Universidade de Pernambuco
Escola Politécnica de Pernambuco
POLICOM - Laboratório de Combustíveis e Energia
SÉRGIO PERES, Ph.D.
Workshop de Co-produtos do Biodiesel - MCT
Rio de Janeiro, 31 de Maio de 2005
POLICOM
Núcleo Vinculado CENBIO no Nordeste
PROBIODIESEL – PE
Oleaginosa: MAMONA
• UTILIZAÇÃO E VALORIZAÇÃO DE COPRODUTOS:
– GLICERINA
– TORTA
– CASCA
MAMONA
Palma ( Dendê)
Óleos Vegetais/Animais – Potencialidades Regionais,
Demanda & Capacidade Instalada
Babaçu
Soja
Mamona
Palma
Algodão
Côco
Gordura Animal
Óleo de Peixe
Palma
Babaçu
Soja
Gordura
Animal
t.103
Soja
Mamona
Algodão
Girassol
Palma
Gordura Animal
Região
Soja
Canola
Girassol
Algodão
Gordura Animal
Óleos de Peixes
S
SE
CO
NE
N
Soja
Mamona
Algodão
TOTAL
Girassol
Gordura Animal
Óleos de Peixes
Diesel
consumido
Demanda
Biodiesel
(B2)
(B5)
Ind.Óleo
Capacidade
Instalada
6.836
15.028
3.899
5.120
2.717
137
300
78
102
54
342
751
195
256
136
3.400
1.300
1.700
400
150
33.600
671
1.680
6.950
Fonte: ANP / ABIOVE / POLICOM
Questionamentos
• Utilidade de resíduos gerados em grandes quantidades:
- ¼ da massa das bagas é casca
• Adubo ?
• E a torta celulósica processada ? Ração ou Energia?
• Qual é o consumo de energia em todas as etapas de
produção do biodiesel?
• Qual é a melhor rota energética ?
B
I
O
D
I
E
S
E
L
MAMONA
1330 kg
de semente
75%
25 %
1000 kg
de baga
50%
500 kg
de torta
330 kg
de casca
50%
500 kg
de óleo
560 litros
100 litros
de etanol
85%
Catalisador
<0,3%
15%
REAÇÃO DE TRANSESTERICAÇÃO
90%
BIODIESE
L
590 litros
10%
GLICERINA
70 litros
Catalisador
(recuperado)
Processo
Casca
Mamona
Torta
Caule e folha
PROJETO PROBIODIESEL – PE
Oleaginosa: MAMOMA
• ROTAS A SEREM UTILIZADAS:
- Produção de energia (briquetes)
- Ração animal (torta)
- Produção de Produtos Químicos de
maior valor agregado a partir da Glicerina
PRINCIPAIS PROBLEMAS DE
UTILIZAÇÃO COMO RAÇÃO
• Presença de Ricina (glucoproteína) e
Ricinina (alcalóide)
• Ingestão pode ser letal
– Crianças (1 a 3 sementes)
– Adulto (8 a 15 sementes)
Torta - Ração
Dificuldade: Eliminar as toxinas
Principais toxinas: ricina e ricinina
Como intoxica: Inibição da síntese de proteína
Sinais de intoxicação: fraqueza, apatia e
diarréia sanguinolenta
Quantidade letal: 900 g de sementes
9 kg de folhas frescas para bovino adulto
75 g de sementes
750 g de folhas frescas para bezerros
Utilização Energética dos
Resíduos -Processos Térmicos
• Queima direta – uso do combustível sólido em caldeiras
• Pirólise – utilização de gás inerte e temperatura controlada
• Gaseificação – queima parcial com ar controlado
• Liquefação – fase condensada e controle da temperatura
Casca
Formas de aproveitamento:
Adubo: - Diretamente no solo
- Misturada com esterco
Combustível: - Briquete
- Queima direta
- Gaseificação
Casca da Mamona
• Produção: 25% da produção de baga seca
• Poder calorífico: 16.000 kJ/kg
• Teor de umidade: 10%
• Matéria termicamente degradada: 55%
• Teor de Cinzas: 1,5%
Casca e Torta - Combustível
Briquete - padarias, pizzarias, caldeiras, olarias
R$ 190,00 / ton (preço da lenha)
PCS – 20.000 kJ/kg
Umidade - 5%
Queima direta em caldeiras
Gaseificador – geração de calor e energia
(tecnologia em desenvolvimento)
Sistema de Geração de Energia
Caule e Folha
Utilização: - incorporar ao solo
- queima em caldeira
- fabricação de papel
- fabricação de tecido
- ração para gado leiteiro
- criação de bicho da seda
Produção - 20.000 kg / ha / ano
Torta
Formas de aproveitamento:
• Adubo
• Ração
• Combustível: - Briquete
- Gaseificação
Torta
• Produção - 37,5 % da produção de baga seca
• Poder calorífico - 18.900 kJ/kg
• Teor de umidade - 20 %
Casca e Torta - Combustível
Material
PCS
(kJ/kg)
Casca mamona
16.000
Torta de mamona
18.900
Briquete de madeira
20.000
Lenha nativa
17.500
GLP
49.000
Carvão
28.500
Conclusões Preliminares
• Potencial energético suficiente para
aproveitamento em processo térmico
• Geração de uma baixa quantidade de cinzas
• Capacidade significativa de geração de energia
PESQUISAS A DESENVOLVER
• Co-produtos : Energia x Ração ?
• Melhor forma de Produção de Briquetes
– Casca e Torta (qual melhor composição percentual)
– Tamanho do briquete
– Comercialização do briquete
• Rotas Tecnológicas para utilização térmica
• Utilização da Glicerina para Geração de biogás
– Poder calorífico do biogás gerado
– Composição do Gás
• Rotas Viáveis de Eliminação da Toxidez da Torta
POLICOM – Laboratório de Combustível e
Energia da UPE:
Controle de qualidade de combustíveis
automotivos – Atendendo a ANP
- ÁLCOOL
- Densidade
- Teor alcoólico
- Condutividade
- pH
- GASOLINA
- Densidade
- Destilação
- Teor de álcool
- Infravermelho
- Enxofre
- Aromáticos, Oleofinicos, Saturados
- MOM / ROM
- Benzeno
- DIESEL
- Destilação
- Índice de Cetano
- Densidade
Análises realizadas no POLICOM:
• Poder Calorífico Inferior e Superior de
Combustível
• Termogravimétrica sólidos e líquidos não
voláteis a temperatura ambiente
- Teor de Umidade
- % de material volátil
- % Carbono Fixo
- % Cinzas
Trabalhos que fazemos:
- Estudos de viabilidade técnica e
econômica de aproveitamento de
combustíveis
- Geração de energia em áreas remotas
utilizando biodigestores / resíduos
agrícolas
- Florestas e plantas energéticas
Pesquisas Aplicadas
Aproveitamento energético de resíduos:
- da produção de biodiesel
- Bagaço de cana
- Óleo de castanha de caju
- Biogás de aterro
- Biogás de esterco
- Esgoto
- Resíduos de poda
- Briquetagem de resíduos
Equipe:
Coordenador: Prof. PhD. Sérgio Peres
Pesquisadores: Eduardo Castelletti
Carlos Almeida
Estagiários/IC: 06 bolsistas
Contato:
Fone: (81) 3228-3529
Fax: (81) 3446-1508
E-mail: [email protected]
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