Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais, 2017. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-04-05T16:10:38Z No. of bitstreams: 1 2017_AlineFaleiroDionizio.pdf: 2169062 bytes, checksum: b4461e0129eeb27a55c3342afa99ec4a (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2017-04-13T13:49:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_AlineFaleiroDionizio.pdf: 2169062 bytes, checksum: b4461e0129eeb27a55c3342afa99ec4a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-13T13:49:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_AlineFaleiroDionizio.pdf: 2169062 bytes, checksum: b4461e0129eeb27a55c3342afa99ec4a (MD5) / No atual contexto energético a diversificação da matriz energética e o desenvolvimento de tecnologias limpas tornam-se cada vez mais necessário para suprir a crescente demanda frente a diminuição na oferta dos combustíveis fósseis, além das explícitas vantagens ambientais diante das alarmantes mudanças climáticas em curso no planeta. Nesse sentido, resíduos de biomassa das mais variadas origens despontam-se como interessantes alternativas energéticas, no entanto o seu aproveitamento é limitado pelo pouco conhecimento sobre seu potencial energético. O presente estudo tem como objetivo avaliar o potencial energético de resíduos agroflorestais, visando à obtenção de produtos energéticos renováveis com maior valor agregado. Neste sentido os resíduos de casca de café, palha de feijão, madeira de construção civil, madeireira e sabugo de milho foram avaliados in natura, carbonizados e compactados. As características analisadas foram: umidade, densidade do granel, granulometria, análise imediata, composição química, análise elementar, poder calorífico superior e útil e a densidade energética. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas através do teste de Tukey a 5% de significância. Ao final do estudo pôde-se concluir que a casca de café in natura apresentou as melhores propriedades para uso em combustão direta. O carvão de resíduos de madeira apresentou melhores propriedades para fins energéticos e o carvão da palha de feijão apresentou características inferiores às demais biomassas analisadas. Quanto aos briquetes, a quirela de milho e de sorgo, por terem altos teores de amido, podem ser utilizadas como aglutinantes, diminuindo os custos de produção de briquetes. / In the current energy context the diversification of the energetic matrix and the development of sustainable technologies has become increasingly necessary in order to meet growing demand of a reduction in the supply of fossil fuels, in addition to the explicit environmental advantages front of alarming ongoing climate change on the planet. In this sense, biomass residuals of the most varied origins appear as interesting energetic alternatives, however this use is limited by the summary knowledge about this energetic potential. The present study evaluates the energy potential of agroforestry residues to obtaining renewable energy products with higher value added. This way coffee husk residues, bean straw, construction timber, wood and corn cob were evaluated “in natura”, carbonized and compacted. The analyzed characteristics were: moisture, bulk density, grain size, immediate analysis, chemical composition, elemental analysis, superior and useful calorific value and energy density. In fact, the data were submitted to analysis of variance and were compared using the Tukey test at 5% of significance. At the end of the study was possible to conclude that coffee husk in natura presented the best properties for use in direct combustion. The charcoal residuals presented better properties for energy purposes and the charcoal of the bean straw presented lower characteristics inferior to the other biomasses analyzed. The corn and sorghum quirela have high starch contents, so they can be used to agglutinate, reducing the production costs of briquettes.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, 2014. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2015-05-08T14:23:33Z No. of bitstreams: 1 2014_FredericoSouza.pdf: 2466607 bytes, checksum: e54a9a1eede402124c9dba4dd754df07 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2015-05-15T11:35:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_FredericoSouza.pdf: 2466607 bytes, checksum: e54a9a1eede402124c9dba4dd754df07 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-15T11:35:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_FredericoSouza.pdf: 2466607 bytes, checksum: e54a9a1eede402124c9dba4dd754df07 (MD5) / O presente estudo teve como objetivo avaliar os parâmetros de qualidade dos briquetes produzidos a partir das biomassas de cupiúba, pinus, tauari, cumaru, casca de arroz, bagaço de cana e torta de