Estudo comparativo da carbonização de resíduos agrícolas e florestais visando à substituição da lenha no processo de secagem de grãos de café

Este trabalho visou a comparar o potencial energético de resíduos produzidos no beneficiamento de grãos de café (Coffea canephora var. Conilon) e no processo de fresamento da madeira, sugerindo seu uso em substituição ao da lenha de eucalipto, no processo de secagem de grãos de café. O uso destes resíduos agrícola e florestal pode contribuir para a redução de problemas ambientais relacionados com a contaminação do solo, ar e água, devidos a seu descarte inadequado, e para reduzir os custos de produção e, ou, beneficiamento do café. Os subprodutos da destilação seca e o carvão vegetal dessas matérias-primas foram quantificados e comparados. De acordo com os resultados, pôde-se verificar que os resíduos de casca de café proporcionaram uma boa produção de carvão vegetal, visto que seu rendimento gravimétrico em carvão foi estatisticamente superior ao da lenha. Considerando a produtividade e qualidade do carvão vegetal, o melhor resultado foi obtido pela carbonização da casca de café nas temperaturas de 350 ºC a 550 ºC e dos resíduos da fresa de madeira a 550 °C, principalmente, graças aos rendimentos médios em carbono fixo, que, nesses casos, superaram aqueles apresentados pelos carvões derivados de lenha do eucalipto. Em se tratando do poder calorífico superior, verificou-se que os resíduos da fresa de madeira e os resíduos de casca de café poderão ser utilizados para secagem de grãos de café, visto que apresentaram valores de poder calorífico superior (PCS) muito próximo aos de lenha de eucalipto. Graças aos bons rendimentos gravimétricos e rendimentos em carbono fixo, os carvões vegetais derivados dos resíduos produzidos no beneficiamento de grãos de café e no processo de fresamento da madeira apresentaram potencial considerável para serem utilizados como insumo energético.

Modelagem da biomassa total e da lenha por unidade de área para bracatingais nativos

A bracatinga (Mimosa scabrella Benth.) é uma espécie pioneira nativa da Floresta Ombrófila Mista de rápido crescimento e cultivada, predominantemente, na forma de povoamentos puros ou consorciada com culturas agrícolas pelos pequenos e médios produtores da região metropolitana de Curitiba. O objetivo deste estudo foi selecionar equações estimativas da biomassa total e da lenha de bracatingais por unidade de área nas diferentes idades, disponibilizando, assim, uma ferramenta simples e de fácil aplicação durante o processo de comercialização dos povoamentos. Os dados são provenientes de 272 parcelas temporárias com idades variando de 3 a 18 anos. Foram testados 21 modelos tradicionais: 10 aritméticos e semilogarítmicos e 11 logarítmicos. Foram também desenvolvidas equações pelo processo Stepwise a partir de uma matriz de correlação. As equações ajustadas foram comparadas pelo Coeficiente de determinação ajustado (R²aj), Erro-padrão da estimativa percentual (Syx%), teste F e Distribuição gráfica de resíduos. Duas equações para cada caso foram selecionadas, sendo uma tradicional e a outra desenvolvida por Stepwise. Para a biomassa total, foram selecionadas a equação de Clutter e a equação aritmética desenvolvida por Stepwise; e para a biomassa da lenha, a equação da variável combinada, proposta por Spurr, e a equação aritmética de Stepwise. Por fim, realizou-se teste Qui-quadrado (x²) a partir de uma amostra de 17 parcelas extraídas da base de dados, em que as quatro equações selecionadas foram consideradas válidas para a estimativa da biomassa total e da lenha dos bracatingais da região metropolitana de Curitiba.

Viabilidade econômica de produção de lenha de eucalipto para secagem de produtos agrícolas

Este trabalho teve como principal objetivo determinar o custo e a viabilidade de produção de lenha de eucalipto necessária para secagem de produtos agrícolas. As principais considerações técnicas e econômicas foram: a) uso de lenha de eucalipto seca em fornalha de fogo indireto; b) custos referentes à mão-de-obra, materiais, insumos e equipamentos; c) custo de oportunidade e/ou taxa de juros de 10% ao ano; d) preço médio da terra variando de 500,00 a 2.000,00 US$ por ha; e) custo administrativo do reflorestamento de 10% sobre o custo do investimento, e f) período de investimento igual ao ciclo da produção de eucalipto, isto é, 21 anos. Concluiu-se que o investimento no reflorestamento com eucalipto é viável economicamente em terras próprias para lavoura, e, ainda, que a área utilizada para a produção de lenha é relativamente pequena, ou seja, de 0,50 a 4,23% da área de lavoura para as culturas consideradas neste estudo: café (em coco), milho, arroz, feijão e soja.

