Características e potencial energético do bagaço da cana-de-açúcar armazenado sem cobertura por um período prolongado
DOI:
https://doi.org/10.17765/2176-9168.2020v13n1p173-187Palabras clave:
Biomassa residual, Cogeração de energia, Combustão industrial, Setor sucroenergéticoResumen
A biomassa é a terceira maior fonte de energia para conversão em eletricidade no país, do qual o bagaço da cana-de-açúcar é o insumo energético mais relevante. O bagaço é biomassa residual do processo de moagem industrial, cujo armazenamento faz-se necessário devido à sazonalidade da produção. Os experimentos foram realizados para amostras da estocagem do material em posições distintas (degradação diferenciada), obtido em unidade agroindustrial com 70 mil toneladas adquiridas para utilização em caldeira a vapor. O propósito é avaliar as características físico-químicas (análise imediata, incluindo umidade) e energéticas (poder calorífico) do bagaço da cana-de-açúcar, quando submetido a condições de estocagem a céu aberto durante três anos; com isto, estudar a influência do clima e das condições de armazenamento em alterações do potencial energético desta biomassa residual. Destacam-se os seguintes resultados obtidos: a) Massa específica quatro vezes superior e TUM,BU alcançando 85% quando o bagaço é armazenado a céu aberto; b) Reduzido TCZ (< 1%) possibilitando reduzidos danos e manutenção quando utilizado em caldeiras a vapor; c) Sem degradação significativa para uso como combustível sólido, quanto à TMV,BS e TCF,BS, propiciando respectivamente ignição e estabilidade da combustão, e contribuição significativa no PCS; d) Valores médios para poder calorífico serão consumidos em 15% ou mais no processo de secagem do bagaço; e) A energia térmica disponível (~27 mil TEP) tem significativo potencial para cogeração de energia e aumento no valor agregado da produção agroindustrial.Citas
ABNT. NBR 16550: Bagaço de cana-de-açúcar - caracterização química. Rio de Janeiro: ABNT, 2018.
ABNT. NBR 6922: carvão vegetal - ensaios físicos - determinação da massa específica (densidade à granel). Rio de Janeiro, 1981. 2 p.
ABNT. NBR 7402: Carvão vegetal - determinação granulométrica. Rio de Janeiro: ABNT, 1982. 3 p.
ABNT. NBR 8112: Carvão vegetal - análise imediata. Rio de Janeiro, 1986. 5 p.
ABNT. NBR 8633: Carvão vegetal - determinação do poder calorífico. Rio de Janeiro, 1984. 12 p.
AGRENCO. Agrenco Bioenergia Ind. Com. Óleos Biodiesel Ltda. São Paulo, 2011. Disponível em: https://agrencogroup.com/. Acesso em: set. 2012.
ALMEIDA, L. F. P.; SOLA, A. V. H.; BEHAINNE, J. J. R. Sugarcane bagasse pellets: characterization and comparative analysis. Acta Scientarum Technology, v. 39, n. 4, p. 461-468, 2017. DOI: 10.4025/actascitechnol.v39i4.30198.
CABRAL, M. R.; NAKANISHI, E. Y.; FIORELLI, J. Cement-bonded panels produced with suggarcane bagasse cured by accelerated carbonation. Journal of Materials in Civil Engineering, v. 30, n. 6, 2018. DOI: 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002301.
CLIMATEMPO. Climatologia: Caarapó - MS. Disponível em: https://www.climatempo.com.br/climatologia/1115/caarapo-ms. Acesso em: set. 2018.
CORTEZ, L. A. B.; LORA, E. E. S.; GÓMEZ, E. O. Biomassa para energia. Campinas: Ed. Unicamp, 2008. 733 p.
EMPRESA DE PESQUISAS ENERGÉTICAS. Balanço Energético Nacional, ano base 2016. Rio de Janeiro: EPE, 2017. 296 p. Disponível em: https://ben.epe.gov.br/default.aspx. Acesso em: set. 2018.
GARCIA, R. Combustíveis e combustão industrial. 2. ed. Rio de Janeiro: Interciência, 2013. 358 p. ISBN-10: 8571933030
GONÇALVES, S. P. C.; STRAUSS, M.; DELITE, F. S.; CLEMENTE, Z. Activated carbon from pyrolysed sugarcane bagasse: Silver nanoparticle modification and ecotoxicity assessment. Science of the Total Environment, v. 565, n. 15, p. 833-840, 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.03.041.
