Densificação de cascas de coco babaçu oriundas da região do Maciço de Baturité - CE

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gadelha, Antonia Mabrysa Torres
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122543
Resumo: Orientadora: Profa. Dra. Juliana Tófano de Campos Leite Toneli
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spelling Densificação de cascas de coco babaçu oriundas da região do Maciço de Baturité - CEBIOMASSARESÍDUOS ORGÂNICOSCOCO BABAÇUDENSIFICAÇÃOENERGIABIOMASSRESIDUEBABASSU COCONUTPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENERGIA - UFABCOrientadora: Profa. Dra. Juliana Tófano de Campos Leite ToneliCoorientadora: Profa. Dra. Graziella Colato AntonioDissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Energia, Santo André, 2019.No processamento da biomassa, seja em atividades agrícolas ou agroindustriais, são gerados grandes volumes de resíduos que podem ser aproveitados como fonte renovável de energia, aumentando a eficiência dos processos que os originaram e contribuindo para a diversificação da matriz energética. Na região do Maciço de Baturité-CE, a cultura do babaçu tem destaque de produção e chama atenção pela quantidade de resíduo gerada no processamento para obtenção da amêndoa, que representa apenas 10% do coco. O aproveitamento energético da biomassa residual dessa cultura é uma alternativa para melhorar a renda dos produtores e também a gestão dos resíduos. A casca de coco babaçu pode ser utilizada para a produção de briquetes, combustíveis sólidos que possuem maior eficiência de armazenamento e transporte que o resíduo in natura e, portanto, um maior valor agregado. Diante do exposto, o presente trabalho teve como objetivo estudar o processo de densificação das cascas de coco babaçu, visando à inserção de novos produtos, oriundos de fontes alternativas, no mercado de combustíveis na região do Maciço de Baturité-CE. As cascas de coco babaçu (CCB) foram coletadas no município de Baturité, na macrorregião do Maciço de Baturité, trazidas para o Laboratório de Análise e Caracterização de Biomassa e foram caracterizadas por meio da análise granulométrica, densidade a granel, análise lignocelulósica, composição elementar e imediata, composição elementar das cinzas, poder calorifico e análise termogravimétrica. Em seguida, foi feito um estudo do processo de densificação das amostras de CCB mediante um planejamento de experimentos fatorial completo 2³ com 3 pontos centrais em que os efeitos da granulometria, umidade e temperatura sobre a razão de compactação, variação de massa, expansão volumétrica, resistência mecânica e densidade energética dos briquetes de CCB foram analisados. Para os briquetes resultantes das melhores condições de processo, foi realizada a medição do consumo de energia na compactação com o objetivo de compará-la à energia concentrada no briquete. Os resultados mostraram que a casca de coco babaçu apresentou propriedades combustíveis favoráveis na aplicação de processos de combustão, como o elevado PCS de 18,118MJ/kg e PCI de 14,515MJ/kg (base seca), além da baixa concentração de cinzas, de apenas 2,08%, quando comparada a outras biomassas como o bagaço de cana-de-açúcar. A concentração de lignina na CCB foi de 28,27%, indicativo alto de presença de ligante natural no processo de densificação. Com a compactação da CCB e a análise dos gráficos de interação, junto às superfícies de respostas e curva de contorno, observou-se que os briquetes com melhores condições de processo foram aqueles com granulometria variando em até 4 mm e umidade de 11,5%, independente da temperatura. Os resultados da análise de consumo de energia na compactação mostraram que o aquecimento da biomassa resultou em um consumo energético maior de energia, porém o ganho de energia e a concentração de energia na biomassa densificada foi maior que o gasto.In biomass processing, whether in agricultural or agro-industrial activities, large volumes of waste are generated. Such volumes could be availed as a renewable source of energy, increasing the efficiency of the process that originated them and contributing to the diversification of the energy matrix. In the region of the Baturité Massif-CE, babassu is cultivated in large quantities and the amount of residue produced in the processing to obtain the almond, which represents only 10% of the coconut. The energy utilization of the residual biomass from this crop is an alternative to improve income of farmers and waste management. The husk from babassu coconut can be used for the production of briquettes, solid fuels that are easily storaged and transported than the residue in natura and, therefore, have a greater added value. The present work has as objective to study the process of densification of the husk of babassu coconut, aiming at the insertion of new products, from alternative sources, in the fuel market in the Massif region of Baturité-CE. The babaçu coconut husks (CCB) were collected in the municipality of Baturité, in the macro region of the Baturité Massif, brought to the Laboratory of Analysis and Biomass Characterization and characterized by granulometric analysis, bulk density, lignocellulosic analysis, immediate and elemental composition, elemental composition of the ashes, heat power and thermogravimetric analysis. Then, a study of the densification process of the CCB samples was carried out through a second complete factorial experiment with three central points in which the effects of grain size, humidity and temperature on compaction ratio, mass variation, volumetric expansion, mechanical strength and energy density of CCB briquettes were analyzed. For briquettes resulting from the best process conditions, the energy consumption in the compaction was measured in order to compare it with the energy concentrated in the briquette. The results showed that the husk of babassu coconut had favorable fuel properties in the application of combustion processes, such as the high PCS of 18,118 MJ/kg and ICP of 14,515 MJ/kg (dry base), in addition to the low ash concentration, of only 2.08% when compared to other biomasses such as sugarcane bagasse. The concentration of lignin in the CCB was 28.27%, indicating high presence of natural binder in the densification process. With the compaction of the CCB and the analysis of the interaction graphs, together with the response surfaces and contour curve, it was observed that the briquettes with better process conditions were those with granulometry ranging up to 4 mm and humidity of 11.5%, regardless of temperature. The results of the analysis of energy consumption in the compaction showed that biomass heating resulted in an energy consumption higher than the energy concentrated in the densified biomass.Toneli, Juliana Tofano de Campos LeiteAntonio, Graziella ColatoGarrido Gallego, AntonioRosa, Derval dos SantosGadelha, Antonia Mabrysa Torres2019info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf174 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122543http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122543&midiaext=80001http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122543&midiaext=80000Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=122543porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-07-06T18:22:22Zoai:BDTD:122543Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2022-07-06T18:22:22Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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