Variação da temperatura e do teor de água do café em secador rotativo usando lenha e GLP como combustíveis

O presente estudo foi realizado no Pólo de Tecnologia em Pós-Colheita de Café, na Universidade Federal de Lavras - MG. Seu objetivo foi estudar a distribuição da temperatura e do teor de água na direção radial do secador rotativo. Para a realização do teste, foram usados, concomitantemente, dois secadores da marca Pinhalense, com capacidade de 5.000 kg cada; em um secador usou-se lenha e no outro GLP, como combustíveis para o aquecimento do ar. A medição da temperatura do ar de secagem e da massa de café foi feita por meio de termopares distribuídos em 18 pontos no secador. As leituras de todas as temperaturas, registradas em um indicador, foram feitas em intervalos de meia hora. A redução do teor de água foi acompanhada em nove pontos na massa de café. Observou-se que os valores da temperatura no plenum apresentaram menor oscilação na secagem quando se usou o GLP. Além disso, independentemente do tipo de combustível, foram observados gradientes máximos de até 25 °C na temperatura e três pontos percentuais no teor de água na direção radial, na seção central do secador, em razão dos maiores valores de pressão estática (637,84 Pa). De maneira geral, independentemente do combustível usado, o gradiente de temperatura observado longitudinalmente na massa de café foi bem menor do que na direção radial.

Utilização de resíduos de madeira e lenha como alternativas de energias renováveis para o desenvolvimento sustentável da região nordeste do estado do Rio Grande do Sul

Para alcançar o desenvolvimento sustentável a energia tem um papel chave, sendo responsável por boa parte da poluição em todas as atividades humanas. O uso de energias renováveis é altamente desejável quando se quer reduzir ou eliminar essa poluição sem perder a oportunidade de desenvolvimento de uma atividade produtiva qualquer. No presente trabalho delimitou-se a região alvo como sendo o extremo nordeste do estado, conhecida como “Campos de cima da Serra”, a qual possui características comuns que facilitam a aplicação do estudo. Estudou-se duas alternativas que atendem as condições de sustentabilidade, por serem renováveis, e o atendimento em pequena escala, fator predominante para que se possa viabilizar pequenos empreendimentos em locais de difícil acesso e baixa densidade demográfica, características comuns da região em estudo. A utilização de resíduos em pequenas serrarias tem características e dificuldades peculiares que foram analisadas com cuidado para oferecer a melhor alternativa do ponto de vista técnico, econômico e ambiental. O conhecimento do porte, do tipo de madeira produzida e, consequentemente, do tipo de resíduo gerado, além das necessidades energéticas das empresas, é fundamental para selecionar a melhor alternativa e determinar a tecnologia mais adequada. O presente estudo mostrou que essa tecnologia é a gaseificação do resíduo e a utilização do gás produzido num motor de combustão interna. Obteve-se um gás combustível possível de ser utilizado, desde que sua limpeza seja feita adequadamente. Nas residências da região é muito comum a utilização do fogão a lenha devido ao clima frio. Ao mesmo tempo se observa que o aquecimento de água para o banho é feito com chuveiro elétrico, equipamento barato, mas de alta demanda de potência. Essa característica prejudica o abastecimento de energia elétrica da região, já com dificuldades por ser ponta de rede. Estudou-se um equipamento auxiliar que pode ser usado em conjunto com o fogão a lenha para aquecer água nas residências, liberando energia elétrica para outras cargas mais nobres e diminuindo os níveis de queda de tensão principalmente no horário de ponta. O estudo determinou a potência útil do equipamento e identificou possíveis dificuldades que devem ser evitadas. A análise das perdas mais significativas permite que se otimize o sistema a partir dos dados levantados.

Análise de Argamassas Com Substituição Parcial do Cimento Portland Por Cinza Residual de Lenha de Algaroba

With the increase in cement consumption, it has quickly become one of the inputs most consumed by mankind over the last century. This has caused an increase in CO2 emissions, as cement production releases large quantities of this gas into the atmosphere. Adding this fact to the growing consciousness of environmental preservation, it has led to a search for alternatives to cement to complement its derivatives, in the form of waste materials like the ashes. This research aimed to analyze the properties of mortars in fresh and hardened state with partial replacement of Portland cement by residual algaroba wood ash (CRLA) potteries produced by the state of Rio Grande do Norte. The CRLA was collected and sieved, where part of it was ground and characterized in comparison with that just sifted, being characterized according to its chemical composition, grain size, fineness, density, bulk density and index of pozzolanic activity. It was found that the wood ash does not act as pozzolan, and grinding it has not changed its characteristics compared to those just sifted, not justifying its use. Two traces were adopted for this research: 1:3 (cement: fine sand) and 1:2:8 (cement: hydrated lime: medium sand); both in volume, using as materials the CRLA just sifted, CP II F-32 Portland cement, CH-I hydrated lime, river sand and water from the local utility. For each trace were adopted six percentages of partial replacement of cement for wood ash: 0% (control) 5%, 7%, 10%, 12% and 15%. In the fresh state, the mortars were tested towards their consistency index and mass density. In the hardened state, they were tested towards their tensile strength in bending, compressive strength and tensile adhesion strength, and its mass density in the hardened state. The mortar was also analyzed by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. Furthermore, it was classified according to NBR 13281 (2005). The results showed that up to a content of 5% substitution and for both traces, the residual algaroba wood ash can replace Portland cement without compromising the mortars microstructure and its fresh and hardened state

