Uso de resíduos lignocelulósicos provenientes da poda de árvores do Distrito Federal para produção de biocombustíveis

Abstract

No Brasil, a gestão de resíduos sólidos urbanos (RSU) é um problema que se alastra há anos. Na cidade de Brasília, os resíduos lignocelulósicos (podas de árvores) apresentam dificuldades particulares que resultam em sobrecarga de aterros e estão intimamente relacionados a problemas ambientais. Como proposta tecnológica para aproveitamento energético e remediação ambiental, o objetivo deste trabalho é caracterizar o biocombustível constituído por resíduos lignocelulósicos de Brasília. Para isso, foi estabelecida uma mistura das seis espécies com maior representatividade no ecossistema florestal da cidade. A mistura (blend) proporcionalmente representativa foi submetida ao tratamento de torrefação em analisador termogravimétrico (TGA) nas temperaturas de 225, 250 e 275 °C por 60 minutos em condições inertes. As amostras in natura e o produto torrefado foram analisados quimicamente (análise imediata e elementar e poder calorífico). Um modelo numérico foi estabelecido para determinar a cinética de degradação termoquímica possibilitando a predição da perda de massa do blend em diferentes severidades de torrefação. A severidade da torrefação foi avaliada utilizando o Índice de Severidade de Torrefação (IST) e o Fator de Severidade de Torrefação (FST), e modelos de predição das propriedades dos produtos torrefados foram avaliados estatisticamente. A gaseificação do produto torrefado foi comparada ao material in natura, proporcionando informações sobre a utilização desse material torrefado para a produção de gás de síntese. Por fim, os dados da caracterização do produto in natura permitiram estabelecer uma mistura ótima por meio da análise multicritério visando sua aplicação como biocombustível. O tratamento da torrefação apresentou melhora significante nas propriedades das amostras (poder de queima, homogeneidade e hidrofobia), aprimorando-o para aplicações posteriores (queima direta e gaseificação). Os índices utilizados para mensurar a severidade da torrefação demonstraram eficácia quanto a precisão na predição das propriedades químicas dos produtos tratados. Os resultados obtidos forneceram informações quantitativas sobre a melhoria térmica e cinética da degradação do biocombustível, permitindo uma análise de sua viabilidade e potencial energético.