pinhão manso. Para tanto, analisou-se a influência no processo de briquetagem, da biomassa, temperatura e pressão de compactação e tamanho das partículas, determinando as densidades aparentes estereométrica (DA), por imersão em mercúrio (DAHG) e por densitometria de raio X (DARX); a densidade energética (DE, DEHG e DERX, respectivamente), a resistência mecânica e a velocidade de propagação das ondas de tensão (V0S) e ultrassônicas (V0U). Também foi avaliada a aplicabilidade da avaliação não destrutiva para a predição de propriedades físicas, mecânicas e energéticas. As biomassas foram aptas à briquetagem nas condições consideradas, com exceção do cumaru e torta de pinhão manso sob altas temperaturas e pressão, combinada à partícula fina. De uma forma geral, a temperatura alta foi o fator que mais influenciou positivamente na briquetagem resultando em maiores densidades aparentes, densidades energéticas e velocidades de propagação na maior parte dos tratamentos. A partícula fina favoreceu em muitos tratamentos, a resistência mecânica. As médias das densidades aparentes e energéticas foram inferiores quando obtidas pelo raio X em função da precisão do método, retratando melhor a qualidade dos briquetes, com exceção da casca de arroz. A predição da resistência mecânica de briquetes não foi satisfatória. Foi possível predizer satisfatoriamente a DA e DE para os briquetes com tauari e bagaço de cana, com destaque para o equipamento de ultrassom. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This study aimed to evaluate the briquette’s quality parameters produced from cupiuba, pine, tauari, cumaru, rice husk, sugarcane bagasse and jatropha seed cake biomass. Therefore, were analyzed the influence on the briquetting process, biomass, temperature and compaction pressure and particle size, determining the apparent stereometric density (DA), by immersion in mercury (DAHG) and X-ray densitometry (DARX); energy density (DE, and DEHG DERX, respectively), mechanical strength and stress wave (V0S) and ultrasound velocities (V0U). Were evaluated the applicability of nondestructive evaluation for the prediction of physical, mechanical and energetic properties. The biomass was suitable for briquetting under the conditions deemed, except for cumaru and jatropha seed cake under high temperature and pressure, combined with the fine particle. The high temperature is a factor that positively influences the briquetting resulting in higher apparent densities, energetic densities and wave velocities in most treatments. The fine particle favored in many treatments, the mechanical strength. The mean of apparent densities and energetic densities were lower when the X-ray obtained according to the method's accuracy, better depicting the quality of the briquette, with the exception of rice husk. The briquett’s mechanical strength prediction was not satisfactory. It was possible to satisfactorily predict the DA and DE for the briquettes with tauari and sugar cane bagasse, especially with the ultrasound equipment.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-03-10T13:34:30Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1064077 bytes, checksum: 21b625b1e6ef70974d2242f670c8044b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-10T13:34:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1064077 bytes, checksum: 21b625b1e6ef70974d2242f670c8044b (MD5) Previous issue date: 2005-12-09 / O uso de energias renováveis pode colaborar substancialmente para reduzir as emissões atmosféricas e suprir a crescente demanda por recursos energéticos. O desenvolvimento de programas de pesquisa visando a obtenção de tecnologias alternativas de termo-conversão de biomassa de origem vegetal teve um grande avanço a partir da década de 70 e, a gaseificação da biomassa tem se apresentado como uma alternativa sustentável para geração de energia, com baixa emissão de poluentes. No processo de gaseificação a matéria orgânica é queimada em altas temperaturas com ar sub- estequiométrico. Como o oxigênio não é suficiente para queimar toda a matéria orgânica, o resultado é a produção de uma mistura de gases combustíveis como CO, CH 4 , H 2 e outros. O gás combustível pode, então, ser usado para fins térmicos, geração de eletricidade ou para fins químicos como, por exemplo, na produção de metanol. O uso térmico da biomassa gaseificada traz a grande vantagem da queima extremamente limpa do gás combustível, quando comparado à queima direta da biomassa. O aproveitamento da biomassa constituída por resíduos de madeiras e agrícolas como alternativa energética, por meio da briquetagem, é estimulado pelo fato de que tais resíduos consistem, em geral, de materiais particulados, com dimensões não uniformes; sua baixa densidade