Briquetes a partir de resíduos de biomassa agrícola
Carregando...
Data
2019
Tipo de documento
Dissertação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Área do conhecimento
Engenharias
Modalidade de acesso
Acesso aberto
Editora
Autores
Costa, Susana Claudete
Orientador
Magnago, Rachel Faverzani
Coorientador
Resumo
Biomass such as rice husk, citrus peel and coffee grounds are among the most abundant sources for converting crops into biofuel briquettes. It is important to note that sustainable bioenergy must be highly efficient; therefore, the lower and upper calorific power of the briquettes produced from rice, orange, mandarin, lemon, coffee grounds (espresso or past) using corn starch or potato peel as binders were evaluated. For a group of specimens, glycerol, citric acid and acetic acid were included in the preparation of solid biofuels. In addition to the lower and upper calorific power of the specimens, the total moisture, ash and silica content was determined. It was also determined the compressive strength, in which all the samples had a suitable maximum resistance for briquettes of domestic use, and some compositions reached the resistance of briquettes for industrial use. For biofuel briquettes with coffee grounds the best results of mechanical strength, lower and upper calorific power were found for the specimens with past coffee. For the briquettes with citrus peels and rice husks, it is emphasized that greater mechanical resistance was obtained with the addition of citric acid, acetic acid and glycerol. Replacing the rice husks with tangerine peels resulted in a reduction in silica mass. In addition, the nutrients (N, P, K, Ca and Mg) and heavy metals (Cu, Zn, Fe, Mn, Cd, Pb, Cr and Al) were quantified in the ash of specimens with bark of mandarin; these can be considered for addition to the soil as the amount of nutrients increases proportionally to the amount of mandarin peels in the biofuel. Biofuel briquettes with higher amount of mandarin peels presented higher values for upper and lower heating values (UHV and LHV), lower calorific power, which were 19.18 MJ / kg and 17.92 MJ / kg. All the specimens developed were able to replace traditional sources of heat, such as firewood (7.12 to 10.47 MJ / kg), with better energy performance.
Biomassas como cascas de arroz, cascas de frutas cítricas e borra de café estão entre as fontes mais abundantes para a conversão de culturas em briquetes biocombustíveis. É importante destacar que a bioenergia sustentável deve ter alta eficiência; portanto, foram avaliados o poder calorifico inferior e superior dos briquetes produzidos a partir de cascas de arroz, laranja, tangerina, limão, borra de café (passado e expresso) utilizando amido de milho ou casca de batata inglesa como aglutinantes. Para um grupo de espécimes foram incluídos glicerol, ácido cítrico e ácido acético na preparação dos biocombustíveis sólidos. Além do poder calorifico inferior e superior dos espécimes, foi determinado o teor total de umidade, cinzas e sílica. Também foi determinada a resistência à compressão, pela qual todas as amostras apresentaram uma resistência máxima apropriada para briquetes de uso doméstico, sendo que algumas composições atingiram a resistência de briquetes para uso industrial. Para os briquetes biocombustíveis com borra de café, os melhores resultados de resistência mecânica, poder calorifico inferior e superior foram encontrados para os espécimes com borra do café passado. Para os briquetes com cascas de frutas cítricas e casca de arroz, destaca-se que maior resistência mecânica foi obtida com adição de ácido cítrico, ácido acético e glicerol. A substituição das cascas de arroz por cascas de tangerina resultou na redução da massa de sílica. Além disso, para um grupo de briquetes foram quantificadas os nutrientes (N, P, K, Ca e Mg) e metais pesados (Cu, Zn, Fe, Mn, Cd, Pb, Cr e Al) encontrados nas cinzas de espécimes com casca de tangerina; estes podem ser considerados para adição ao solo uma vez que a quantidade de nutrientes aumenta proporcionalmente à quantidade de cascas de tangerina no biocombustível. Briquetes biocombustíveis com maior quantidade de casca de tangerina apresentaram valores elevados para o poder calorifico superior e inferior, que foram 19,18 MJ/kg e 17,92 MJ/kg, respectivamente. Todos os espécimes desenvolvidos mostraram-se capazes de substituir fontes tradicionais de calor, como a lenha (7,12-10,47 MJ/kg), com melhor desempenho energético.
Biomassas como cascas de arroz, cascas de frutas cítricas e borra de café estão entre as fontes mais abundantes para a conversão de culturas em briquetes biocombustíveis. É importante destacar que a bioenergia sustentável deve ter alta eficiência; portanto, foram avaliados o poder calorifico inferior e superior dos briquetes produzidos a partir de cascas de arroz, laranja, tangerina, limão, borra de café (passado e expresso) utilizando amido de milho ou casca de batata inglesa como aglutinantes. Para um grupo de espécimes foram incluídos glicerol, ácido cítrico e ácido acético na preparação dos biocombustíveis sólidos. Além do poder calorifico inferior e superior dos espécimes, foi determinado o teor total de umidade, cinzas e sílica. Também foi determinada a resistência à compressão, pela qual todas as amostras apresentaram uma resistência máxima apropriada para briquetes de uso doméstico, sendo que algumas composições atingiram a resistência de briquetes para uso industrial. Para os briquetes biocombustíveis com borra de café, os melhores resultados de resistência mecânica, poder calorifico inferior e superior foram encontrados para os espécimes com borra do café passado. Para os briquetes com cascas de frutas cítricas e casca de arroz, destaca-se que maior resistência mecânica foi obtida com adição de ácido cítrico, ácido acético e glicerol. A substituição das cascas de arroz por cascas de tangerina resultou na redução da massa de sílica. Além disso, para um grupo de briquetes foram quantificadas os nutrientes (N, P, K, Ca e Mg) e metais pesados (Cu, Zn, Fe, Mn, Cd, Pb, Cr e Al) encontrados nas cinzas de espécimes com casca de tangerina; estes podem ser considerados para adição ao solo uma vez que a quantidade de nutrientes aumenta proporcionalmente à quantidade de cascas de tangerina no biocombustível. Briquetes biocombustíveis com maior quantidade de casca de tangerina apresentaram valores elevados para o poder calorifico superior e inferior, que foram 19,18 MJ/kg e 17,92 MJ/kg, respectivamente. Todos os espécimes desenvolvidos mostraram-se capazes de substituir fontes tradicionais de calor, como a lenha (7,12-10,47 MJ/kg), com melhor desempenho energético.
Palavras-chave
Biomassa, Resíduo agrícola, Citrus, Casca de arroz, Briquetes