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: policom@upe.poli.br