Efeito do tratamento térmico da madeira para produção de briquetes

Abstract

A demanda mundial por energia vem associada ao aumento do consumo de combustíveis fósseis, de modo que a maioria dos países se conscientizou da necessidade de utilização de fontes alternativas de energia renovável. Nesse contexto, destaca-se a biomassa florestal com características tais como alto teor de umidade, baixo poder calorífico, baixo teor de carbono fixo e alto teor de matérias voláteis. Entre as alternativas para melhorar as propriedades energéticas desse combustível heterogêneo, destacam-se os processos de tratamento térmico e briquetagem. Deste modo, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do tratamento térmico da madeira de diferentes espécies para produção de briquetes. Foram utilizadas as madeiras de Mimosa scabrella (Bracatinga), Dipteryx odorata (Cumaru), Eucalyptus grandis, Aspidosperma populifolium (Peroba mica) e Eucalyptus sp. tratadas termicamente nas temperaturas de 180, 200 e 220 oC, por um período de sessenta minutos, para cada temperatura, em uma estufa com atmosfera de nitrogênio. Os briquetes foram produzidos em briquetadeira laboratorial utilizando uma temperatura de 120 oC, tempo de prensagem de 7 minutos e tempo de resfriamento de 6 minutos e pressões iguais a 70,3; 105,4 e 140,6 kgf/cm2. Para avaliar as propriedades das partículas tratadas termicamente, foram determinados a análise química imediata e o poder calorífico superior. A qualidade dos briquetes foi avaliada pela determinação das propriedades físicas e mecânica. Os resultados mostraram potencial das diferentes espécies para a produção de briquetes. A melhor temperatura de tratamento térmico foi de 220 °C, principalmente com relação à densidade energética dos briquetes. As pressões de compactação de 105,4 e 140,6 kgf/cm2 foram as mais adequadas para a produção de briquetes, por aumentarem, de modo geral, a densidade e a carga de ruptura. O poder calorífico das diferentes espécies, no geral, aumentou com a elevação da temperatura de tratamento térmico.

Global demand for energy is associated with increased consumption of fossil fuels, so that most countries are conscious of the need to use alternative sources of renewable energy. In this context, there is the forest biomass with features such as high moisture content, low calorific value, low fixed carbon content and high volatile material content. Among the alternatives to improve the energy properties of the heterogeneous fuel, highlights the processes of thermal treatment and briquetting. Thus this study aimed to evaluate the effect of thermal treatment of wood of different species in the production of briquettes. We used the wood of Mimosa scabrella (Bracatinga) Dipteryx odorata (Cumaru), Eucalyptus grandis, Aspidosperma populifolium (Peroba mica) and Eucalyptus sp., thermal treated at temperatures of 180, 200 and 220 °C for sixty minutes each temperature in stove with a nitrogen atmosphere. The briquettes were produced in laboratory briquetter using a temperature 120 °C, pressing time of 7 minutes and cooling time of 6 minutes, and pressures equal to 70,3; 105,4 e 140,6 kgf/cm2. To evaluate the properties of heat treated particles, were determined the immediate chemical analysis and high calorific value. The quality of the briquettes was evaluated by determining the physical and mechanical properties. The results showed the potential of different species for the production briquettes. The best thermal treatment temperature was 220 °C, principally related to energy density of the briquettes. The compression pressure of 105,4 e 140,6 kgf/cm2 were more suitable for the production of briquettes, by increasing, in general, the density and rupture load. The high calorific value of different species, generally increased with increasing thermal treatment temperature.