Otimização do processo de torrefação para resíduos agroextrativos de pequi

Abstract

A biomassa é uma fonte de energia renovável abundante, que traz consigo benefícios ambientais e socioeconômicos sustentáveis. Esta é obtida a partir de materiais biodegradáveis, como resíduos agrícolas, florestais e urbanos. Sua utilização como fonte de energia renovável ajuda a reduzir o acúmulo de resíduos e mitigar os impactos ambientais relacionados ao seu descarte inadequado. O pequi (Caryocar brasiliense Camb.) é uma espécie arbórea pertencente à família Caryocaraceae, nativa do Cerrado brasileiro. Os frutos do pequi são muito utilizados na culinária regional, sendo fonte de nutrientes e sabores característicos. Este trabalho investigou o processo de torrefação para conversão de resíduos de sementes de pequi em energia, sendo a torrefação (ou pirólise leve) um processo de pré-tratamento (200-300 °C) que melhora as propriedades químicas e físicas da biomassa bruta. A presente investigação visa compreender o tratamento de torrefação dos resíduos de pequi com e sem extrativos utilizando uma metodologia de resposta de superfície de face centrada explorando dois cenários. Foram estabelecidos dois cenários distintos para delinear as condições ideais de torrefação: um focado na melhoria da qualidade do produto torrefado sem considerar os prérequisitos do sistema (Cenário 1), e o outro enfatizou a redução do consumo de energia, melhorando as propriedades energéticas do produto torrefado e maximizando o potencial de retenção de CO2 (Cenário 2). Enquanto isso, a torrefação foi conduzida em um macro-TGA e posteriormente caracterizada (análise imediata, elementar e calorífica). Os resultados revelam a torrefação de PS (sementes de pequi) a 274 °C e 42 min como ótima no cenário 1, resultando em bio carvão (CH1.30O0.33) com rendimento energético de 76,18% e poder calorifico superior de 24,11 MJ kg–1 . No cenário 2, PS também é ótimo, resultando em uma condição ideal de operação com 265 °C e um tempo de residência de 31 min, fornecendo bio carvão (CH1.39O0.36) com rendimento energético de 82,11%, um produto torrefado com poder calorifico superior de 23,83 MJ kg–1 e uma retenção de CO2 de 188,65 kg equivalente, considerando a substituição do óleo diesel. O aumento do poder calorífico superior observado, especialmente no caso de PSWE (sementes de pequi sem extrativos), demonstra o potencial destas matérias-primas como biocombustíveis sólidos, com valorização de até 21% do poder calorifico superior.