Avaliação da combustão de um resíduo da colheita do milho e obtenção do poder calorífico por diferentes metodologias

• Autor(a) principal: Cenci, Giovana Baptista
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31399
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA; Resíduos agrícolas; Combustão; Biomassa; Energia - Fontes alternativas; Combustion; Agricultural wastes; Biomass; Renewable energy sources

A preocupação ambiental acerca do uso de energia não renovável motiva a criação de novas pesquisas que possibilitem uma geração mais sustentável. Nesse contexto, as biomassas lignocelulósicas, como os resíduos agroindustriais, podem ser aproveitados para a geração de energia térmica limpa com uma menor emissão de gases poluentes. Nesse trabalho, foi utilizado o resíduo proveniente da colheita de milho (RM) para estudo, sendo composto por principalmente a palha e o sabugo do milho. Diversas análises de caracterização foram realizadas e comparadas com valores encontrados na literatura. Foi dado enfoque para a obtenção do valor do poder calorífico do resíduo por diferentes métodos, pois é um dos parâmetros mais importantes para medir a eficiência de um combustível sólido. O poder calorífico foi obtido por meio de uma bomba calorimétrica como parâmetro exato para posterior comparação, e obteve-se o valor de 16,08 MJ/kg. Também foram utilizadas diversas correlações empíricas para encontrar esse parâmetro, obtendo-se o valor médio de 17,74 MJ/kg. Ainda, foi avaliado o calor de combustão, correlacionando-o com o poder calorífico, por meio da integração da curva de calorimetria exploratória diferencial (DSC), obtida por um equipamento de termogravimetria. O valor encontrado por esta metodologia foi de 14,00 MJ/kg, inferior ao obtido por bomba calorimétrica ou pelas correlações empíricas. Para a análise termogravimétrica foi empregado ar sintético com um fluxo de gás de 100 mL/min e com uma razão de aquecimento de 10 oC/min, iniciando em temperatura ambiente até 900 °C. Foi avaliado o perfil de combustão do RM a partir das curvas de termogravimetria (TG), termogravimetria derivada (DTG) e de DSC. Os resultados das análises de caracterização, imediata e elementar, demonstram que o RM possui baixa umidade (5,72%) e um valor adequado de carbono fixo (18,53%), além de um alto teor de carbono (44,64%), e baixos teores de enxofre (0%) e de nitrogênio (0,63%). Esses parâmetros, juntamente com os resultados de poder calorífico e termogravimetria, indicam que esse resíduo tem potencial de aproveitamento para a geração de energia térmica limpa.