incrementa o custo de transporte e armazenamento, além de que possuem baixo preço de comercialização. A briquetagem é o processo mais utilizado para a compactação de resíduos agro-florestais, objetivando a produção de combustíveis sólidos. Em 2004, a produção brasileira de celulose alcançou 9,6 milhões de toneladas e de papel 8,5 milhões de toneladas gerando no processo uma grande quantidade de resíduos. Este trabalho foi desenvolvido para avaliar a viabilidade técnica do uso de briquetes de casca de eucalipto para aquecimento de ar, em um reator de gaseificação de fluxo concorrente acoplado a uma câmara para combustão dos gases produzidos. Para análise comparativa foram efetuadas três repetições de quatro tratamentos distintos quanto ao uso puramente de briquetes e misturas de briquetes e lenha de eucalipto em proporções variadas. Pela análise dos resultados concluiu-se que o processo de gaseificação/combustão usando-se apenas briquetes de casca de eucalipto ou a mistura destes com lenha é capaz de gerar ar quente, limpo, isento de fumaça e impurezas. O fator de ar durante os testes, em média, foi de 43%. O sistema apresentou eficiências térmicas médias de 44,8%, 53,1%, 49,7% e 48,6%, para os diferentes tratamentos e eficiência global de 72,2%, 76,4%, 75,1% e 73,2%, na mesma ordem. O consumo de combustível oscilou entre 33,6 e 36,7 kg.h -1 . A temperatura média do ar na saída do sistema foi de 110oC. A gaseificação ocorreu entre 2 e 6 minutos após a ignição do combustível e, cerca de 20 minutos para atingir as condições ideais de funcionamento. As temperaturas nas distintas zonas do reator estão de acordo com aquelas previamente apresentadas na literatura. Há um grande potencial de vitrificação das cinzas geradas, devido a ocorrência de altas temperaturas nas zonas de oxidação e redução, o que dificultou a limpeza da grelha após cada repetição. A análise do ar na saída indica baixíssimos teores de monóxido e dióxido de carbono em sua composição. / The use of renewable energies can substantially collaborate to reduce the atmospheric emissions, and to supply the increasing demand for energetic resources. The development of research programs focused on obtaining alternative technologies for thermal-conversion of biomass of vegetable origin had a great progress starting from the decade of 70. The biomass gasification has been presenting as a sustainable alternative for energy generation, with low pollutant emission. In the gasification process, the organic matter is burned in high temperatures with sub-stechiometric air. As the oxygen is not enough to burn all the organic matter, the result is the production of a fuel mixture of gases like CO, CH 4 , H 2 and others. So, the fuel gases can be used for electricity generation, for thermal or chemical purposes as for instance, in the methanol production. The thermal use of the gasified biomass brings the great advantage of an extremely clean burning of the fuel gases, as compared to the direct burning of the biomass. The use of the biomass constituted by wood and agricultural residues as an energetic alternative, through the briquetting, has been stimulated by the fact that such residues consist, in general, of materials particled with non uniform dimensions; their low densities increase the transport and storage costs and, in addition, they have low commercialization prices. The briquetting is the most used process for the compactation of agriculture-forest residues aiming the production of solid fuels. In 2004, the Brazilian production of cellulose and paper reached, respectively, 9.6 million and 8.5 million of tons, generating in the process a great amount of residues. This work was developed to evaluate the technical viability of the use of briquettes of eucalyptus bark for air heating through a gasification reactor of concurrent flow coupled with a combustion chamber for the produced gases. For comparative analysis three repetitions of four distinct treatments were made. Such treatments refer to the use of briquettes only or briquettes and eucalyptus firewood mixed in varied proportions. The analysis of the results indicates that the gasification/combustion process of briquettes and firewood generates hot air exempt of smoke and impurities. The relative moisture during the tests, on average, was of 43%. The system exhibited average thermal efficiencies of 44.8%, 53.1%, 49.7%, and 48.6% for the different treatments, and corresponding global efficiencies of 72.2%, 76.4%, 75.1%, and 73.2%. The fuel consumption oscillated between 33.6 and 36.7 kg.h -1 . The average air temperature in the exit of the system was 110oC. The gasification happened between 2 and 6 minutes after the beginning of the fuel burning and, it took about 20 minutes to reach the ideal conditions of operation. The temperatures in the different zones of the reactor were in agreement with those previously reported on the literature. Due to the occurrence of high temperatures in the oxidation and reduction zones, a great amount of vitrified ashes was generated, hindering the cleaning of the grill after each repetition. The analysis of the air at the exit indicates very low contents of monoxide and dioxide carbon in its composition. / Dissertação importada do Alexandria

