dos modelos de Friedman e Ozawa-Flynn-Wall, análise estrutural por FTIR, residual por Fluorescência de Raios X e morfológica das amostras.

As técnicas de análise térmica (TG, DTG e DTA), revelaram a presença de quatro estágios de decomposição para o bagaço de cana-de-açúcar e três estágios de decomposição para a palha de cana-de-açúcar. A maior perda de massa para o bagaço ocorreu em torno de 350°C e o resíduo formado após o processo de pirólise na temperatura de 800°C foi de 15%. Para a palha, a maior perda de massa ocorreu por volta de 330°C, evidenciando a sua menor estabilidade térmica quando comparada ao bagaço e o resíduo formado após a queima da palha em 800°C foi de 22%.

A Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), utilizada para determinação das transições térmicas de bagaço e palha de cana-de-açúcar e para o cálculo da capacidade calorífica dos mesmos revelou um valor de entalpia de 177, 3 J/g e capacidade calorífica de 0,59 cal/g°C para o bagaço de cana-de-açúcar. A palha de cana-de-açúcar apresentou uma entalpia de 17, 6 J/g e capacidade calorífica de 0,17 cal/g°C. Este resultado revelou que em termos energéticos, a queima de bagaço é muito mais proveitosa que a queima de palha.