Potencial energético dos resíduos da cultura do milho (Zea mays L.) e do epicarpo do pinhão manso (Jatropha curcas L.)

Abstract

O Brasil por apresentar grandes dimensões cultiváveis, solos e condições climáticas adequadas afigura-se como um dos maiores fornecedores de matérias primas para a produção de bioenergia, ocupando o terceiro lugar. Dentre as biomassas disponíveis para este fim os resíduos agrícolas ocupam lugar de destaque, por ser o Brasil um grande produtor de grãos. Diante do exposto o presente trabalho teve como objetivo analisar o potencial energético dos resíduos da cultura do milho e do epicarpo do pinhão manso. Foram coletados o sabugo, a palha, as folhas e o caule cultivados em Brasília-DF na Fazenda Água Limpa da Universidade de Brasília do milho e o epicarpo proveniente de cinco acessos (107, 133, 169, 190 e 259) cultivados em Planaltina-DF na Embrapa Cerrados. Foram determinados a densidade básica, a densidade energética, o poder calorífico, os teores de material volátil, cinzas e carbono fixo e para os resíduos do milho a massa seca por hectare e o carbono fixado. Os resultados mostram que os quatro tipos de resíduos da cultura do milho podem ser utilizados na geração de energia. Mas dentre eles, há uma superioridade do caule e da folha, na produção de biomassa e na fixação de carbono, produzindo juntos em torno de 70% da biomassa total. No entanto quando se analisa o potencial energético por unidade de volume a palha da espiga se destaca com mais que o dobro da densidade energética do caule e da folha. Desta forma mesmo tendo um teor de cinzas maior que o caule e o sabugo a palha da espiga produz mais energia por unidade volumétrica. Comparada a cultura do pinhão manso, os resíduos da cultura do milho podem superar em 10 vezes a produção de epicarpo, no entanto a produção de energia por unidade de volume é muito semelhante aquela apresentada pelos resíduos do milho e estão na casa de 1000.000kcal/m3. O presente estudo mostra uma semelhança entre as características estudadas dos cinco acessos considerados, no entanto, pela análise pode-se observar uma superioridade do acesso 190 com maior produção de energia por unidade volumétrica, maior poder calorífico e um dos menores teores de cinzas.

Brazil is a country with great availability of arable areas, as well as adequate soil and weather conditions, standing out as the world’s third greatest bioenergy production raw material supplier. Once Brazil is a great crop producer, agricultural waste plays a major role among the available kinds of biomass. Considering the information above, the aim of this study is to analyze the energetic potential of maize culture waste, as well as that of the Barbados nut epicarp (jatropha curcas L.). For this purpose, corncob, husk, leaves, and stalk samples were collected from plants grown in Brasilia – DF (Brazil) at the University of Brasilia Experimental Farm (Fazenda Água Limpa – FAL). Barbados nut epicarp samples were collected from five entries (107, 133,169,190, and 259), cultivated in Planaltina – DF, at Embrapa Cerrados Farm. Analyses were carried out to determine amounts of basic density, energetic density, heating power, volatile matter percentage, ashes and fixed carbon; and for maize waste, the amount of dry mass per hectare and settled carbon were also analyzed. Results have shown that the four types of maize waste are suitable for energy generation. However, stalk and leaves have presented superior performance regarding biomass production and carbon settling, producing about 70% of the total biomass amount. Nevertheless, when energetic potential per volume unit is analyzed, ear husk stands out displaying more than twice the energetic density amount presented by stalk and leaves. Thus, even presenting an ash content bigger than those of stalk and corncob, maize husk produces more energy per volumetric unit. In comparison with Barbados nut culture, maize culture wastes can exceed in 10 times Barbados nut epicarp productive performance, though its energy production per volume unit is quite similar to that presented by maize wastes and is around 1,000,000 kcal/m3. The results of the study have shown some similarity among the five entries studied; however, it was possible to observe a superiority of entry 190, which showed higher energy production per volumetric unit, higher heating power, and one of the smallest ash contents registered.