Orientador: Jose Dilcio Rocha / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-09T06:17:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_ClaudineiAugustoda_M.pdf: 937524 bytes, checksum: 782eb3844cc3324386d1ce6f150a540b (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O objetivo central deste trabalho foi o de demonstrar os processos de compactação de resíduos de biomassa visando à substituição de combustíveis tradicionais, como a lenha e os combustíveis fósseis. Foi estudada a viabilidade técnico-econômica da implantação de uma fábrica de compactação de resíduos madeireiros com capacidade anual de 2.112 toneladas de briquetes ou pellets para fins energéticos. Foram simulados quatro cenários diferentes, visando um estudo mais próximo da realidade. Em cada cenário foram analisados os investimentos fixos e tangíveis e as estruturas de custos operacionais para a implantação de uma fábrica de compactação de resíduos madeireiros. Na simulação dos cenários, foram empregados diferentes valores para o preço da matéria-prima e a incidência de impostos na venda do produto. O estudo de viabilidade técnico-econômica baseou-se em dados reais, disponibilizados por uma empresa madeireira de médio porte. O processo e a utilização de briquetes e pellets no comércio, que pode abrir novas possibilidades, principalmente no setor comercial, foram avaliados. Os processos tradicionais de compactação também foram analisados. Mostrou-se que o processo de compactação de resíduos madeireiros é economicamente viável desde que o custo da matéria-prima não ultrapasse R$ 42,00 por tonelada. Outra forma de tornar o processo economicamente viável é a redução nos impostos incidentes sobre a venda do produto. Através deste estudo ficou clara a incidência de alta carga tributária, um aspecto econômico típico da economia brasileira / Abstract: The main purpose of this work is to demonstrate the biomass compression processes for the substitution of traditional fuels such as wood and fossil fuels. It was performed a technical and economic feasibility analysis of the deployment of a wood residue compression plant with a yearly capacity of 2,112 tons of briquettes or pellets for energy use. Four different scenarios were created as close to reality as possible. In each scenario, intangible and tangible investments and operating costs were analyzed for the deployment of a wood residue compression plant. In addition, different prices of raw material and different sales tax were also used. The technical and economic feasibility study was based on actual data made available by a Brazilian mediumsized company in the woodworking industry. The manufacturing process and commercial use of briquettes and pellets, which can open new possibilities for the commercial sector, were assessed. Traditional compression processes were also evaluated. The study showed that the wood residue compression process is economically feasible if the cost of raw material does not exceed R$42.00 per ton. The process would also be economically feasible if sales taxes dropped. This work clearly demonstrated that high taxes, a typical component in the Brazilian economy, are a significant barrier to wood residue compression processes / Mestrado / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-06-29T15:14:14Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 612093 bytes, checksum: ab1fd9099d493ae4e5417ce2266959d7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-29T15:14:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 612093 bytes, checksum: ab1fd9099d493ae4e5417ce2266959d7 (MD5) Previous issue date: 2016-02-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial energético da biomassa algal produzida em lagoas de alta taxa para a produção de biocombustíveis sólidos. Assim, foram avaliadas diferentes biomassas algais para a produção de energia, todas cultivadas como subproduto do tratamento de efluentes em lagoas de alta taxa (LATs), a saber: i) Biomassa produzida em efluente doméstico e coletada diretamente da LAT (L) ii) Biomassa produzida em efluente doméstico em sistema misto lagoa-painéis e coletada dos painéis (P) e iii) biomassa proveniente do tratamento de efluente da indústria de beneficiamento de carnes e coletada