Poder calorífico de resíduos florestais canadenses estimado por análise imediata e elementar
DOI:
https://doi.org/10.17765/2176-9168.2026v19.e14165Palabras clave:
Bioenergia, Biomassa Florestal, Conteúdo de Umidade, Correlações Empíricas, Energia RenovávelResumen
O Canadá possui uma das matrizes energéticas mais limpas do mundo, com 80% da eletricidade proveniente de fontes que não emitem gases de efeito estufa. Entre as fontes renováveis, a mais importante é a hídrica. Entretanto, o amplo suprimento de biomassa florestal renovável pode aumentar a participação de energia proveniente de biomassa no cenário canadense. Considerando a importância dos resíduos florestais canadenses como fonte de energia renovável, esse estudo determinou o poder calorífico superior dessa biomassa através de correlações da literatura que utilizam dados de análise elementar e imediata, e verificou o impacto do teor de umidade no poder calorífico inferior. A estimativa por meio dos dados da análise elementar resultou em um poder calorífico superior de 18,80 MJ/kg, valor próximo aos experimentais encontrados na literatura para resíduos florestais e biomassa lenhosa. O teor de umidade teve impacto negativo no poder calorífico inferior, com esse parâmetro diminuindo com o aumento do conteúdo de água da biomassa, saindo de um valor de 17,72 MJ/kg (isento de água) e chegando a 7,60 MJ/kg quando o resíduo florestal apresentou 50% de umidade.
Citas
ABIOYE, K. J.; HARUN, N. Y.; SUFIAN, S.; YUSUF, M.; JAGABA, A. H.; EKEOMA, B. C.; KAMYAB, H.; SIKIRU, S.; WAQAS, S.; IBRAHIM, H. A review of biomass ash related problems: mechanism, solution, and outlook. J. Energy Inst., v. 112, 101490, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.joei.2023.101490.
ACQUAH, G. E.; KRIGSTIN, S.; WETZEL, S.; COOPER, P.; CORMIER, D. Heterogeneity of forest harvest residue from eastern Ontario biomass harvests. For. Prod. J., v. 66, n. 3-4, p. 164-175, 2016. DOI: https://doi.org/10.13073/FPJ-D-14-00098.
ALRUQI, M.; SHARMA, P.; ALGBURI, S.; KHAN, M. A.; ALSUBIH, M.; ISLAM, S. Biomass energy transformation: harnessing the power of explainable ai to unlock the potential of ultimate analysis data. Environ. Technol. Innov., v. 35, 103652, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.eti.2024.103652.
ARDILA, Y. C.; FIGUEROA, J. E. J.; MACIEL, M. R. W. Mathematical models for predicting the higher heating value and ultimate analysis of biomass. Ind. Crop. Prod., v. 208, 117777, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2023.117777.
BIANCHINI, L.; COLANTONI, A.; VENANZI, R.; COZZOLINO, L.; PICCHIO, R. Physicochemical properties of forest wood biomass for bioenergy application: a review. Forests, v. 16, n. 702, 2025. DOI: https://doi.org/10.3390/f16040702.
BOUNDY, R. G.; DIEGEL, S. W.; WRIGHT, L. L.; DAVIS, S. C. Biomass Energy Data Book: Edition 4. Technical Report ORNL/TM-2011/446. Oak Ridge: Oak Ridge National Laboratory, Biomass Program 2011. DOI: https://doi.org/10.2172/1050890.
CHANNIWALA, S. A.; PARIKH, P. P. A unified correlation for estimating HHV of solid, liquid, and gaseous fuels. Fuel, v. 81, n. 8, p. 1051-1063, 2002. DOI: https://doi.org/10.1016/S0016-2361(01)00131-4.
CORREIA, M. A. C.; SEYE, O.; PRIMÃO DA SILVA, A. M.; LEAL DA SILVA, R. Characteristics and energetic potential of sugarcane bagasse stored without any cover for a long period. Revista em Agronegócio e Meio Ambiente, v. 13, n. 1, 2020. DOI: https://doi.org/10.17765/2176-9168.2020v13n1p173-187.
DASKIN, M.; ERDO?AN, A.; GÜLEÇ, F.; OKOLIE, J. A. Generalizability of empirical correlations for predicting higher heating values of biomass. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, v. 46, n. 1, p. 5434-5450, 2024. DOI: https://doi.org/10.1080/15567036.2024.2332472.
