Aproveitamento de resíduos florestais de Eucalyptus na indústria de fabricação de celulose para geração de energia térmica e elétrica

Abstract

A crise de combustíveis derivados de petróleo a partir do ano 1970 levou as empresas do ramo florestal avaliar a viabilidade técnica e econômica de reaproveitamento inteligente e racional de resíduos florestais como insumos energéticos até então descartados em seus processos nas florestas. A segurança da economia brasileira impõe medidas de aproveitamento mais eficaz do combustível e exige providências para intensificar a utilização de outras fontes energéticas brasileiras. Os custos de energia podem ser reduzidos pelo emprego de combustíveis mais econômicos e de produtos residuais (ANDRITZ, 1997). Em indústrias de produção de celulose e papel, o Eucalyptus é utilizado como fonte de matéria prima e para geração de energia térmica em forma de vapor, água quente e energia elétrica. A possibilidade de gerar energia com as cascas que permanecem na floresta após a colheita da madeira e resíduos florestais, tais como galhos de pequenos diâmetros das copas das árvores que são vendidos a terceiros foi o que motivou a realização deste trabalho. O presente trabalho tem por objetivo avaliar o potencial de energia a partir das cascas e resíduos florestais em uma fábrica de celulose, e através dos mesmos promover a geração de energia térmica em forma de vapor e geração própria de energia elétrica, melhorando a competitividade de seus produtos através da redução de custos e ao mesmo tempo contribuindo para expansão da base de geração de energia elétrica no país. Para a realização do trabalho foram obtidos dados de consumo mensal de combustíveis, produção de vapor das caldeiras instaladas na unidade fabril da empresa LWARCEL CELULOSE de Lençóis Paulista no período de abril de 2011 a abril de 2012, bem como o consumo de vapor e geração de energia elétrica própria (co-geração). Foram coletados, também, dados para quantificação das cascas e resíduos florestais decorrentes da colheita do Eucalyptus, sua análise química e poder calorífico. Os dados referentes as cascas e resíduos florestais permitiram estimar a quantidade de vapor que se obtém através da queima dos mesmos, economia com biomassa adquiridas de terceiros que são utilizadas como principal combustível na caldeira de leito fluidizado. Verificou-se ainda que com o preço da biomassa adquirida de terceiros que é praticado no mercado, foi possível quantificar a receita bruta propiciada pela implantação de projeto para aproveitamento das cascas e resíduos florestais que atualmente são descartados pela empresa em pesquisa. Os principais resultados mostraram que a implantação da proposta de utilização das cascas e 6 resíduos florestais representou uma receita bruta de R$ 9,09 x 10 / ano (nove milhões e noventa mil reais por ano), indicando uma economia de 84689,00 t/ano em biomassa florestal adquirida de terceiros. Os custos operacionais, depreciações e investimentos em equipamentos dependem do sistema de extração, cavaqueamento e transporte das cascas e dos resíduos que a empresa em estudo adotar. O estudo realizado neste trabalho pode ser aplicado por outras empresas, entretanto a análise de viabilidade econômica do projeto também vai depender do sistema de extração, cavaqueamento e transporte a ser adotado pela empresa interessada.

The crisis of fuels derived from petroleum from 1970 led the forest branch companies evaluate the technical and economic viability of reusing intelligent and rational of forest residues as energy inputs until then discarded in their processes in forests. The security of Brazilian economy imposes measures of more effective utilization of fuel and requires actions to increase the use of other energy sources in Brazil. Energy costs can be reduced by employing of more economical fuels and waste products (ANDRITZ 1997). In industries of cellulose and paper production, the Eucalyptus is used as a source of raw material for thermal energy generation in the form of steam, hot water and electricity. The possibility to generate power with the barks that remain in the forest after the harvesting of wood and forest residues such as small diameter branches of the tree tops that are sold to the third parties, was what motivated this work. This study aims to evaluate the potential energy from the barks and forest residues in a cellulose plant, and through them to promote the generation of thermal energy in the form of steam and own generation of electricity, improving the competitiveness of its products through reduction of costs and, at the same time, contributing to the expansion of the base of electric power generation in the country. To conduct the study, data were obtained of monthly consumption of fuel, steam of boilers installed in the manufacturing unit of the company LWARCEL CELULOSE from Lençóis Paulista, from April 2011 to April 2012, as well as consumption of steam and own power generation (cogeneration). Data also were collected to quantify the barks and forest residues resulting from the harvest of Eucalyptus, their chemical analysis and calorific value. Data concerning barks and forest residues allowed estimate the amount of vapor that is obtained by burning thereof, economy biomasses acquired from third parties that are used as the main fuel in the fluidized bed boiler. It was also found that with the price of biomass acquired from third parties that is practiced in the market, it was possible to quantify the gross income provided by the implementation of project for utilization of barks and forest residues that currently are discarded by the company studied. The main results showed that the implementation of the proposal for the use of the barks and forest residues represented a gross income of R$ 9.09 x 106 (nine million ninety thousand reais per year), indicating a saving of 84,689.00 t / year in forest biomass acquired from third parties. Operating costs, depreciation and investments in equipments depend on the extraction system, chipping and transportation of the barks and residues that the company adopts. The study in this work can be applied by other companies, though the analysis of economic viability of the project will also depend on the extraction system, chipping and transportation to be adopted by the company interested.