Uma contribuição à pirólise de biomassa: avaliação de alguns resíduos da agroindústria como fonte de energia alternativa

Factors such as global climate change, environmental pollution and reduction of the availability of fossil energy resources make renewable energy a topic of growing importance, and in this context biomass has been considered the major current source of clean energy. Among the technologies of energy conversion from biomass, pyrolysis is a promising tool as it generates products with high energy content in solid (charcoal), liquid (bio-oil) and gas phases. These products have diverse application: energy production, refinery input and in the preparation or activated charcoal (solid product). In the context presented, this work investigates the reaction of pyrolysis of some residues of Brazilian agribusiness (cashew nut shells, sugarcane straw, chicken litter and sawdust) as a way to obtain products of higher energy level. For that, the samples were pyrolyzed in a stainless steel reactor externally heated. The effect of varying temperature and pressure on yield and quality of the products obtained from cashew nut shells was investigated. For the other biomass, the reaction was performed at different temperatures: 300 C, 400 ° C, 500 º C, 600 º C and 700 º C at atmospheric pressure. The products obtained were charcoal, bio-oil, aqueous phase and pyrolytic gas. The experimental results showed that the increase in pyrolysis temperature resulted in decreasing yield of solid product obtained. The yield of charcoal ranged between (19.83 - 27.61) % for cashew nut shells, (27.65 - 47.35) % for sugarcane straw, (37.13 - 53.38) % for chicken litter and (26.86 - 45.29) % for sawdust. The highest oil yield was obtained at 500 ° C for chicken litter (9.50 wt.%) and sawdust (10.00 wt.%). The yield of biooil from cashew nut shells reached its peak at 600 º C (37.83 wt.%). Sugarcane straw produced no measurable amount of oil in the reaction conditions studied.Mestre em Engenharia QuímicaFatores como a mudança climática global, a poluição ambiental e a redução da disponibilidade de recursos de energia fóssil fazem com que a energia renovável seja um tema de crescente importância, e neste contexto a biomassa tem sido considerada a fonte de energia limpa atual de maior destaque. Dentre as tecnologias de aproveitamento energético da biomassa, a pirólise é uma ferramenta promissora pois gera produtos com alto poder energético nas fases sólida (carvão vegetal), líquida (bio-óleo) e gasosa. Estes produtos possuem aplicabilidade diversa: produção de energia, insumo em refinaria ou no preparo de carvão ativado (produto sólido). No contexto apresentado, o presente trabalho investiga a reação de pirólise de alguns resíduos da agroindústria brasileira (casca de castanha de caju, palha de cana-de-açúcar, cama de frango e serragem) como forma de se obter produtos de maior valor energético. Para tanto, as amostras foram pirolisadas em um reator de aço inoxidável aquecido externamente. Investigou-se o efeito das variáveis temperatura e pressão no rendimento e na qualidade dos produtos obtidos da pirólise de casca de castanha de caju. Para as demais biomassas, a reação foi realizada a diferentes temperaturas: 300 ºC, 400 ºC, 500 ºC, 600 ºC e 700 ºC à pressão atmosférica. Os produtos obtidos foram carvão vegetal, bio-óleo, fase aquosa e gás pirolítico. Os resultados experimentais mostraram que o aumento da temperatura de pirólise gerou diminuição do rendimento do produto sólido obtido. Os rendimentos de carvão variaram entre (19,83 27,61) % para a casca de castanha de caju, (27,65 47,35) % para a palha de cana, (37,13 53,38) % para a cama de frango e (26,86 45,29) % para a serragem. O maior rendimento de óleo foi obtido a 500 ºC para a cama de frango (9,50% massa) e para a serragem (10,00% massa). O rendimento de bio-óleo de casca de castanha de caju alcançou seu valor máximo a 600 ºC (37,83% massa). A palha de canade- açúcar não produziu quantidade de óleo mensurável nas condições de reação estudadas