Desenvolvimento de sistema contínuo para torrefação de biomassa para fins energéticos

• Autor(a) principal: Carneiro Junior, José Airton de Mattos
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFBA
• Texto Completo: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/36408
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Biomassa; Torrefação; Arduino; Biomass; Torrefaction; Arduino

O grande potencial do processo de torrefação tem chamado a atenção da academia e de diferentes setores da indústria, com fins de geração e melhoramento energético da biomassa in natura como alternativa à diversificação ao uso de combustíveis fósseis. No entanto, o avanço tecnológico da torrefação de biomassa na literatura acadêmica apresenta uma lacuna a ser preenchida quando se trata de escala comercial ou industrial. Neste trabalho, foi analisada a partir da análise bibliométrica e prospecção patentária as principais redes de colaboração entre autores, instituições e países que desenvolvem alguma atividade científica na área de torrefação. Em seguida, foram realizados experimentos num torrefador laboratorial, em batelada, analisando os efeitos das características intrínsecas da biomassa de Prosopis juliflora (P.juliflora - Algaroba) pós-torrefação, tais como o balanço de massa, análise imediata, análise elementar, composição inorgânica, parâmetros cinéticos, composição inorgânica e densidade energética. A partir disso, foi desenvolvido, construído e validado um sistema contínuo de torrefação de biomassas, baseado em modelo de cálculo derivado do estado da arte da tecnologia de transportadores helicoidais especiais, com capacidade nominal de 15 kg/hora para biomassas lenhosas; com monitoramento da temperatura realizado por supervisório desenvolvido a partir de componentes de hardware e software Arduino. A validação do sistema contínuo de torrefação, ocorreu a partir de testes de aquecimento das unidades de secagem, aquecimento e torrefação, relatórios de aquecimento por unidade do sistema e ensaios experimentais com a biomassa P.juliflora a temperaturas de 200, 250 e 300 °C, realizados em duplicata , e caracterizada quanto à análise imediata, análise elementar e poder calorífico. O sistema contínuo de torrefação com transportadores helicoidal validado, a aplicação de software e hardware livres e o uso de biomassa regional objetivaram contribuir no escopo tecnológico e acadêmico do setor de torrefação, na inserção de tecnologias relacionadas ao conceito de indústria 4.0 e na diversificação de matérias-primas para geração de energia de biomassa em regiões mais isoladas e, indiretamente, auxiliar na tomada de decisões político-técnico-administrativas.