EICHLER, P. TOLEDO, M.; VILARES, M.; GOMES, F.; LOUREGA, R.; SANTOS, G.; GOMES, L.; SANTOS, F. Potential assessment of Eucaliptus grown for biorefinery processes. Agronomy Science and Biotechnology, v. 3, n. 1, p. 01-11, 2017. DOI: https://doi.org/10.33158/ASB.2017v3i1p1.
FERREIRA, I. T. M.; SCHIRMER, W. N.; MACHADO, G. O.; GUERI, M. V. D. Estimativa do potencial energético de resíduos celulósicos de fabricação de papel através de análise imediata. Rev. Bras. Energ. Renov., v. 3, p. 284-297, 2014. DOI: https://doi.org/10.5380/rber.v3i4.38618.
GARBA, A. Biomass conversion technologies for bioenergy generation: an introduction. In: BASSO, T P.; BASSO, T. O.; BASSO, L. C. (Editors). Biotechnological Applications of Biomass. 1st ed. São Paulo, Brazil. IntechOpen, 2021. DOI: https://doi.org/10.5772/intechopen.93669.
HABITZREITER, T. L.; ADAMI, P. F.; BRUN, E. J.; BATISTA, V. V.; FERREIRA, M. L.; GIACOMEL, C. L. Calorific value and economic feasibility of total or partial use of the Eucaliptus biomass. Sci. Agrar. Parana., v. 18, n. 3, p. 282-288, 2019. DOI: https://doi.org/10.18188/sap.v18i3.21822.
INTERNATIONAL ENERGY AGENCY. IEA. World Energy Outlook 2025. Licence: CC BY 4.0 (Report), CC BY NC SA 4.0 (Annex A). IEA Publications: Paris, France, 2025. Available at: https://www.iea.org/reports/world-energy-outlook-2025. Accessed on: 1 May 2026.
KARAYEL, G. K; DINCER, I. A comprehensive study on Canada’s green hydrogen production potential using biomass and waste resources. Energy Sci. Eng., v. 13, p. 2284-2296, 2025. DOI: https://doi.org/10.1002/ese3.2092.
LEE, J. S. Clarifying the uses of heating values. 2017. Technical Report (Chemical and Biological Engineering). Faculty of Applied Science, University of British Columbia, Vancouver, 2017. Available at: https://www.researchgate.net/publication/315805127_Clarifying_the_terms_of_heating_values. Accessed on: 26 Jul. 2025.
LIRA, G.; SEVERO, I.; GUERRA, H. P.; FERRAZ, F.; MARTINS, L.; ORDONEZ, J. VARGAS, J.; TAHER, D.; MARIANO, A. Energy recovery from forest residues: thermodynamic modeling of a Rankine cycle. BioEnergy Res., v. 18, n. 92, 2025. DOI: https://doi.org/10.1007/s12155-025-10900-5.
NATURAL RESOURCES CANADA. Energy Fact Book - Spring 2026 Edition. Cat. No. M136-1E (Print), ISSN 2370-3105. M136-1E-PDF (online), ISSN 2370-5027, 2026. Available at: https://energy-information.canada.ca/en/energy-facts. Accessed on: 1 May 2026.
NATURAL RESOURCES CANADA. The state of Canada’s forests: Annual Report 2025. Cat. No. Fo1-6E (Print) ISSN 1196-1589. Cat. No. Fo1-6E-PDF (Online) ISSN 1488-273651, 2025. Available at: https://natural-resources.canada.ca/forests-forestry/state-canada-forests/state-canada-s-forests-annual-report-2025. Accessed on: 30 Apr. 2026.
NATURAL RESOURCES CANADA. Clean Fuels Fund. 2024. Available at: https://natural-resources.canada.ca/energy-sources/clean-fuels/clean-fuels-fund. Accessed on: 29 Apr. 2026.
NATURAL RESOURCES CANADA. Solid biofuels bulletin no. 2. Primer for solid biofuels: definitions, classes/grades, and fuel properties. Cat. No. M153-1/2E-PDF (Print), ISSN 978-0-660-05076-8, 2016. Available at: https://natural-resources.canada.ca/sites/nrcan/files/files/NRCAN_BB_no2_e13.pdf. Accessed on: 30 Apr. 2026.
PARIKH, J.; CHANNIWALA, S. A.; GHOSAL, G. K. A correlation for calculating HHV from proximate analysis of solid fuels. Fuel, v. 84, n. 5, p. 487-494, 2005. DOI: /doi.org/10.1016/j.fuel.2004.10.010.
