Gaseificação da casca e da torta da mamona para produção de gás combustível

Abstract

Diante de um cenário de restrições ambientais e preocupações com disponibilidade, segurança de suprimento e flutuação nos preços do petróleo, foram intensificadas as pesquisas para o uso de fontes não convencionais de energia, como os coprodutos da extração do óleo de plantas oleaginosas. A plantação de mamona gera uma quantidade abundante de coprodutos: de 100 kg de sementes de mamona, 62,5 kg são considerados resíduos. Propôs-se a gaseificação da casca e da torta de mamona com o objetivo geral de produção de um biocombustível gasoso que pudesse ser utilizado diretamente em turbinas a gás ou motores de combustão interna para produção de eletricidade, de modo a garantir a autossustentabilidade energética das usinas extratoras. Os insumos foram gaseificados em mini-gaseificador multicombustível projetado e construído no Laboratório de Combustíveis e Energia da Universidade de Pernambuco (POLICOM/UPE). Após a caracterização físico-química e energética das matérias-primas, planejamentos fatoriais foram executados para estudar os efeitos da temperatura do gaseificador (700-900℃), massa da amostra (5-9 gramas) e grau de adensamento do insumo (0-100% pellet) sobre a energia disponível no gás combustível. Os estudos energéticos comprovaram que a energia liberada durante a queima da biomassa pelletizada é maior se comparada à matéria-prima in natura, pois a prensagem realiza uma pré-secagem do insumo. O poder calorífico inferior (PCI) do syngas gerado na gaseificação da casca variou de 5,216 MJ/m3 a 11,857 MJ/m3. O PCI do gás combustível produzido a partir da torta variou entre 5,936 MJ/m3 e 12,478 MJ/m3. Os melhores resultados foram observados nas maiores relação ar-combustível e temperatura (900℃). Nestas condições, verificou-se a máxima energia disponível nos gases combustíveis da casca (27,7 ± 0,3) kJ e da torta (26,3 ± 0,3) kJ, com eficiências de conversão respectivamente iguais a (18,6 ± 0,2)% e (15,0 ± 0,2)%. Concluiu-se que a quantidade de energia que a gaseificação dos coprodutos investigados pode acrescentar à matriz energética nacional é de 79,73 GWh (0,017% do consumo brasileiro em 2011). Portanto, a gaseificação da casca e da torta tem grande potencial de tornar as usinas extratoras do óleo autossuficientes em termos de energia.