Caracterização de resíduos gerados na colheita e no beneficiamento da macieira para fins energéticos em leitos fluidizados polidispersos

Resumo

O Brasil é destaque na produção mundial de frutas, ficando atrás apenas da China e da Índia. Laranja, banana e maçã são as frutas mais cultivadas nacionalmente. Segundo Food and Agriculture Organization (2012), maçã é a segunda fruta mais consumida in natura no mundo. A produção de maçã gera uma grande quantidade de resíduos, do pomar à armazenagem, e na indústria de processamento. A poda é a etapa da produção em que mais se gera resíduo, podendo ser estimado uma média de 5 ton/ha de resíduo de madeira. Na etapa de classificação e armazenagem, as frutas que não se enquadram nas categorias comerciais são destinadas a indústria de processamento, onde, após o beneficiamento, tem-se como resíduo o bagaço. Visto o grande potencial energético desses resíduos é interessante o estudo de sua utilização em processos de biorrefinaria. O objetivo desse estudo é investigar o potencial uso dos resíduos da pomicultura (galhos, folhas e maçã de descarte) em processos de biorrefinaria para fins energéticos. Para isso, as amostras de resísuos foram caracterizadas quanto as suas propriedades termoquímicas e termogravimétricas, e testadas em equipamentode fluidização em escala laboratorial. O poder calorífico superior para o galho de macieira, folha de macieira e maçã de descarte foi de 18,427 MJ/kg, 19,900 MJ/kg e 16,501 MJ/kg, respectivamente. Nas curvas termogravimétricas, foram observadas as zonas as perdas mássicas relacionadas ao teor de umidade da amostra, a 100°C, referente a degradação da celulose, das hemiceluloses e da lignina, a 230°C, 260°C e 350°C respectivamente. As amostras testadas no leito corresponderam a misturas entre biomassa e areia, utilizada como material inerte. Os percentuais mássicos de biomassa presente nas misturas testadas foram 10%, 30%, 50%, 70% e 90%. Para misturas contendo 10%, 30% e 50% do volume de biomassa, as curvas características de fluidização foram observadas. Na fluidização para misturas com 50% do seu volume composto por biomassa, apesar da formação de caminhos preferenciais, foi possível verificar o fenômeno de fluidização. O que não foi possível verificar Nas misturas contendo um volume de 70-90% de biomassa. Entretanto, nestas misturas, dois casos foram observados: formação de caminhos preferenciais grandes e segregação de partículas. Comparando as características físicas com biomassas de eucalipto e pinus, que fluidizam com misturas de 70% do volume de biomassa, a não fluidização da mistura contendo volume superior a 50% de galhos de macieira pode ser, possivelmente, explicada pela diferença na forma das partículas. Contudo, foi possível concluir que a utilização dos resíduos da produção de maçã apresenta um elevado potencial de uso para fins energéticos em processos de biorrefinaria devido às suas características termoquímicas. No entanto, verifica-se a necessidade de realização de análises mais precisas para fundamentar os resultados obtidos em relação às frações químicas e energéticas afim de obter maior eficiência e rendimento.

Palavras-chave: Aproveitamento integral. Potencial energético. Caracterização química. Biorrefinaria.