Geração de energia com Biomassa de capim elefante

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Capim elefante compactado como combustível nas indústrias cerâmicas

O cenário atual do setor industrial das cerâmicas vermelhas na região de Panorama-SP, mostra a necessidade de buscar fontes alternativas para alimentar os fornos cerâmicos. O combustível utilizado para a queima é atualmente, proveniente de lenha, serragem, maravalha, casca de arroz, etc.

Há cerâmicas que utilizavam ou ainda utilizam parcialmente bagaço de cana, que é proveniente de lugares distantes. O bagaço de cana já não constitui fonte de biomassa segura e confiável pela tendência das usinas se adequarem para produção e venda do excedente de energia elétrica, baseada na cana, e a prazo mais longo, por ser este bagaço a matéria-prima ideal para obtenção do etanol de celulose, ou seja, de segunda geração. Como consequência, o bagaço, na região de Panorama, passou de R$ 11,00 por tonelada em novembro de 2011 e a preços entre R$ 80,00 e R$ 100,00, em setembro de 2012.

Uma gramínea que merece atenção é o capim elefante, devido à alta produtividade, ciclo curto, resistência à estiagem e pragas, baixa necessidade de manutenção e facilidades de adaptação a diversas condições edafoclimáticas. Assim, o custo desta biomassa acaba sendo relativamente inferior comparada às demais.
Uma parceria entre o IPT – Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo e a Prefeitura Municipal de Panorama, e como parte interessada, a INCOESP - Cooperativa das Indústrias Cerâmicas Vermelhas do Oeste Paulista, localizada em Panorama – SP, resultou num projeto de capim elefante. Deste projeto, foram retiradas informações para o experimento da queima do capim elefante em cerâmica.

Devido às dificuldades para abastecer as fornalhas nos alimentadores de rosca sem fim, com capim elefante picado (por forrageira), houve a necessidade de buscar formas de alimentação diferentes. A alternativa foi compactar a biomassa em forma de bripells (lenha ecológica com diâmetro de 40 mm). Realizou-se teste de queima de lajotas, utilizando-se os bripells como combustível.
Metodologia
Os bripells utilizados no teste cerâmico foram produzidos pela própria empresa Bripell, com o capim elefante, resultado do projeto entre IPT e INCOESP. O teor de umidade dos bripells no experimento foi de 12 %.

O teste foi realizado na cerâmica São Domingos, em Panorama-SP, no dia 16/03/2016, em forno do tipo abóboda, com 4 silos intermediários que abasteciam as 4 fornalhas, alimentação manual feita pelos encarregados. Dentro do forno foram colocadas cerca de 13.500 lajotas, com peso de entrada de 3,03kg e de saída de 2,80kg cada.

Foram instalados termopares, um na parte superior e outro na inferior do forno, para medir as temperaturas de queima. Baseado nos termopares, os encarregados de alimentar as fornalhas, controlavam a velocidade da rosca dos silos intermediários. No início, a velocidade da rosca foi ajustada para dar meia volta a cada 100/120 segundos. No decorrer do tempo e aumento da temperatura no forno, foi sendo aumentada a velocidade da rosca sem fim, atingindo uma volta a cada 60 segundos, no final do ciclo.
Segundo os funcionários da cerâmica São Domingos, as lajotas dentro do forno ficam prontas, quando o termopar localizado na parte inferior indicar a temperatura entre 680 a 710 ºC.

O teste cerâmico com bripells consumiu aproximadamente 6,7 t, duração do ciclo completo de 26 horas.

Após o término do experimento, as lajotas saíram com boa qualidade visual, afirmaram os operadores da cerâmica.

Segundo os ceramistas, o mesmo forno, que foi feito o teste, consome de 37,5 a 40 m³ de cavaco, num ciclo completo, para queimar o mesmo número de lajotas. O cavaco é obtido ao preço de aproximadamente R$ 40,00 por m³ na região de Panorama. A densidade do cavaco tem em média de 400 kg/m³, podendo variar de acordo com a umidade residual. Geralmente o material é queimado sem controle de umidade.

O preço do bripell varia na ordem de R$ 300,00 a R$ 350,00 a tonelada, quando feito em Ipaussu-SP, local da fábrica. Porém, o diretor-presidente da Bripell, Carlos Fraza, estima que, no caso de plantio de capim elefante e instalação de usina próxima às empresas de cerâmica, a produção desse bripell, já incluídos todos os custos de matéria prima, insumos, homem-hora e financiamento das máquinas, sai em torno de R$ 150,00 t.

Conclusão

O teste com bripells se mostrou favorável em termos de economia do material. Enquanto que, uma queima com cavaco consome pelo menos 15 t, a queima com bripell consome 6,7 t.

A alimentação com bripell pode ser uma alternativa para o setor industrial cerâmico. O plantio de capim elefante, a aquisição de uma usina para produção de bripell, na região de Panorama, é uma opção economicamente favorável ao material utilizado hoje.

O custo médio de um ciclo utilizando cavaco, como combustível no forno da cerâmica São Domingos, é de R$ 1.550,00. Caso fosse adquirida uma usina para produção de bripells em Panorama, com a matéria prima disponibilizada localmente, o custo com o combustível de queima, seria algo em torno de R$ 1.005,00.
O tempo de ciclo foi reduzido em pelo menos 13% na cerâmica São Domingos. Segundo informado, com cavaco, o ciclo do forno tem uma média de 30h.
Como primeiro teste, o bripell mostrou bons resultados. Não houve controle de ar nos alimentadores, o que pode ter resultado num consumo maior de material. É interessante realizar mais testes nos fornos, para tirar conclusões mais precisas

Fonte: Biomassa BR


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