Desenvolvimento de um forno para carbonização de resíduos agroflorestais em pequena escala

Abstract

O uso de resíduos agrícolas ou florestais, na forma de carvão vegetal, para a geração de energia, além de ser uma prática ambientalmente correta, pode agregar valor a atividades já desenvolvidas, gerando renda, sobretudo, para os pequenos produtores. Porém são ainda muito escassas as tentativas visando desenvolver equipamentos (fornos) ou mesmo rotinas produtivas em pequena escala. O presente estudo teve como objetivos: desenvolver um forno metálico para a carbonização dos resíduos em pequenas propriedades rurais; e determinar o rendimento da carbonização e a qualidade do carvão vegetal produzido. O sistema de carbonização, inicialmente projetado e desenvolvido, consistiu em um tonel metálico comum de 200 litros com alterações estruturais (para facilitar a carbonização da carga, a eliminação dos gases produzidos durante o processo e o seu manuseio) e uma estrutura de alvenaria que permitia o encapsulamento do tonel. Apresenta ainda uma tubulação interna, acoplada ao tonel, para o direcionamento dos gases produzidos durante a carbonização e uma chaminé. Para avaliar a eficiência do conjunto foram realizadas carbonizações preliminares utilizando toretes de eucalipto. Com base nos resultados encontrados nesta primeira etapa foram feitas novas modificações para uma melhor adequação do sistema como um todo. Após o ajustamento do sistema foram realizadas 14 carbonizações utilizando como carga destopos de eucalipto. Estas novas carbonizações foram realizadas em três tempos distintos de carbonização (tratamentos), com três repetições cada. O carvão produzido foi caracterizado segundo suas propriedades físicas e químicas. Os valores obtidos foram analisados estatisticamente. Após as carbonizações tanto a estrutura metálica (tonel de 200 litros), quanto a estrutura de alvenaria, permaneceram intactas sem apresentar desgastes que comprometessem o funcionamento. O forno apresentou bom rendimento, sendo o carvão produzido de boa qualidade para uso doméstico, podendo ser comercializado com esta finalidade. Ressalta-se ainda que a rotina de carbonização dura menos de 24 horas. Além disso, sua construção e sua operação não necessitam de mão de obra especializada, podendo o sistema ser operado por uma única pessoa.

The use of agricultural or forestry residues in the form of charcoal for energy generation, besides being an environmentally friendly practice, it can add value to activities undertaken, generating income, especially for small producers. But they are still very scarce, although attempts to develop equipment (furnaces) or production routines on a small scale. This study aimed to: develop a metal oven for carbonization of residues in small farms, and determine the efficiency of carbonization and quality of charcoal. The carbonization system, initially designed and developed, consisted of a common metal barrel of 200 liters with structural changes (to facilitate the carbonization of the load, the removal of gases produced during the process and their handling), and a masonry structure that allowed the encapsulation of the barrel. It also provides an internal pipe, coupled to the barrel, for directing the gases produced during the carbonization and a chimney. To assess the efficiency of this system carbonizations were carried out using eucalyptus logs. Based on the results found in this first step further modifications were made to better tailor the system as a whole. After the adjustment of the system were performed 14 carbonizations using as load eucalyptus offcuts. These new carbonizations were carried out in three different carbonization (treatments) with three replications. The charcoal produced was characterized according to their physical and chemical properties. The data were analyzed statistically. After the carbonizations both the metallic structure (barrel of 200 liters), as the masonry structure remained intact without showing wear that compromise the operation. The oven had good income, and the charcoal produced good quality for domestic use, may be sold for this purpose. It is worth noting that the routine carbonization takes less than 24 hours. Moreover, its construction and its operation does not require skilled labor, the system can be operated by one person.