Efeitos de aditivos na qualidade de pellets para uso energético

Abstract

A participação da biomassa florestal na produção bioenergética fornece uma grande diversidade de biocombustíveis com potencial energético similar aos combustíveis fósseis, por exemplo, os briquetes e pellets. Os pellets por ser um produto renovável, oriundo do beneficiamento da madeira e de grande interesse do mercado externo, têm como benefício garantir a qualidade deste produto até o consumidor final, mantendo sua integridade física, química e mecânica, o qual pode ser obtido através do uso de aditivos para tal finalidade. Diante disto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da adição de lignina kraft e amido, em diferentes proporções, na qualidade dos pellets de madeira para fins energéticos. Foi utilizado madeira de Pinus taeda, sem casca e processada em moinho martelo. Foram utilizados dois tipos de amido (trigo e milho) e lignina kraft e adicionados a 1, 2, 3, 4 e 5% em relação à massa seca de partículas para a produção dos pellets. Para madeira e aditivos foi determinada a densidade a granel, teor de umidade, poder calorífico superior e útil, análise química imediata e elementar, e somente para madeira, densidade básica e análise química molecular. Foram produzidos pellets com partículas a 12% de umidade, base seca, e classificada em peneira de 3 e 1mm, através de uma prensa peletizadora laboratorial. Para caracterização dos pellets, foi determinada a densidade a granel, densidade relativa aparente, teor de umidade, poder calorífico superior e útil, análise química imediata, durabilidade mecânica, finos, dureza, diâmetro e comprimento. Os pellets foram classificados conforme normativa europeia EN 14961- 2. Conclui-se que a madeira de Pinus taeda. apresenta propriedades favoráveis para produção de pellets. Os aditivos apresentam potencial para utilização em processos de peletização, necessitando de adaptações ao processo utilizado. Os pellets produzidos com aditivos a base de amido de trigo apresentam características inferiores aos produzidos com lignina. Os pellets produzidos com amido de milho e lignina adequam- se ao exigido pela normativa de comercialização mesmo em proporções inferior a 2%. Para algumas propriedades os pellets aditivados apresentaram resultados inferiores à testemunha, contudo estes tratamentos apresentaram propriedades mecânicas superiores.

The participation of forest biomass in bioenergy production provides a great diversity of biofuels with energy potential some to fossil fuels, for example, briquetes and pellets. Pellets as to be a renewable product, derived from the wood processing and of great interest of the international market, have as benefit of ensure the quality of this product to until final consumer, maintaining its physical, chemical and mechanical integrity, which can be obtained through use of additives for such finality. Therefore, the objective of this work was to evaluate the effect of the addition of kraft lignin and starch, in different proportions, on the quality of the wood pellets for energy purposes. Was used wood of Pinus taeda. without bark and processed in hammer mill. Were added two types of starch (wheat and corn) and kraft lignin and added at 1, 2, 3, 4 and 5% in relation to the dry mass of the particles for pellet production. For wood and additives, was determined bulk density, moisture content, high and net heating value, immediate and elemental chemical analysis, and only for wood, basic density and molecular chemical analysis. Were produced pellets with particles at 12% moisture, dry basis, and classified in 3 and 1mm sieves, through a laboratory pelletizing press. In order to characterize the pellets, were determined bulk density, apparent relative density, moisture content, high and net heating value, immediate chemical analysis, mechanical durability, fines, hardness, diameter and length. Pellets were classified according to European standard EN 14961-2. It is concluded that the wood of Pinus taeda. Presents favorable properties for pellet production. The additives present potential for utilization in pelletizing processes, necessitating adaptations to the process used. Pellets produced with additives based on wheat starch present lower characteristics than those produced with lignin. Pellets produced from maize starch and lignin meet the requirements of the standard commercialization even in proportions less than 2%. For some properties the pellets added had inferior results to the control, however these treatments presented superior mechanical properties.