IBGE. Levantamento sistemático da produção agrícola: Mato Grosso do Sul. In: IBGE. SIDRA: banco de tabelas estatísticas. Disponível em: https://sidra.ibge.gov.br/home/lspa/mato-grosso-do-sul. Acesso em: ago. 2018.
JULCA-BRICE, B. M.; NEVES, M. F. Caracterización de sistemas agroindustriales: un estudio comparativo de los sectores sucroenergéticos de Brasil y Colombia. Interciencia, v. 36, p. 356-364, 2011.
LAINE, J. La bioenergia como alternativa para el desarrollo sustentable. Interciencia, v. 39, p. 205-206, 2014.
MANSOR, S.; ZAINUDDIN, N. I.; AZIZ, N. A.; RAZALI, M.; JOOHARI, M. I. Sugarcane bagasse fiber - an eco-friendly pavement os SMA. AIP Conference Proceedings, v. 2020, n. 1, p. 020032(1-6), oct. 2018. DOI: 10.1063/1.5062658.
NOGUEIRA, T. C. de S.; SANTOS, D. F. L.; RODRIGUES, S. V. Valoração de usina terméletrica de biomassa: um estudo de caso. Revista em Agronegócio e Meio Ambiente, v. 10, n. 2, p. 343-369, 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.17765/2176-9168.2017v10n2p343-369.
NOVACANA. As 100 cidades que mais produziram cana-de-açúcar no Brasil em 2014. 2015. Disponível em: https://www.novacana.com/n/cana/mercado/100-cidades-produziram-cana-acucar-brasil-2014-121115/. Acesso em: out. 2017.
OLIVEIRA, S. F. A. Avaliação energética da biomassa do bagaço de cana-de-açúcar em diferentes indústrias sucroenergéticas. 2014. 80 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Produção) - Instituto Tecnológico de Aeronáutica, São José dos Campos, Brasil.
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.
PAULA, L. E. R.; TRUGILHO, P. F.; NAPOLI, A.; BIANCHI, M. L. Characterization of residues from plant biomass for use in energy generation. Cerne, v. 17, p. 237-246, 2011.
POLI, D. C. R.; ZANCHETA, M. N.; BOARI, Z. M.; MELDONIAN, N. L.; MOURA, C. L.; JIURGIU, P. A. Uma avaliação das metodologias para determinação do poder calorífico dos resíduos sólidos urbanos. Revista de Ciências Exatas e Tecnologia, v. 8, p. 9-31, 2013.
SILVA, R. L. da; CORREIA, M. A. C.; BEZERRA, I. D. 054-Potencial Agroecológico para uso do bagaço da cana-de-açúcar na adubação orgânica no estado de Mato Grosso do Sul. Cadernos de Agroecologia, v. 5, n. 1, p. 1-4, 2010.
SILVA, R. L. da; PAULA, I. O. de; PATELLI JÚNIOR, J. R.; TORRES, T. R. C.; PEREIRA, T. V. Residual biomasses in the micro-region of Dourados (MS): assessment and availability for energy in agriculture thermal conversion. Eng. Agrícola, v. 37, n. 3, p. 433-440, 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/1809-4430-Eng.Agric.v37n3p433-440/2017.
SILVA, V. S.; GARCIA, C. de A.; SILVA, C. M. da. O destino do bagaço da cana-de-açúcar: um estudo a partir das agroindústrias sucroalcooleiras do Paraná. Revista em Agronegócio e Meio Ambiente, v. 3, n. 1, p. 59-76, 2010.
SOUZA, C. F.; CIRILO, L. da S.; BASTOS, R. G.; PERES, J. G.; OLIVEIRA, A. F. Sonda de TDR para a estimativa de umidade em bagaço de cana-de-açúcar. Engenharia Agrícola, v. 36, n. 1, p. 24-35, 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/1809-4430-Eng.Agric.v36n1p24-35/2016.
TEIXEIRA, L. P.; ANDRADE, E. T. de; ESPÍNDOLA, J. Z.; PEREIRA, R. G. Determinação do equilíbrio higroscópico e do calor isostérico do bagaço de cana-de-açúcar. Engenharia Agrícola, v. 35, n. 3, p. 555-566, 2015. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/1809-4430-Eng.Agric.v35n3p555-566/2015.
VLASSOV, D. Combustíveis, combustão e câmaras de combustão. Curitiba: Ed. da UFPR, 2001. 185 p.
ZANIBONI, P. H.; SCHMIDT, C. A. P. Gestão de resíduos sólidos gerados em uma indústria sucro-alcooleira visando seu correto armazenamento e destinação final. Revista em Agronegócio e Meio Ambiente, v. 7, n. 1, p. 195-210, 2014.