PHYLLIS DATABASE. Database for the physico-chemical composition of (treated) lignocellulosic biomass, micro- and macroalgae, various feedstocks for biogas production and biochar. Wood, Forest Residue (#846). 2025. Available at: https://phyllis.nl/. Accessed on: 23 Aug. 2025.
PRADHAN, P.; AKBARI, M.; SEBASTIAN, R. M.; DWIVEDI, A.; KUMAR, A. Development of techno-economic model for assessment of bio-hubs in Canada - Final Report. Section 2. Biomass resources. IEA Bioenergy: Task 43, TR2022-07, 2022. Available at: https://www.ieabioenergy.com/wp-content/uploads/2022/12/Biohub-IEA-Bioenergy-Task-43-Final-Report.pdf. Accessed on: 25 Aug. 2025.
PRATES, E.; LOPES, E. S.; RODRIGUES, C. K.; DA SILVA, D. A.; DA SILVA, M. K. C. Fuel properties of forest residues recovered from full Eucalyptus tree harvesting in different chip production scenarios. Floresta, Curitiba, PR, v. 53, n. 3, p. 333-341, 2023. DOI: https://doi.org/10.5380/rf.v53i3.83867.
PURI, L.; HU, Y.; NATERER, G. Critical review of the role of ash content and composition in biomass pyrolysis. Front. Fuels, v. 2, 378361, 2024. DOI: https://doi.org/10.3389/ffuel.2024.1378361.
RACERO-GALARAGA, D.; RHENALS-JULIO, J. D.; SOFAN-GERMAN, S.; MENDOZA, J.M. BULA-SILVERA, A. Proximate analysis in biomass: standards, applications and key characteristics. Results Chem., v. 12, 101886, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rechem.2024.101886.
RAHMAN, A.; MARUFUZZAMAN, M.; STREET, J.; WOOTEN, J.; GUDE, V. G.; BUCHANAN, R.; WANG, H. A comprehensive review on wood chip moisture content assessment and prediction. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 189, part A, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2023.113843.
RAINA, S.; SINGH, H. M.; KOTHARI, R.; SINGH, A.; ALLEN, T.; PANDEY, A. K.; TYAGI, V. V. Chapter 1: Biomass to energy: scope, challenges and applications. In: . KOTHARI, R.; SINGH, A.; ARORA, N. K. (Editors). Biomass, Bioenergy & Bioeconomy. 1st ed. Springer: Singapore, 2022. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-19-2912-0.
SHARMA, R. K.; SINGH, T. P.; HAYDARY, J,; AZAD, D.; VERMA, A. Chapter 5: Modern tools and techniques of biochar characterization for targeted applications. In: SINGH, S. V.; MANDAL, S.; MEENA, R. S.; CHATURVEDI, S.; GOVINDARAJU, K. (Editors). Biochar Production for Green Economy. 1st ed. Academic Press: London, UK, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-443-15506-2.00015-8.
SILVA, R. L. DA; SEYE, O.; INDRUSIAK, M. L. S.; SCHNEIDER, P. S. Leather waste valorization as solid fuel for thermal energy. Revista em Agronegócio e Meio Ambiente, v. 18, e12909, 2025. DOI: https://doi.org/10.17765/2176-9168.2025v18e12909.
SILVA, J. P.; TEIXEIRA, S. TEIXEIRA, J. C. Characterization of the physicochemical and thermal properties of different forest residues. Biomass and Bioenergy, v. 175, 106870, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2023.106870.
TIMILSINA, M. S.; SEN, S.; UPRETY, B.; PATEL, A. B.; SHARMA, P.; SHETH, P. N. Prediction of HHV of fuel by machine learning algorithm: Interpretability analysis using Shapley Additive Explanations (SHAP). Fuel, v. 357, Part A, 129573, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2023.129573.
VARGAS-MORENO, J. M.; CALLEJÓN-FERRE, A. J.; PÉREZ-ALONSO, J.; VELÁZQUEZ-MARTÍ, B. A review of the mathematical models for predicting the heating value of biomass materials, Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 16, n. 5, 2012 DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2012.02.054.
YU, Q.; WANG, Y.; VAN LE, Q.; YANG, H.; HOSSEINZADEH-BANDBAFHA, H.; YANG, Y.; SONNE, C.; TABATABAEI, M.; LAM. S.; PENG, W. Expression of concern: an overview on the conversion of forest biomass into bioenergy. Front. Energy Res., v. 12, 1450355, 2024. DOI: https://doi.org/10.3389/fenrg.2024.1450355.
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