Caracterização e valorização energética de resíduos da poda da vinha

Nos últimos anos tem havido uma preocupação crescente em encontrar fontes de energia alternativas às fontes de energia fóssil. Umas das alternativas é a utilização de biomassa como combustível. A valorização de biomassa tem sido estudada ao longo dos anos seja para obtenção de subprodutos ou para valorização energética. A cultura da vinha ocupa uma vasta área a nível mundial e nacional, sendo a quantidade de resíduos de poda de vinha produzida por ano significativa. Uma vez que estes resíduos não têm um tratamento específico, uma das possibilidades é a sua valorização energética. No presente trabalho, pretendeu-se fazer uma caracterização físico-química dos resíduos de poda de castas de vinha diferentes de três regiões vitícolas portuguesas distintas, nomeadamente Touriga Nacional e Tinta Roriz do Dão, Touriga Nacional e Tinta Roriz do Douro e Alvarinho e Loureiro da região do Vinho Verde. Foram determinados os teores de humidade, de cinzas, de matéria volátil, a análise elementar em C, H, N e S, de Na, K, Fe e Mg, o poder calorífico superior (PCS) e foi realizado um estudo experimental envolvendo a onversão térmica daquele tipo de biomassa, a diferentes temperaturas, na gama 250-400ºC, com avaliação do potencial energético do resíduo sólido formado. Os resultados obtidos revelaram um características físico-químicas muito semelhantes entre castas, havendo algumas diferenças nas concentrações de Na, K, Fe e Mg. Os valores do PCS obtidos foram de 18,1 a 18,6 MJ/kg para as seis amostras. Os ensaios de conversão térmica, realizados para cinco das seis castas, revelaram um comportamento muito semelhante das amostras de todas as castas estudadas, em termos do PCS do resíduo sólido formado (variando de cerca de 19 a 28 MJ/kg para o intervalo de temperaturas estudado) e da razão entre a massa de resíduo sólido formado e a massa inicial de amostra (89 a 33%, de 252 a 397ºC). Pela aplicação de uma metodologia baseada na comparação entre o ganho energético do sólido formado e a redução correspondente de massa, como função das condições em que o processo decorre, obteve-se uma temperatura ótima próxima dos 310ºC.In recent years there has been growing concern about finding alternative energy sources to fossil energy sources. One of the alternatives is the use of biomass as fuel. Over the years, the valorization of biomass has been studied either to obtain by-products or for energy recovery. Vineyards occupy large areas all over the world and in Portugal, and the amount of pruning waste produced per year is significant. Since this waste does not have a specific treatment, one of the possibilities is its energy recovery. In the present work, it was intended to make a physical-chemical characterization of pruning residues of different vine varieties from three distinct Portuguese wine regions, namely Touriga Nacional and Tinta Roriz (Douro), Touriga Nacional and Tinta Roriz (Dão) and Alvarinho and Loureiro (Vinho Verde). The moisture content, ash content, volatile matter, elemental analysis (C, H, N and S), the Na, K, Fe and Mg content, the high heat value (HHV) were determined and an experimental study was conducted involving the thermal conversion of that type of biomass, at different temperatures, in the range 250-400ºC, with evaluation of the energy potential of the solid residue formed. The results showed very similar physicochemical characteristics among vine varieties, with some differences in the Na, K, Fe and Mg contents. The obtained HHV values were in the range 18.1 - 18.6 MJ/kg for the six samples. The thermal conversion assays performed for five of the six grape varieties showed a very similar behavior for all the varieties studied in terms of the HHV of the solid residue formed (ranging from about 19 to 28 MJ/kg for the temperature range studied) and the ratio of the mass of solid residue formed to the initial sample mass (89 to 33%, 252 to 397°C). By applying a methodology based on the comparison between the energetic gain of the formed solid and the corresponding reduction of mass, as a function of the conditions under which the process takes place, an optimum temperature of about 310 ºC was obtained