ZAPAROLLI, Domingos. Papel de bagaço e palha: empresas usam resíduos de cana-de-açúcar para produzir folhas de sulfite e embalagens. Pesquisa FAPESP, n. 263, jan. 2018. Disponível em: http://revistapesquisa.fapesp.br/2018/01/16/papel-de-bagaco-e-palha/. Acesso em: nov. 2017.
ABNT. NBR 6922: carvão vegetal - ensaios físicos - determinação da massa específica (densidade à granel). Rio de Janeiro, 1981. 2 p.
ABNT. NBR 7402: Carvão vegetal - determinação granulométrica. Rio de Janeiro: ABNT, 1982. 3 p.
ABNT. NBR 8112: Carvão vegetal - análise imediata. Rio de Janeiro, 1986. 5 p.
ABNT. NBR 8633: Carvão vegetal - determinação do poder calorífico. Rio de Janeiro, 1984. 12 p.
AGRENCO. Agrenco Bioenergia Ind. Com. Óleos Biodiesel Ltda. São Paulo, 2011. Disponível em: https://agrencogroup.com/. Acesso em: set. 2012.
ALMEIDA, L. F. P.; SOLA, A. V. H.; BEHAINNE, J. J. R. Sugarcane bagasse pellets: characterization and comparative analysis. Acta Scientarum Technology, v. 39, n. 4, p. 461-468, 2017. DOI: 10.4025/actascitechnol.v39i4.30198.
CABRAL, M. R.; NAKANISHI, E. Y.; FIORELLI, J. Cement-bonded panels produced with suggarcane bagasse cured by accelerated carbonation. Journal of Materials in Civil Engineering, v. 30, n. 6, 2018. DOI: 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002301.
CLIMATEMPO. Climatologia: Caarapó - MS. Disponível em: https://www.climatempo.com.br/climatologia/1115/caarapo-ms. Acesso em: set. 2018.
CORTEZ, L. A. B.; LORA, E. E. S.; GÓMEZ, E. O. Biomassa para energia. Campinas: Ed. Unicamp, 2008. 733 p.
EMPRESA DE PESQUISAS ENERGÉTICAS. Balanço Energético Nacional, ano base 2016. Rio de Janeiro: EPE, 2017. 296 p. Disponível em: https://ben.epe.gov.br/default.aspx. Acesso em: set. 2018.
GARCIA, R. Combustíveis e combustão industrial. 2. ed. Rio de Janeiro: Interciência, 2013. 358 p. ISBN-10: 8571933030
GONÇALVES, S. P. C.; STRAUSS, M.; DELITE, F. S.; CLEMENTE, Z. Activated carbon from pyrolysed sugarcane bagasse: Silver nanoparticle modification and ecotoxicity assessment. Science of the Total Environment, v. 565, n. 15, p. 833-840, 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.03.041.
IBGE. Levantamento sistemático da produção agrícola: Mato Grosso do Sul. In: IBGE. SIDRA: banco de tabelas estatísticas. Disponível em: https://sidra.ibge.gov.br/home/lspa/mato-grosso-do-sul. Acesso em: ago. 2018.
JULCA-BRICE, B. M.; NEVES, M. F. Caracterización de sistemas agroindustriales: un estudio comparativo de los sectores sucroenergéticos de Brasil y Colombia. Interciencia, v. 36, p. 356-364, 2011.
LAINE, J. La bioenergia como alternativa para el desarrollo sustentable. Interciencia, v. 39, p. 205-206, 2014.
MANSOR, S.; ZAINUDDIN, N. I.; AZIZ, N. A.; RAZALI, M.; JOOHARI, M. I. Sugarcane bagasse fiber - an eco-friendly pavement os SMA. AIP Conference Proceedings, v. 2020, n. 1, p. 020032(1-6), oct. 2018. DOI: 10.1063/1.5062658.
NOGUEIRA, T. C. de S.; SANTOS, D. F. L.; RODRIGUES, S. V. Valoração de usina terméletrica de biomassa: um estudo de caso. Revista em Agronegócio e Meio Ambiente, v. 10, n. 2, p. 343-369, 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.17765/2176-9168.2017v10n2p343-369.
NOVACANA. As 100 cidades que mais produziram cana-de-açúcar no Brasil em 2014. 2015. Disponível em: https://www.novacana.com/n/cana/mercado/100-cidades-produziram-cana-acucar-brasil-2014-121115/. Acesso em: out. 2017.