Balanço energético de um forno túnel de cerâmica estrutural convertido de lenha para gás natural

In energy systems, the balance of entrances, exits and losses are fundamental to rationalize the energy consumption, independently of the source (sun, natural gas, wind, water, firewood or oil). This estimate is important so much in the phase of project of the facilities, as in the exploration or operation. In the project phase it indicates the energy needs of the process and the contribution of the energy in the cost of the product and the capacity of storage of the fuel and in the operation phase it allows to evaluate the use of the energy in the process of it burns, showing the weak points that should suffer intervention to improve the efficiency. With this tool, it can be implemented routines of calculation of thermal balances in ovens of it burns of structural ceramic, in way to generate an optimized mathematical model for application in the current and promising structural ceramic brazilian industry. The ceramic oven in study is located in the metropolitan area of Natal (Rio Grande do Norte) and it is a continuous oven of the type wagons tunnel, converted of firewood for natural gas and it produces blocks of red ceramic. The energy balance was applied in the oven tunnel before and after the conversion and made the comparisons of the energy efficiencies (it burns to the firewood and it burns to natural gas), what showed that the gaseous fuel is more efficient when we burn structural ceramic in ovens tunnels. When we burn natural gas, the requested energy is smaller and better used. Tests were accomplished in the burned product that showed the best quality of the burned brick with natural gas. That quality improvement makes possible to accomplish new interventions for the most rational use of the energy in the oven tunnel of the Ceramic in study and in the industries of structural ceramic of the whole Brazil, that need control tools of burning and of quality

Otimização do uso de lenha e cavaco de madeira para produção de energia em agroindústria seropédica

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Uso da capoeira na extração de lenha: em três comunidades locais no pólo Rio Capim do PROAMBIENTE-PA

A lenha é um dos produtos de fundamental importância para os pequenos agricultores, por ser a principal fonte de energia calorífica usada em suas atividades cotidianas. É obtida a partir do roçado e da vegetação secundária, e utilizadas por esses agricultores. Os objetivos deste trabalho foram de identificar quais as principais espécies florestais usadas pelos produtores para obtenção de lenha a partir das práticas dos agricultores; estimar o consumo de lenha por pessoa; analisar as características químicas, físicas e energéticas da lenha e averiguar suas potencialidades para produção de carvão e gases condensáveis. A pesquisa foi realizada em três comunidades locais: São José do Itabocal e Fé em Deus, ambos em São Domingos do Capim e, Santa Rita, em Mãe do Rio, todas pertencentes ao Pólo Rio Capim do Programa PROAMBIENTE, nordeste do Pará. O método utilizado foi o de estudo de caso múltiplo, utilizando-se de várias ferramentas, como pesquisa de campo, com entrevistas, questionários, observação direta, agenda de campo, além de análise de laboratório das características físicas, químicas e energéticas da lenha. Entre os resultados destaca-se que 61,3% dos agricultores necessitam da lenha para dois fins: casa de farinha, onde é o principal combustível utilizado para o preparo da farinha de mandioca, e na cocção de alimentos, sendo Itabocal a comunidade mais dependente desta fonte calorífica. Foram encontradas 14 árvores utilizadas como combustível, destacando-se o lacre, a mitaceira e o ingá. Obteve-se o consumo de lenha, por pessoa, na ordem de 3,80, 3,68 e 2,51 kg/pessoa/dia para as comunidades de Fé em Deus, Itabocal e Santa Rita, respectivamente. Para a produção de lenha e de carvão vegetal, sobressaíram a mitaceira e o ingá com base, principalmente, nas massas específicas aparentes do material analisado das referidas espécies (0,52 g/cm3 e 0,53 g/cm3, respectivamente) para a escolha como lenha; e, no rendimento em carbono fixo, para a escolha de uso como carvão, estatisticamente superiores ao da terceira espécie florestal analisada (lacre), 24,15% e 23,70%, respectivamente. Para a produção de gases condensáveis, destaca-se o lacre (com Rendimento em Gases Condensáveis = 44,93%), com grande potencial de uso por parte dos agricultores familiares

Avaliação energética do uso de lenha e cavaco de madeira para a produção de energia em agroindústria seropédica

The aim of this paper was to perform an energy assessment of firewood and woodshaving use for energy generation in sericulture agroindustry boilers. In this research, we used a boiler from a silk spinning factory located in the city of Duartina, São Paulo, Brazil, that currently uses eucalyptus firewood as fuel to generate water vapour used in silk fiber production. In the studied fuels utilization system energy consumption structure development, we considered energy input in Megajoule (MJ) by type, source and form involved in several firewood use technical itinerary operations, as well as in woodshaving use technical itinerary operations. From these fuels utilization built structure, we performed a firewood- and woodshaving-generated energy input comparative analysis, in Megajoule/hour (MJ.h-1), to produce 2.968,80 kg.h-1 of vapour, which is the boiler average production, during the following years: 2004, 2005, and 2006. The energy analysis results revealed that to replace eucalyptus firewood with woodshaving is something possible in the boiler, reducing total energy consumption approximately by 21%.