diretamente da LAT (I). As três biomassas foram caracterizadas quanto a sua composição química elementar (CHNOS), matérias voláteis, carbono fixo, teor de cinzas, poder calorífico superior, inferior e útil, análise de macro, micronutrientes e metais pesados, densidade a granel, densidade energética e análise termogravimétrica. Posteriormente, foram produzidos briquetes a partir da mistura das biomassas algais com epicarpo do fruto de pinhão manso em diferentes proporções e foram determinadas e avaliadas as propriedades físicas, químicas e mecânicas dos briquetes. Pode-se concluir que biomassa algal I mostrou-se como a melhor alternativa para geração de energia térmica, pois apresentou maior massa residual orgânica na análise termogravimétrica (TGA) e também devido ao seu maior teor de carbono e hidrogênio e ao seu alto poder calorífico e densidade energética. As biomassas L e P, em contrapartida, apresentaram características desfavoráveis à utilização energética principalmente devido ao baixo poder calorífico e alto teor de cinzas. A adição da biomassa algal na composição briquetes, em geral, diminuiu a higroscopicidade e o teor de carbono fixo, e por outro lado aumentou a densidade aparente, o teor de cinzas e a densidade energética. A produção de briquetes compostos por biomassa algal e epicarpo do fruto de pinhão manso em escala laboratorial mostrou-se tecnicamente viável devido principalmente a alta densidade energética obtida em todos os tratamentos. Dessa forma, a biomassa algal I, na proporção de 50%, apresentou-se como a melhor matéria prima para produção de briquetes por promoverem o aumento do poder calorífico, teor de materiais voláteis, densidade aparente, densidade energética e por apresentar menores teores de cinzas comparados aos briquetes compostos pelas biomassas L e P. / The objective of this study is to assess the energy potential of algal biomass for solid biofuels production. Thus, were evaluated different algal biomass for energy production, all of them were cultured as a byproduct of the effluent treatment in the high rate algal ponds (HRAPs). They are: i) produced biomass in domestic wastewater and collected directly from HRAP (L) ii) Biomass produced in domestic wastewater on a mixed pond-panel system and collected from the panels (P) and iii) biomass from treatment of industrial effluent and collected directly from the HRAP (I). At first, the three biomass were characterized by chemical composition (CHNOS), volatile matter, fixed carbon, ash content, higher, lower and net calorific value, macro, micronutrients and heavy metals analysis, bulk density, energy density and TGA. From the analysis of the results it can be concluded that algal biomass I showed up as the best alternative to thermal power generation, as it presented higher organic residual mass in the thermogravimetric analysis (TGA) and also because of its higher carbon content, hydrogen, its high calorific value and energy density. The biomass L and P, however, it showed unfavorable characteristics to energy use mainly due to the low calorific value and high ash content. Subsequently, briquettes were produced from the mixture of algal biomasses with epicarp of Jatropha in different proportions, thus were determined, and evaluated the physical, chemical and mechanical properties of the briquettes. The results showed that the addition of the algal biomass in the briquettes, in general, decreased hygroscopicity and the fixed carbon content, and on the other hand increased bulk density, ash content and energy density. The production of briquettes made up of algal biomass and epicarp of the jatropha fruit on a laboratory scale proved that it is technically feasible mainly due to high energy density obtained in all treatments.

Orientadores: Carlos Alberto Luengo, Felix Eliecer Fonseca Felfli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-10T03:34:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Filippetto_Daniele_M.pdf: 2143026 bytes, checksum: 1e445cc88f2aace4fb7952fdfced1f19 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Neste trabalho desenvolveu-se um estudo técnico-econômico sobre a briquetagem de resíduos vegetais focado na tecnologia da briquetadeira do tipo parafuso sem-fim, ainda inédita no Brasil. A vantagem dessa tecnologia é a produção de briquetes mais compactos, que além de servir para combustão direta, também são adequados para torrefação, carbonização e gaseificação. Investigou-se preliminarmente o mercado de briquetes no Brasil, através de um levantamento das empresas produtoras, que proporcionou dados sobre tecnologias empregadas, quantidades produzidas e preços de venda. Esse levantamento sugeriu a existência de um potencial de mercado para introdução de prensas de parafuso sem-fim. Estudou-se o desempenho de um protótipo de briquetadeira de parafuso sem-fim construído pela empresa Bioware Ltda, em parceria com a Universidade Estadual de Campinas. Avaliaram-se dados de produtividade e gasto de energia bem como as propriedades físico-químicas dos briquetes produzidos. Constatou-se o bom desempenho técnico do protótipo e a boa qualidade dos briquetes, de acordo com dados encontrados em literatura. Realizou-se um estudo de caso de uma planta de briquetagem que evidenciou a viabilidade econômica dessa tecnologia / Abstract: In this work a technical and economic study about briquetting of vegetable residues focused on screw briquetting technology ¿ still not introduced in Brazil ¿ was developed. The advantage of this technology is the production of more compact briquettes that, as well as for direct burning purpose, are suitable for torrefaction, carbonization and gasification. The Brazilian briquettes market was previously investigated by means of a survey on production factories. This survey provided information about present technologies, briquettes production quantities, and sale price. The investigation suggested the existence of a market potential for introducing screw briquetting machines. The performance of a prototype of screw briquetting machine built by Bioware Ltda in partnership with the State University of Campinas was examined. Data on productivity and energy requirements were investigated and chemical and physical properties of produced briquettes were analyzed. A good technical performance of the machine and a good quality of the briquettes were observed. A case study on a screw briquetting plant was investigated and it proveded economic feasibility / Mestrado / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Submitted by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-08-09T12:48:03Z No. of bitstreams: 1 NAKASHIMA_Gabriela_2016.pdf: 18948386 bytes, checksum: c4adf2165784091a5371108a8c2bd529 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-08-09T12:48:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 NAKASHIMA_Gabriela_2016.pdf: 18948386 bytes, checksum: c4adf2165784091a5371108a8c2bd529 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-08-09T12:48:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 NAKASHIMA_Gabriela_2016.pdf: 18948386 bytes, checksum: c4adf2165784091a5371108a8c2bd529 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-09T12:48:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NAKASHIMA_Gabriela_2016.pdf: 18948386 bytes, checksum: c4adf2165784091a5371108a8c2bd529 (MD5) Previous issue date: 2016-04-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / In the sugarcane plantation it was common to use fire to facilitate the cutting and harvesting of sugarcane. However, Law 11,241 / 02 in São Paulo State provides the gradual elimination of this straw burning of sugarcane. The largest producer of sugarcane in Brazil is the São Paulo State, which has about 4.7 million hectares of planted area. It is estimated that one hectare produces about 14 tons of trash. Therefore, the mills have been trying to incorporate this trash in burning with the bagasse for power generation. However, high concentrations of mineral impurities are impossible its use for energy purposes. The aim of the study was to investigate the influence of storage time and particle size in the physicochemical characterization of the sugarcane trash. It was used the sugarcane trash inside and outside of the bale collected at different storage time (0, 1 and 2 years). The collected material was separated into four different particle sizes (> 0.420mm, 0.250-0.420mm, < 0.250mm and mix). The analyzes involved particle size distribution, proximate analysis, the high heating value (HHV), the chemical analysis of the components of the ashes, the images in the Scanning Electron Microscope (SEM), the Klason lignin content, the holocellulose content and extractives. There were variations in the results of the ash content with different particle sizes. It was observed a higher concentration of mineral impurities in smaller particles (< 0.250mm). The HHV varied from 15.9 to 18.3 MJ.kg-1 and showed no statistical difference for the treatments. The results indicate that the sugarcane trash presents problems related to mineral impurities which constrain its use as a solid fuel in the industry. The particle size interferes in their physicochemical characteristics. The trash can be stored in field and the time storage did not affect the quality for use as solid biofuel. / No manejo da cana-de-açúcar era comum a utilização do fogo para facilitar o corte e colheita da cana. No entanto, a Lei 11.241/02 do estado de São Paulo prevê a eliminação gradual da queima da palha da cana-de-açúcar. O maior produtor de cana-de-açúcar do Brasil é o estado de São Paulo, que possui aproximadamente 4,7 milhões de hectares de área plantada. É estimado que 1 hectare produza cerca de 14 toneladas de palha. Logo, as usinas vêm tentando incorporar esta palha na queima para geração de energia, juntamente com o bagaço. Porém, as altas concentrações de impurezas minerais estão impossibilitando seu uso para fins energéticos. O trabalho teve como objetivo o estudo da influência do tempo de estocagem e da granulometria na caracterização físico-química do palhiço da cana-de-açúcar. Foi utilizado o palhiço de canade-açúcar da superfície e do interior do fardo coletados em diferentes períodos de estocagem, 0, 1 e 2 anos. O material coletado foi separado em 4 granulometrias diferentes (> 0,420mm, 0,250-0,420mm, < 0,250mm e mix). As análises realizadas foram a distribuição granulométrica, a análise imediata, o poder calorífico superior (PCS), a análise química dos componentes das cinzas, as imagens no Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV), o teor de lignina Klason, a holocelulose e os extrativos. Houve variações nos resultados do teor de cinzas com as diferentes granulometrias. Observou-se maior concentração de impurezas minerais nas partículas mais finas (< 0,250mm). O PCS variou entre 15,9 a 18,3 MJ.kg-1 e não apresentou diferença estatística para os tratamentos. Os resultados indicam que a palha de cana-de-açúcar apresenta problemas relacionados às impurezas minerais, que dificultam e restringem seu uso como combustível sólido na indústria. A granulometria da palha interferiu nas suas características físico-químicas. O palhiço pode ser estocado no campo e o tempo de estocagem não interferiu na qualidade para o uso como combustível sólido.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Biomass is one of the main sources of renewable and sustainable energy able to meet the growing global energy demand and reduce dependence on fossil fuels. However, the use of this biofuel requires a conscious and careful handling of natural resources, to avoid environmental imbalances and destruction of ecosystems. Among the alternatives of biomass for energy purposes forestry, agricultural and urban wastes are highlights. However, raw biomass has low energy efficiency, low density, high humidity, irregular grain, low heating value that restricts their direct use as biofuel. In order to improve the thermal properties and standardize the product is necessary to treat the biomass from industrial processes such as torrefaction and briquetting. In this context, this work aims to analyze and define the potential energy of briquettes of brachiaria grass (Brachiaria ssp.) produced by Briqfeno Industria e Comercio de Feno Ltda located in Tupaciguara - Minas Gerais. The experiments were conducted according to Brazilian rules and the standard product was submitted to density tests, moisture and immediate analysis. A relationship between heating value and moisture content was also defined. Finally, the product was submitted to the torrefaction process that improved its energy and decreased its hygroscopic character when compared to raw briquettes. / A biomassa é uma das principais fontes de energia renováveis e sustentáveis capazes de suprir a crescente demanda de energia mundial e diminuir a dependência dos combustíveis fósseis. Entretanto, o uso deste combustível requer um manuseio cuidadoso e consciente dos recursos naturais, para evitar desequilíbrios ambientais e destruição de ecossistemas. Dentre as alternativas existentes para o uso da biomassa com fins energéticos, destaca-se o reaproveitamento energético de resíduos florestais, agrícolas e urbanos. Todavia, os resíduos in natura apresentam-se com baixa eficiência energética, devido algumas características gerais que restringe o seu uso direto como combustível, tais como baixa densidade, alta umidade, granulometria irregular, baixo poder calorífico, entre outras. No intuito de corrigir algumas propriedades, melhorar e padronizar o produto faz-se necessária a utilização de processos industriais, como a briquetagem e a torrefação. Neste contexto, este trabalho consiste em analisar e definir o potencial energético de briquetes de capim braquiária (Brachiaria ssp.) produzidos pela empresa Briqfeno Indústria e Comércio de Feno Ltda sediada no município de Tupaciguara - Minas Gerais. Os experimentos foram conduzidos segundo normas nacionais e consistiram em realizar a análise imediata, determinar a densidade do briquete e definir a relação entre poder calorífico e umidade do produto padrão. Finalmente, aplicou-se o tratamento térmico denominado torrefação, o que proporcionou a valorização energética do produto e diminuiu sua característica higroscópica quando comparado ao briquete padrão. / Mestre em Engenharia Mecânica

Submitted by Caroline Schreiber do Nascimento Pontieri (carol_schnascimento@hotmail.com) on 2018-06-18T18:56:59Z No. of bitstreams: 1 TA_caroline_schreiber_pontieri_vf_pos_banca_v3.pdf: 2031675 bytes, checksum: 096a9d2f00d3ba9d6803186c36499722 (MD5) / Approved for entry into archive by Simone de Andrade Lopes Pires (simone.lopes@fgv.br) on 2018-06-19T00:27:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TA_caroline_schreiber_pontieri_vf_pos_banca_v3.pdf: 2031675 bytes, checksum: 096a9d2f00d3ba9d6803186c36499722 (MD5) / Approved for entry into archive by Isabele Garcia (isabele.garcia@fgv.br) on 2018-06-19T16:07:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TA_caroline_schreiber_pontieri_vf_pos_banca_v3.pdf: 2031675 bytes, checksum: 096a9d2f00d3ba9d6803186c36499722 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-19T16:07:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TA_caroline_schreiber_pontieri_vf_pos_banca_v3.pdf: 2031675 bytes, checksum: 096a9d2f00d3ba9d6803186c36499722 (MD5) Previous issue date: 2018-06-15 / A matriz energética mundial vem evoluindo, e novas alternativas em relação às energias renováveis também – principalmente a solar e a eólica. O Brasil também segue essa tendência. Por outro lado, há outras fontes de energia renováveis que têm grande potencial para desenvolvimento no Brasil. Neste estudo, analisam-se o mercado do briquete de madeira - feito a partir de resíduos de madeira (pó de serra, cavaco e maravalha), além de poda de árvore - na região de São José dos Campos (SP) e as barreiras enfrentadas nesse mercado. Tais barreiras foram mapeadas inicialmente por pesquisadores, e aqui é feita uma análise junto aos principais stakeholders envolvidos. Para isso, foi realizada uma pesquisa quantitativa com o uso do método pesquisa-ação, através do qual se identificou que as barreiras Agrícola e Florestal não têm um grande destaque para os envolvidos; que não existem também muitos dados relativos ao mercado de briquetes e que, na barreira Institucional, há falta de organização do setor. Questões relacionadas às barreiras Culturais, Educacionais e Tecnológicas tiveram destaque especial neste estudo. Uma reflexão da pesquisadora a ser salientado é que a barreira Ambiental não tem apresentado grande destaque para os envolvidos, mas, sim, questões financeiras – seja para o investidor ou proprietários das pizzarias. Da mesma forma, recomendam-se pesquisas para disponibilizar ao setor dados, além de cursos para buscar a profissionalização do/no setor – que é extremamente carente de recursos especializados. A utilização de resíduos de serrarias (pó de serra) também teve destaque, pois não se sabia que havia tão alta disponibilidade de matéria-prima no mercado. Por fim, identifica-se que o briquete tem grande potencial de desenvolvimento no setor, apesar das barreiras mapeadas. / The world energy matrix has been evolving, and new alternatives in relation to renewable energies too – mainly solar and wind. Brazil also follows this trend. On the other hand, there are other sources of renewable energy which have a great potential for Brazil’s development. In this study, the wood briquette is analyzed, made from wood waste (sawdust, wood chips and wood shaving), besides trees pruning – in the region of São José dos Campos (SP) and the barriers faced in this market. Such barriers have been initially mapped by researchers, and here an analysis is made along with the main stakeholders involved. In order to do this, a quantitative research has been carried out with the research- action method, in which it has been identified that agricultural and forestry barriers do not have a great highlight for those involved; also, there is not much data relating to the briquette market and, in the Institutional barrier, there is a lack of organization in the sector. Issues related to Cultural, Educational and Technological barriers have had a great emphasys in this study. A researcher’s consideration to be highlighted is that the Environmental barrier has not presented great prominence for those involved, but rather financial issues– either for the investor or pizzeria owners. Likewise, researches are recommended to provide data to the sector, as well as courses to seek the professionalization in the sector – which is extremely lacking in specialized resources. The use of sawmill waste (sawdust) also has had a prominent position, because it has not been known there was such a high availability of raw material in the market. Finally, it has been identified that the briquette has a great development potential in the sector, despite the barriers mapped.