OLIVEIRA, S. F. A. Avaliação energética da biomassa do bagaço de cana-de-açúcar em diferentes indústrias sucroenergéticas. 2014. 80 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Produção) - Instituto Tecnológico de Aeronáutica, São José dos Campos, Brasil.
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.
PAULA, L. E. R.; TRUGILHO, P. F.; NAPOLI, A.; BIANCHI, M. L. Characterization of residues from plant biomass for use in energy generation. Cerne, v. 17, p. 237-246, 2011.
POLI, D. C. R.; ZANCHETA, M. N.; BOARI, Z. M.; MELDONIAN, N. L.; MOURA, C. L.; JIURGIU, P. A. Uma avaliação das metodologias para determinação do poder calorífico dos resíduos sólidos urbanos. Revista de Ciências Exatas e Tecnologia, v. 8, p. 9-31, 2013.
SILVA, R. L. da; CORREIA, M. A. C.; BEZERRA, I. D. 054-Potencial Agroecológico para uso do bagaço da cana-de-açúcar na adubação orgânica no estado de Mato Grosso do Sul. Cadernos de Agroecologia, v. 5, n. 1, p. 1-4, 2010.
SILVA, R. L. da; PAULA, I. O. de; PATELLI JÚNIOR, J. R.; TORRES, T. R. C.; PEREIRA, T. V. Residual biomasses in the micro-region of Dourados (MS): assessment and availability for energy in agriculture thermal conversion. Eng. Agrícola, v. 37, n. 3, p. 433-440, 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/1809-4430-Eng.Agric.v37n3p433-440/2017.
SILVA, V. S.; GARCIA, C. de A.; SILVA, C. M. da. O destino do bagaço da cana-de-açúcar: um estudo a partir das agroindústrias sucroalcooleiras do Paraná. Revista em Agronegócio e Meio Ambiente, v. 3, n. 1, p. 59-76, 2010.
SOUZA, C. F.; CIRILO, L. da S.; BASTOS, R. G.; PERES, J. G.; OLIVEIRA, A. F. Sonda de TDR para a estimativa de umidade em bagaço de cana-de-açúcar. Engenharia Agrícola, v. 36, n. 1, p. 24-35, 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/1809-4430-Eng.Agric.v36n1p24-35/2016.
TEIXEIRA, L. P.; ANDRADE, E. T. de; ESPÍNDOLA, J. Z.; PEREIRA, R. G. Determinação do equilíbrio higroscópico e do calor isostérico do bagaço de cana-de-açúcar. Engenharia Agrícola, v. 35, n. 3, p. 555-566, 2015. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/1809-4430-Eng.Agric.v35n3p555-566/2015.
VLASSOV, D. Combustíveis, combustão e câmaras de combustão. Curitiba: Ed. da UFPR, 2001. 185 p.
ZANIBONI, P. H.; SCHMIDT, C. A. P. Gestão de resíduos sólidos gerados em uma indústria sucro-alcooleira visando seu correto armazenamento e destinação final. Revista em Agronegócio e Meio Ambiente, v. 7, n. 1, p. 195-210, 2014.
ZAPAROLLI, Domingos. Papel de bagaço e palha: empresas usam resíduos de cana-de-açúcar para produzir folhas de sulfite e embalagens. Pesquisa FAPESP, n. 263, jan. 2018. Disponível em: http://revistapesquisa.fapesp.br/2018/01/16/papel-de-bagaco-e-palha/. Acesso em: nov. 2017.
Descargas
Publicado
2020-02-20
Cómo citar
Correia, M. A. C., Seye, O. ., Silva, A. M. P. da ., & Silva, R. L. da. (2020). Características e potencial energético do bagaço da cana-de-açúcar armazenado sem cobertura por um período prolongado. Revista Em Agronegócio E Meio Ambiente, 13(1), 173–187. https://doi.org/10.17765/2176-9168.2020v13n1p173-187
Número
Sección
Agronegócio
Licencia
A Revista se reserva o direito de efetuar, nos originais, alterações de ordem normativa, ortográfica e gramatical, com o intuito de manter o padrão culto da língua, respeitando, porém, o estilo dos autores. As opiniões emitidas pelos autores são de sua exclusiva responsabilidade.Os direitos autorais pertencem exclusivamente aos autores. Os direitos de licenciamento utilizado pelo periódico é a licença Creative Commons Attribution Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional. São permitidos o compartilhamento (cópia e distribuição do material em qualquer meio ou formato) e adaptação (remixar, transformar, e criar a partir do trabalho, mesmo para fins comerciais), desde que lhe atribuam o devido crédito pela criação original.