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Briquetes e Pellets Prof. D.Sc Daniel Camara Barcellos daniel.barcellos@live.com CONTEXTO ENERGÉTICO BRASILEIRO Modelo Energético Energia Fóssil EPE, (2015) A BIOMASSA “Produtos e sub-produtos agrícolas e florestais, assim como resíduos de origem animal e humana.” Bio ma ssa Vegetais lenhosos (Florestal) Vegetais não-lenhosos (Agrícola) Resíduos Animal Industrial x Óleos vegetais x Lodo x Beneficiamento BIOMASSA E RESÍDUOS FLORESTAIS CavacoLenha BIOMASSA E RESÍDUOS FLORESTAIS Serragem Resíduo moveleiro BIOMASSA E RESÍDUOS FLORESTAIS Resíduo de galhos e pontas de árvores BIOMASSA E RESÍDUOS AGRÍCOLAS Soja Capim Elefante BIOMASSA E RESÍDUOS AGRÍCOLAS Casca de ArrozBagaço de cana-de-açucar RESÍDUOS INDUSTRIAIS E ANIMAIS Casca de café Óleo de fritura Cama de frango RESÍDUOS AGRÍCOLAS E FLORESTAIS ✓ Alternativa: Densificação da biomassa em pellets e briquetes ✓ Baixa densidade ✓ Forma irregular e tamanho variado ✓ Alta umidade ✓ Contaminação ✓ Dispersa Dificultam muito o seu manuseio, armazenamento e transporte. Por que compactar resíduos? ● Aumentar da densidade energética viabilizando frete a longas distâncias; ● Diminui o desperdício de matéria-prima; ● Diminui o desperdício de energia; ● Oportunidade de geração de emprego e renda; ● Homogeneidade da queima; ● Minimiza impactos ambientais – preservação ambiental. Por que compactar resíduos? Partículas de Pinus Densidade granel – 130 kg.m-3 Poder Calorífico – 4000 kcal.kg-1 Teor de Umidade – 13% Densidade Energética – 0,52 Gcal.m-3 Pellets de Pinus Densidade granel – 670 kg.m-3 Poder Calorífico – 4350 kcal.kg-1 Teor de Umidade – 8% Densidade Energética – 2,91 Gcal.m-35,6x mais massa e energia DENSIFICAÇÃO/COMPACTAÇÃO É um processo no qual pequenas partículas de material sólido são prensadas para formar blocos de forma e tamanho definidos. DIFERENÇAS ENTRE BRIQUETES E PELLETS: Produção e tamanho DIFERENÇAS ENTRE BRIQUETES E PELLETS: Produção e tamanho CARACTERÍSTICAS DAS PARTÍCULAS ➢Umidade: 8 a 15 % ➢Densidade: média – 350 – 550 kg.m-3 ➢Tamanho das partículas: 2 a 3 mm para pellets e 5 a 10 mm para briquetes ➢Teor de cinzas: Deve ser menor possível ➢Poder calorífico Superior: Deve ser maior possível ➢Contaminantes: Livres de metais e contaminantes agressivos a saúde humana e aos equipamentos de queima BRIQUETES - Madeira BRIQUETES – Finos de carvão vegetal PELLETS PROCESSO PRODUTIVO Material Lignocelulósico Picador Secagem Mistura Compactação Resfriamento Estocagem/Transporte/Combustão Aglutinante PROCESSO PRODUTIVO Secagem Peneiramento Briquetagem ou Peletização Enfardamento e armazenagem Obtenção da serragem e transporte COMPARATIVO ENTRE PELLETS E BRIQUETES Característica Pellets Briquetes Tamanho 6 a 8 mm > 8 mm Umidade 7 a 12% 7 a 12% Velocidade de queima Maior Menor Possibilidade de automatização de processos de movimentação e queima Total Parcial Analogia Cavacos Toras Custo de implantação de uma fábrica Maior Menor PELLETS E BRIQUETES vs MADEIRA Tipo Material Serragem / Cavacos Pellets de Madeira Dens. Granel (Kg/m3) 160 650 Umidade (%) 12 8 Poder Calorífico (Kcal/Kg) 3780 4124 Densidade Energética (Gcal/m³) 0,60 2,68 Fonte: ANDRITZ, 2011. Tipo de Material BriqueteCasca de Arroz Briquete Resíduos de Pinus Briquete Resíduos de Eucalipto Lenha Comercial Poder Calorífico Kcal/Kg 3.800 4.680 4.800 2.200-2.500 Dens. Granel Kg/m3 650-700 700 - 750 720 - 780 350 – 400 Umidade % 11 % 9 % 11 % 25 – 30 % Fonte: BIOMACHINE (2006) citado por DE PAULA (2006). UTILIZAÇÃO QUEIMADORES DE PELLETS FUNCIONAMENTO DOS QUEIMADORES Fonte: Lippel, 2012 Produção mundial de pellets - 2015 Total - 28 Milhões de toneladas (Mt) 15 Mt para aquecimento 13 Mt para uso industrial Fonte: REN, 21, FAO e HAWKINS WRIGHT M ilh õe s d e To ne la da s PELLETS - Mercado consumidor Total - 28 Milhões de toneladas (Mt) 15 Mt para aquecimento 13 Mt para uso industrial Belgica Fonte: HAWKINS WRIGHT PELLETS – Consumo pelo setor industrial Estimativa de consumo para 2020 - 28 Milhões de toneladas Consumo em 2015 - 13 Milhões de toneladas Fonte: HAWKINS WRIGHT M ilh õe s d e To ne la da s PELLETS – Consumo no Brasil Brasil consome cerca de 75.000 toneladas.ano-1 ✓ Padarias ✓ Hotéis ✓ Parques Aquáticos ✓ Ginásios de Natação ✓ Lavanderias Industriais ✓ Indústrias alimentícias 95% Produção de energia térmica ✓ “Areia de gato” 5% restante Fonte: IEA Bioenergy (2017) EMPRESAS PRODUTORAS DE PELLETS NO BRASIL 13 empresas produtoras de pellets Capacidade – 200.750 toneladas por ano Produção – 75.000 toneladas por ano EMPRESAS PRODUTORAS DE PELLETS NO BRASIL Fo nt e: IE A Bi oe ne rg y (2 01 7) PREÇO DOS PELLETS Custo de Produção ➢ Investimento de Capital ➢ Operação ➢ Manutenção ➢ Matéria-prima 50% Estimativa do Preço de Exportação 122 €/t a 180 €/t 450 R$/t a 660 R$/t Fonte: IEA Bioenergy (2017) NORMAS PARA PELLETS
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