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Universidade de PernambucoEscola Politécnica de PernambucoPOLICOM - 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 – PEOleaginosa: MAMONA
• UTILIZAÇÃO E VALORIZAÇÃO DE CO-PRODUTOS:– GLICERINA– TORTA – CASCA
MAMONA
Palma ( Dendê)
Óleos Vegetais/Animais – Potencialidades Regionais, Óleos Vegetais/Animais – Potencialidades Regionais, Demanda & Capacidade InstaladaDemanda & Capacidade Instalada
PalmaBabaçuSojaGordura Animal
BabaçuSojaMamonaPalmaAlgodãoCôcoGordura AnimalÓleo de Peixe
SojaCanolaGirassolAlgodãoGordura AnimalÓleos de Peixes
SojaMamonaAlgodãoGirassolGordura AnimalÓleos de Peixes
SojaMamonaAlgodãoGirassolPalmaGordura Animal
RegiãoDiesel
consumidoDemanda Biodiesel
(B2) (B5)
Ind.Óleo Capacidade
Instalada
S SE CO NE N
6.83615.028
3.8995.1202.717
137 342
300 751
78 195
102 256
54 136
3.4001.3001.700
400150
TOTAL 33.600 671 1.680 6.950
t.103
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 ?
BIODIESEL
MAMONA
1330 kgde semente
1000 kgde baga
330 kgde casca
500 kgde óleo
560 litros
500 kgde torta
100 litrosde etanol
Catalisador<0,3%
75% 25 %
85%
50%50%
REAÇÃO DE TRANSESTERICAÇÃO
15%
BIODIESEL
590 litros
GLICERINA70 litros
Catalisador(recuperado)
90% 10%
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 sementes9 kg de folhas frescas para bovino adulto75 g de sementes750 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 bolsistasContato:
Fone: (81) 3228-3529
Fax: (81) 3446-1508
E-mail: [email protected]