CURSO INTERNACIONAL ENERGIA NA INDÚSTRIA DE AÇÚ

Transcrição

1 CURSO INTERNACIONAL ENERGIA NA INDÚSTRIA DE AÇÚ ÇÚCAR E ÁLCOOL LCOOL RESÍDUOS AGRÍCOLAS PALHA Suleiman José Hassuani Centro de Tecnologia Copersucar

2 Energia na Industria de Açúcar e Álcool RESÍDUOS AGRÍCOLAS PALHA SULEIMAN JOSÉ HASSUANI Centro de Tecnologia Copersucar

3 Palha = Biomassa Combustível renovável e de baixa densidade. Custos de recolhimento e transporte elevados. Grandes áreas de estocagem na planta de geração. Necessidade de equipamento, mão de obra e restrições de tempo inibem o recolhimento dos resíduos uma vez que o produtor está preocupado com o seu produto (colheita, cultivo, etc.). O operação de recolhimento irá conflitar com os esforços de se manter a produtividade do solo (aspectos agronômicos e compactação) e minimização da erosão. O interesse o produtor em recolher os resíduos depende normalmente do benefício econômico.

4 OBJETIVOS 1 Avaliação da quantidade e qualidade da palha. 2 Avaliação das rotas de colheita com recolhimento de palha. 3 Testes de queima / gaseificação. 4 Integração do sistema com a usina campo e usina. 5 Identificação e avaliação dos impactos ambientais.

5 DISPONIBILIDADE DE PALHA Variedades Estágio Colmos (t/ha) Média Palha (MS) (t/ha) % Palha em Relação a Colmos 1º C* 120,0 17,8 15% SP º C 91,5 15,0 16% 5º C 84,2 13,7 16% 1º C* 135,8 14,6 11% SP º C 100,5 12,6 13% 5º C 91,6 10,5 11% 1º C* 134,3 17,2 13% RB º C 99,8 14,9 15% 5º C 78,2 13,6 17% Média Geral 104,0 14,4 14% * Cana Planta de Ano e Meio MS: Matéria Seca

6 COMENTÁRIOS - Não encontrada correlação entre peso in natura dos colmos e quantidade de palha. - Não verificada correlação entre fibra nos colmos e palha. - Correlação entre peso in natura dos colmos e biomassa total in natura (colmos são ~80% da biomassa total in natura). - É possível selecionar variedades com alta biomassa e alto teor de açúcar. - A palha nos colmos representa de 40 a 50% da fibra. Alta correlação entre fibra no colmo e fibra no total de biomassa indica que selecionando variedades de alta produção de colmos estaremos selecionando variedades de alta biomassa. - Selecionar variedades de acordo com a margem de contribuição.

7 POTENCIAL DE PALHA NO BRASIL Region Crushed Cane* (Millions t) Potential of Dry Residues (Millions t) State of São Paulo Center South** North - Northeast Brazil

8 ROTAS DE COLHEITA CONSIDERADAS COLHEITA DE CANA SEM QUEIMAR CORTE DE CANA INTEIRA CORTE DE CANA PICADA A B C D CARREGADORA TRANSPORTADORA COPERSUCAR CARREGADORA CONTÍNUA EXTRATOR DA COLHEDORA LIGADO EXTRATOR DA COLHEDORA DESLIGADO

9 CUSTO DA PALHA Items Alternative 1 Alternative 2 Alternative 3 Deliver trash to mill Loss of agricultural productivity Opportunity cost of trash in field Trash separation from cane Trash processing Difference of industrial results Trash total cost

10 ENFARDADORA - características a buscar - Reduzido tempo de amarração e de descarga do fardo. Capacidade de lidar com a palha e cana. Alta capacidade operacional. Robustez-baixa manutenção. Dimensão e peso. Preço.

11 FARDO - características a buscar - Alta densidade Sobrevivência : manuseio/intempéries Facilidade de recolhimento e manuseio (forma e tamanho) Facilidade de empilhamento (transporte e estocagem) Tamanho para otimizar carga no caminhão

12 FARDOS RETANGULARES GRANDES Vantagens Alta produção t/h Menos fardos a recolher Facilidade de empilhamento Facilidade de lidar com cana e palha Não há paradas para amarração e descarga do fardo Desvantagens Custo do equipamento Peso do equipamento Baixa resistência a intempéries

13 Enfardamento - Problemas Largura/altura do sistema de recolhimento Falta de confiabilidade, especialmente do sistema de amarração Limitações de tempo após a colheita Longos períodos de secagem da palha após chuvas Embuchamentos com cana inteira e ponteiros não triturados Terra na palha Necessidade de trituração

14 Enfardamento Fardos retangulares

15 Fardos retangulares - Resultados Parâmetros do fardo Aleiramento 1x1 Aleiramento 2x1 Sem aleiramento Peso médio (kg) Palha limpa e seca (kg) Densidade palha limpa e seca (kg/m 3 )

16 Fardos retangulares - Resultados Parâmetros operacionais do enfarda considerando Palha limpa e seca Aleiramento 1x1 Aleiramento 2x1 Sem aleiramento Toneladas enfardadas/hora* 6,5 9,1 9,8 Consumo diesel (litros/tonelada de palha limpa e seca) 2,0 1,5 1,6 Eficiência de recolhimento (%) * hora trabalhada

17 Recolhimento de palha com forrageiras

18 CARACTERIZAÇÃO DA PALHA E DO BAGAÇO COMO COMBUSTÍVEIS Análise Imediata Amostra Umidade Cinzas % Peso (*) Carbono Fixo Matéria Volátil Poder Calorífico Superior MJ/kg (*) Folhas Secas 13,5 3,9 11,6 84,5 17,4 Folhas Verdes 67,7 3,7 15,7 80,6 17,4 Pontas 82,7 4,3 16,4 79,3 16,4 Bagaço 50,0 3,6 14,9 81,5 18,0 * Base Seca Análise fina

19 CARACTERIZAÇÃO DA PALHA E DO BAGAÇO COMO COMBUSTÍVEIS Análise Fina Amostra % Peso (*) Carbono Hidrogênio Nitrogênio Oxigênio Enxofre Cloro Folhas Secas 46,2 6,2 0,5 43,0 0,1 0,1 Folhas Verdes 45,7 6,2 1,0 42,8 0,1 0,4 Pontas 43,9 6,1 0,8 44,0 0,01 0,7 Bagaço 46,4 6,0 0,1 43,8 0,04 0,04 * