A Terra vem sofrendo alterações pelas ações antropogênicas, com isso surge a necessidade de desenvolver estratégias para reduzir a mudança climática global, através da redução da geração de gases de efeito estufa (GEE), geração de energia renovável climaticamente neutra e sequestro de carbono livre atmosférico. Resíduos resultantes do manejo agrícola e da pecuária são gerados em grande volume. A disposição imprópria destes resíduos contribui com a geração de GEE. Atualmente vários processos, como a compostagem, biodigestão anaeróbica, hidrólise enzimática e combustão podem ser usadas para a destinação adequada destes resíduos. Destina-los adequadamente, além de reduzir a emissão de GEE, sequestrar carbono atmosférico, gerar biocombustíveis são medidas indispensáveis. Neste sentido a pirólise de biomassas agrícolas é uma tecnologia que pode contribuir na busca de solução adequada para a gestão destes resíduos. Avaliou-se, através da aplicação com adaptação do método MAIS, desenvolvido por BORK (2015), a transformação de quatro biomassas resultantes do manejo agropecuário, para geração de biocarvão, usado como corretor de solos degradados. Observou-se que uma determinada biomassa - a cama de frango - segundo a avaliação é a mais sustentável (IS = 4,12), porém o resultado não pode ser considerado apenas sob o ponto de vista do índice de sustentabilidade (resultado final), sendo necessário ter uma visão sistêmica do produto, pois nem todos os índices relativos foram vencedores na avaliação em comparação com a vinhaça de cana (IS = 2,89). É preciso realizar mais pesquisas sobre pirólise de biomassa para se determinar quantos e quais seriam os indicadores ideais a serem usados na avaliação pelo método MAIS e é desejável aplicar este método a outros processos e produtos para verificar a sua eficácia.

O aumento do canavial brasileiro nos últimos anos e sua consequente queima como prática pré-colheita tem preocupado diversos setores da sociedade, devido aos problemas causados por ela, tanto do ponto de vista econômico como ambiental. A hipótese sob a qual esse estudo foi realizado é a de que o resíduo de colheita de cana-de-açúcar sem queima prévia do canavial seja utilizado como combustível nas fornalhas das caldeiras da agroindústria sucroalcooleira, em substituição ao bagaço, que seria comercializado. Para tanto, buscou-se verificar o desempenho operacional e econômico de uma enfardadora de forragem de fardos cilíndricos, operando com esse resíduo, preparando-o para transferência do campo à indústria. Os trabalhos de campo foram realizados no município de Santa Bárbara D´Oeste - SP, com a variedade de cana-de-açúcar SP 706163, em canaviais de 2° e 3° cortes. Concluiu-se, pelos resultados obtidos, que o processo de enfardamento do resíduo, com o equipamento utilizado é viável tecnicamente, embora necessite de adaptações mecânicas e operacionais. A fonte de potência utilizada foi inadequada à operação, inferindo-lhe elevados custos, o que inviabilizou o processo quando considerado o preço do bagaço a granel. Para o bagaço briquetado, o resultado foi positivo. O consumo de energia na forma de combustível, pelo conjunto trator-enfardadora, foi de 1,16% da energia contida no resíduo enfardado. O potencial energético do canavial estudado é atrativo, pois a biomassa hoje descartada pela queima representou, em peso, um terço dos colmas industrializáveis produzidos, com poder calorifico muito próximo ao do bagaço utilizado como combustível nas fornalhas. / not available

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Centro de Desenvolvimento Sustentável, 2008. / Submitted by Kathryn Cardim Araujo (kathryn.cardim@gmail.com) on 2009-09-25T13:35:13Z No. of bitstreams: 1 Dissert_Catherine Aliana Gucciardi Garcez.pdf: 1550558 bytes, checksum: 1ca4cad56763ea05c47768c8448e6397 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2009-12-02T13:47:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissert_Catherine Aliana Gucciardi Garcez.pdf: 1550558 bytes, checksum: 1ca4cad56763ea05c47768c8448e6397 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-12-02T13:47:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissert_Catherine Aliana Gucciardi Garcez.pdf: 1550558 bytes, checksum: 1ca4cad56763ea05c47768c8448e6397 (MD5) Previous issue date: 2008-01 / A motivação deste estudo é de verificar o potencial da política nacional de biodiesel, o Programa Nacional pela Produção e Uso de Biodiesel (PNPB), de contribuir ao desenvolvimento sustentável no Brasil, fazendo-se necessária uma análise dentro de um contexto amplo. O objetivo da dissertação é a análise do PNPB, de seu desenvolvimento e dos aspectos de sustentabilidade energética, social e ambiental neles incorporados. A análise da política foi dividida em três fases: 1) a formulação da política; 2) estabelecimento da base legal do Programa; e 3) a implementação da política. Na dissertação, três técnicas metodológicas de pesquisa foram utilizadas: 1) pesquisa bibliográfico-documental; 2) entrevistas em profundidade e semi-estruturadas, com representantes dos tomadores de decisão, com consultores e assessores legislativos e com membros da iniciativa privada e do terceiro setor; 3) um estudo de campo realizado em Irecê-BA, que serviu como um exemplo da implementação da política. As quatro forças motrizes identificadas para o biodiesel são: 1) a redução da importação de petróleo e derivados, o que é tanto econômica quanto geopoliticamente estratégico; 2) a mitigação das mudanças climáticas e a redução das emissões poluentes causadas pela combustão de óleo diesel; 3) a expansão agrícola; e 4) a inclusão social. A política de biodiesel, o PNPB, representa um passo importante na busca de energia renovável, contando também com os elogiáveis objetivos da inclusão social e do desenvolvimento regional. Embora a implementação da política esteja dentro da fase inicial, foi possível identificar áreas em que se constata a necessidade de sua modificação, a fim de que esteja em consonância com o desenvolvimento sustentável. Algumas das sugestões apresentadas nesta dissertação dizem respeito às seguintes questões: a consideração insuficiente dada aos aspectos da sustentabilidade ambiental e à segurança alimentar; e a fragilidade dos mecanismos hoje existentes para incentivar a inclusão social (os leilões para a compra de biodiesel e o Selo Combustível Social). O futuro do programa e seus resultados ainda são incertos; contudo, este estudo serve como uma contribuição ao debate sobre a geração e uso sustentável de energia no País, com um enfoque especial dado ao biodiesel. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The motivation for this study is to verify the potential of the national policy on biodiesel, the National Programme for the Production and Use of Biodiesel (PNPB) to contribute to sustainable development in Brazil, making its analysis within an ample context necessary. The objective of the dissertation is the analysis of the Public Policy, PNPB, its development and the energetic, social, and environmental aspects of sustainability that have been incorporated into it. The analysis of the policy has been divided into three stages: 1) formulation of the policy; 2) establishment of the legal basis of the Programme; 3) the implementation of the policy. Within the dissertation, three methodologies were utilized: 1) a revision of bibliography and documents; 2) in-depth and semi-structures interviews with representatives of decision-makers, with legal consultants, and with members of the private sector and civil society; 3) a field study took place in the region of Irecê, in the state of Bahia, which served as an example of the implementation of the policy. The four driving forces identified for biodiesel are: 1) the reduction of petroleum imports, both economically and geopolitically strategic; 2) the mitigation of global climate change and the reduction of air pollutants caused by the combustion of petroleum based diesel; 3) the expansion of agriculture; 4) social inclusion. The biodiesel policy, PNPB, represents an important step in the quest for renewable energy, incorporating also the positive objectives of social inclusion and regional development. Although the implementation of the policy and related data are still within the initial stages, it was possible to identify areas in which modifications, if made, would contribute to sustainable development. Some of the suggestions presented in the dissertation for modifying the policy are related to the following questions: the lack of consideration given to environmental aspects of sustainability and food security; the fragility of the mechanisms designed to encourage social inclusion (the public auctions for the purchase of biodiesel, leilões, and the certification of a social fuel, Selo). The future of the Programme is still uncertain, however, this study served as a contribution to the debate of sustainable energy generation and use in the country, with special emphasis given to biodiesel.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-26T05:08:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 303785.pdf: 2616777 bytes, checksum: 34b27ce96a99fda10ff1567df7c4e89b (MD5) / A busca de alternativas energéticas é foco constante na ciência. A transesterificação de óleos vegetais via micro-ondas é uma alternativa para a produção de biodiesel. Atualmente, a metodologia utilizada envolve a catálise básica com aquecimento convencional do sistema reacional, onde o principal gargalo para a produção de biodiesel etílico é o tempo reacional maior, quando comparado à transesterificação metílica, além de uma perda de ésteres pela emulsificação do sistema. Neste contexto, foi abordada a produção de biodiesel etílico em meio ácido induzido por micro-ondas (2,45 GHz) em reator de escala piloto. Para tanto, a abordagem tratou de duas propostas de reatores do tipo batelada, com capacidade de 100 L, denominados de reator de micro-ondas piloto (RMP) e reator de micro-ondas piloto modificado (RMPM). Em ambos os casos procurou-se obter uma solução a gargalos apresentados pela tecnologia convencional, visando o trabalho com matéria graxa residual, possibilitando com isso agregar valor a este tipo de matéria prima e minimizar o impacto ambiental que o descarte inadequado desse tipo de matéria prima tem causado. Também foi foco do trabalho o avanço da tecnologia de micro-ondas para a produção de biodiesel etílico, buscando, desta forma, colaborar para a diversidade do parque tecnológico e da matriz energética nacional. Nos reatores foram estudados parâmetros como: eficiência da adaptação das micro-ondas via testes calorimétricos, estudo processo produtivo de biodiesel etílico via transesterificação em meio ácido e o monitoramento do processo produtivo via medidas de composição por ressonância magnética nuclear de hidrogênio (RMN de 1H). O RMP apresentou uma eficiência de adaptação da cavidade de 74,5% e um percentual de conversão de 98% para uma estequiometria de 1:8 (matéria prima:álcool) sob um percentual de catalisador de 3,77% V/V e com um tempo de emissão de 60 minutos. O RMPM apresentou uma eficiência de adaptação da cavidade de 74% e um percentual de conversão maior que 99% para uma estequiometria de 1:8 (matéria prima:álcool) sob um percentual de catalisador de 3,77% V/V e com um tempo de emissão de 70 minutos. / The search for energy alternatives is a constant focus in science. The transesterification of vegetable oils with microwave radiation is an alternative for the biodiesel of production. Currently, the methodology used involves basic catalysis with conventional heating of the reactional system, where the main bottleneck for the production of ethylic biodiesel is the larger reaction time when compared to the methylic transesterification route, in addition to a loss of esters by emulsification of the system. In this context, the control and optimization of ehtylic biodiesel production process with homogeneous acid catalysis induced by microwave (2.45 GHz) was addressed. By doing so, was developed and discussed two proposals for batch-type reactors, with a capacity of 100 L, called microwave pilot reactor pilot (MPR) and microwave modified pilot reactor (MMPR). Furthermore, our work attempt to find a viable alternative to work with residual grease matter, enabling it to add value to this type of raw material and to minimize the environmental impacts that improper disposition of such material has caused. The advancement of microwave technology for biodiesel ethylic production, contributing to the diversity of the national technology park and energetic matrix was also a proposal of this work. In the reactors were studied parameters such as efficiency of the adaptation of microwave via calorimetric tests, study the production process of biodiesel via transesterification of ethyl acid and monitoring the production process through composition measurements by nuclear magnetic resonance of hydrogen (NMR of 1H). The MPR has presented as best result an average efficiency of adaptation of the cavity around 74.50% and a conversion percentage of 98% for a stoichiometry of 1: 8 (raw material: alcohol) under a catalytic percentage of 3.77% V/V and with a reaction time of 60 minutes. The MMPR performed as best result an average efficiency of adaptation of the cavity around 74% and a conversion percentage larger than 99% for a stoichiometry of 1: 8 (raw material: alcohol) under a catalytic percentage of 3.77% V/V and with a reaction time of 70 minutes.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias. Programa de Pós-Graduação em Agroecossistemas. / Made available in DSpace on 2012-10-23T06:13:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 248430.pdf: 2775707 bytes, checksum: edbd6a7b060f640a6f480c647fcf6f76 (MD5) / O presente trabalho tem como temática o impasse energético mundial. Diante da necessidade de mudança da matriz energética mundial, devido à crise econômica, geopollítica e ambiental que envolve os combustíveis fósseis, os países tropicais, dentre os quais o Brasil, vivem um momento único com a possibilidade de abastecer o mundo com energia renovável a partir da biomassa. Entretanto, o cenário em construção para o setor agroenergético do agronegócio propõe não somente reproduzir como também intensificar as estruturas de dominação que há mais de quatro séculos determinam a reprodução da agricultura brasileira através do latifúndio monocultor para exportação, forte impacto ambiental e precarização do trabalho. No entanto, as possibilidades dos trópicos de produzir energia a partir da biomassa são inúmeras e podem ocorrer de formas e manejos diversos aos do agronegócio, o qual tem como único princípio a maximização do lucro e, em função disso, utiliza-se de forma insustentável dos trabalhadores e dos agroecossistemas. O aproveitamento de energia da biomassa alinhado à questão agrária como motor de transformação do desenvolvimento rural brasileiro é possível na medida em que a biomassa necessita de terra, água, mão-de-obra e energia solar. E o Brasil tem condições privilegiadas nestes fatores perante outras nações. Dessa forma, este trabalho apresenta uma oportunidade concreta de aproveitamento da biomassa para produção de alimento e energia na agricultura familiar, através da operacionalização do complexo produtivo da COOPERBIO bem como dos aspectos econômicos relacionados aos custos de produção das culturas estratégicas e das perspectivas do mercado consumidor. O trabalho conclui pela viabilidade econômica, técnica, ambiental e social da produção articulada de alimento e energia baseada na atividade camponesa organizada politicamente.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2013-07-16T01:34:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 213685.pdf: 968087 bytes, checksum: 08b25194d915987dce4f817b71e31cd7 (MD5) / A indústria de processamento de carnes gera uma grande quantidade de efluentes líquidos com elevada concentração de poluentes, necessitando de tratamentos de alta eficiência para a minimização dos impactos ao meio ambiente.

Due to the consolidation of the capitalist model, technological progress and consequently the excessive consumption of disposable products, has become the great volume of solid waste generated by society, thus creating serious environmental and public health. Beside this problem, the sharp rise in the price of fossil fuels and the possibility of depletion makes it a great demand for alternative energy sources that are renewable, abundant and economically viable. In this context, the use of municipal solid waste as an alternative source of energy emerges as one of the options appropriate for the biogas generated by the decomposition of organic waste is mainly composed by methane (CH4), one of the main greenhouse effect gases trainers and has a high potential energy. This work will focus the exploitation of the urban solid residues as alternative source of energy, mainly in its use as electric energy, identifying your benefits. The main available in the market and used technologies in Brazil for the conversion of the garbage in electric energy will also be identified, characterizing its benefits and impacts that each one can bring to the environment. Moreover, the proposals will be seen that stimulate the use of biogas as renewable energy. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Devido à consolidação do modelo capitalista, dos avanços tecnológicos e consequentemente do excessivo consumo de produtos descartáveis, tornou-se grande o volume de resíduos sólidos gerados pela sociedade, criando assim sérios problemas ambientais e de saúde pública. Ao lado desse problema, a acentuada elevação no preço dos combustíveis fósseis e a possibilidade de seu esgotamento fazem com que seja grande a procura por fontes alternativas de energia, que sejam renováveis, abundantes e economicamente viáveis. Nesse contexto, o aproveitamento dos resíduos sólidos urbanos como fonte alternativa de energia surge como uma das opções adequadas, pois o biogás gerado pela decomposição orgânica do lixo é composto principalmente pelo gás metano (CH4), um dos principais gases formadores do efeito estufa e que possui um elevado potencial energético. Este trabalho enfocará o aproveitamento dos resíduos sólidos urbanos como fonte alternativa de energia, principalmente na sua utilização como energia elétrica, identificando seus principais benefícios. Serão identificadas também as principais tecnologias disponíveis no mercado e utilizadas no Brasil para a conversão do lixo em energia elétrica, caracterizando seus benefícios e impactos que cada uma pode trazer ao meio ambiente. Além disso, serão vistas as propostas que incentivam o uso do biogás como energia renovável.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-02-17T10:34:07Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 647482 bytes, checksum: 411a121afcb5b33dd302f3b440066b6a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-17T10:34:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 647482 bytes, checksum: 411a121afcb5b33dd302f3b440066b6a (MD5) Previous issue date: 2005-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente estudo objetivou avaliar o desempenho de fornos retangulares no processo de carbonização, envolvendo duas rotinas de carbonização. As rotinas analisaram a influência de tatus e câmaras de combustão externa no processo de carbonização, analisando-se: a) umidade da lenha, tempo de ignição, tempo de carbonização, temperatura máxima média, taxa de aquecimento, temperatura final, tempo de resfriamento, rendimento volumétrico, rendimento gravimétrico, umidade do carvão, matérias voláteis, cinza, carbono fixo, poder calorífico e tiços; b) a eficiência do sistema de monitoramento térmico na aquisição de temperaturas; c) o perfil térmico do forno nas fases de carbonização e de resfriamento; d) o balanço de massa e de energia, no processo da carbonização nos fornos retangulares. As carbonizações foram realizadas em quatro fornos de alvenaria retangulares, com câmara de combustão externa, chaminé e capacidade volumétrica para 160 estéreos, instrumentados com termopares do tipo PT 100, para registrar as temperaturas. A lenha utilizada foi o clone A08, híbrido do cruzamento entre Eucalyptus grandis e Eucalyptus urophylla, com idade de sete anos, com 3 m de comprimento, densidade básica de 530 kg/m3 e diâmetro médio de 17,5 cm. Foram realizadas oito carbonizações para cada rotina. Os resultados foram interpretados a partir das análises de estatística descritiva, para obtenção dos resultados médios e da análise de variância. Para os parâmetros umidade da lenha, tempo de ignição, temperatura máxima média, taxa de aquecimento, rendimento gravimétrico e umidade do carvão, foram observadas diferenças, estatisticamente, significativas, indicando resultados diferenciados entre as rotinas estudadas. Em relação aos parâmetros tempo de carbonização, temperatura final, tempo de resfriamento, rendimento volumétrico, matérias voláteis, carbono fixo e tiço, não houve diferenças estatísticas significativas, indicando que para esses parâmetros não houve diferenças entre as rotinas. O poder calorífico superior médio do carvão vegetal para a rotina 1 foi de 6.582,84 kcal/kg e para a rotina 2 foi de 6.854,33 kcal/kg. No perfil térmico da carbonização, observou-se maior tempo de carbonização, em função do elevado teor de umidade da lenha (66% e 48%) para as rotinas 1 e 2, respectivamente. No balanço de massa e de energia, mais de 50% da energia total do sistema é perdida, havendo grande perda na conversão madeira- carvão e na queima de gases da carbonização. Conclui-se, portanto, que a rotina 2, caracterizada pelo uso das câmaras de combustão externa, é mais eficiente no controle da carbonização. / The objective of this work was to evaluate the performance of rectangular kilns in the carbonization process, involving two carbonization routines. The routines analyzed the influence of carbonization air inlets and external combustion chambers in the carbonization process, by the following parameters: a) firewood moisture, ignition time, carbonization time, mean maximum temperature, heating rate, final temperature, cooling time, volumetric yield, gravimetric yield, charcoal moisture, volatile matters, ashes, fixed carbon, calorific power and unburned wood residuals; b) the efficiency of the thermal monitoring system to reach the temperatures; c) the thermal profile of the kiln in the carbonization and cooling phases; and d) the mass and energy balance in the carbonization process in rectangular kilns. The carbonizations were carried out in four rectangular brick kilns, with external combustion chamber, chimney and volumetric capacity for 160 steres, equipped with thermocouples type PT 100, to register the temperatures. The firewood used was the A08 clone whick is an hybrid of Eucalyptus grandis and Eucalyptus urophylla, seven year old, 3 m long, basic density of 530 kg/m3 and mean diameter of 17,5 cm. Eight carbonizations for each routine were made. The results were interpreted by the descriptive statistics analysis, for the obtention of the mean results and variance analysis. For the parameters firewood moisture, ignition time, mean maximum temperature, heating rate, gravimetric yield and charcoal moisture, significant statistic differences were observed, indicating differentiated results between the routines studied. For the parameters carbonization time, final temperature, cooling time, volumetric yield, volatile matters, fixed carbon and unburned wood residuals, there were no significant statistical differences indicating that for these parameters there were differences between the routines. The higher mean calorific power of the charcoal for the routine 1 was of 6.582,84 kcal/kg and for the routine 2 it was of 6.854,33 kcal/kg. In the carbonization thermal profile a greater carbonization time was observed, due to the high moisture content of the firewood (66 and 48%) for the routines 1 and 2, respectively. In the mass and energy balance more than 50% of the total energy of the system was wasted showing that there is great waste in the wood-coal conversion and in the burning of carbonization gases. Therefore, it was concluded that routine 2 which is characterized by the use of external combustion chambers is more efficient in the carbonization control. / Não foi localizado o cpf do autor.

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

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2015-12-01T13:29:47Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 582958 bytes, checksum: f4d06082051cb8501b00982af600af18 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-01T13:29:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 582958 bytes, checksum: f4d06082051cb8501b00982af600af18 (MD5) Previous issue date: 2014-12-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O desenvolvimento da produção de pellets no Brasil é promissor devido ao crescente consumo mundial de pellets. Contudo, há poucos estudos sobre peletização no país. O Artigo I teve como objetivo avaliar as propriedades da matéria-prima e de pellets produzidos com diferentes biomassas brasileiras. Foram utilizadas biomassas florestais (madeira, casca e ponteira de eucalipto e madeira de Pinus) e agrícolas (resíduos de algodoeiro, bagaço de cana-de-açúcar, capim-elefante e palha de arroz). Determinaram- se propriedades físicas, mecânicas e químicas das diferentes biomassas e dos pellets produzidos, os quais foram classificados segundo normas de comercialização europeias. Dentre as biomassas florestais, os pellets de madeira de Pinus destacaram-se em relação aos demais, devido ao maior poder calorífico útil e menor teor de cinzas. Dentre as biomassas agrícolas, o bagaço apresentou as propriedades mais favoráveis para a produção de pellets. O Artigo II objetivou avaliar a influência da adição de lignina kraft nas propriedades de pellets de eucalipto. A matéria-prima utilizada para produção de pellets foi madeira com casca de um clone de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla, além de 10 % de resíduos da colheita do eucalipto. Excluindo-se a testemunha (0% de lignina), adicionaram-se 1, 2, 3, e 5% de lignina kraft, em relação à massa seca da matéria-prima. A adição de lignina kraft em pellets de eucalipto contribuiu para a melhoria das propriedades físicas e mecânicas, no que se diz respeito à densidade, durabilidade mecânica, teor de finos e dureza. Conclui-se que a adição de lignina para produção de pellets é viável tecnicamente, desde que sejam utilizadas ligninas com menores teores de cinzas e umidade. O Artigo III teve como objetivo avaliar as propriedades de pellets de bagaço de cana-de-açúcar torrificados. As temperaturas utilizadas na torrefação dos pellets foram de 180, 210, 240, 270 e 290°C, por 15 minutos, em atmosfera com quantidade limitada de oxigênio. A torrefação resultou em pellets com menores densidades aparente e a granel, além de menor durabilidade mecânica, menor dureza e maior percentagem de finos, porém os valores médios são compatíveis com as exigências das normas europeias de comercialização. Devido à perda de oxigênio e hidrogênio e aumento no teor de carbono dos pellets torrificados a partir da temperatura de 240 oC, observou-se aumento no poder calorífico superior. Os maiores valores de densidades energéticas foram observados nos pellets torrificados nas temperaturas de 180, 210 e 270oC, em média, 12,6% maior que a testemunha. Dentre as temperaturas de torrefação avaliadas neste estudo, os pellets torrificados em 270°C foram os que apresentaram o melhor potencial. De modo geral, concluiu-se que a produção de pellets é tecnicamente viável, com diversas biomassas encontradas no Brasil. A adição de lignina kraft e/ou torrefação podem ser alternativas para melhoria das propriedades dos pellets, além da adequação às normas de comercialização europeias. / The development of pellets production in Brazil is promising due to the increasing global consumption of pellets. However, there are few studies on pelletizing in the country. Article I aimed to evaluate properties of raw material and pellets produced with different Brazilian biomass. There were used forest biomass (wood, bark and branch of eucalyptus and pine wood) and agricultural biomass (cotton waste, sugar cane bagasse, elephant grass and rice straw). Physical, mechanical and chemical properties of different biomass and pellets were determined. The pellets were classified according to European marketing standards. Among the forest biomass, the pine wood pellets stood out compared to the others due to the higher net calorific value and lower ash content. Among the agricultural biomass, sugar cane bagasse presented the most favorable properties for pellets production. Article II aimed to evaluate the influence of the kraft lignin addition in Eucalyptus pellets properties. The raw material used was wood with bark of a Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla clone, and 10% eucalyptus harvest waste. Besides the control (0% lignin), there were added 1, 2, 3, and 5% kraft lignin on a dry mass of raw material. The addition of kraft lignin contributed to improving the physical and mechanical pellets properties, as regards the bulk density, mechanical durability, hardness and fines content. We conclude that the addition of lignin pellets for production is technically feasible, provided they are used lignins with lower ash content and moisture. Article III aimed to evaluate the properties of torrefied sugar cane bagasse pellets. The temperatures used in the pellets torrefaction were 180, 210, 240, 270 and 290°C for 15 minutes. Torrefaction resulted in pellets with lower density, lower mechanical durability, lower hardness and a higher percentage of fines, but the average values are compatible with the requirements of European marketing standards. Due to loss of oxygen and hydrogen and increase the carbon content of the torrefied pellets, there was an increase in the gross calorific value from the torrefaction temperature of 240°C. Higher energy densities were observed in torrefied pellets at temperatures of 180, 210 and 270°C, on average, 12.6% higher than the control. Among the torrefaction temperatures evaluated in this study, the torrefied pellets in 270°C showed the best potential. In general, it was found that the production of pellets is technically feasible with biomass found in Brazil. The addition of kraft lignin and / or torrefaction can be alternatives for improving the properties of pellets, as well as compliance to European marketing standards. / Não foi encontrado o cpf do autor e nem o termo de autorização.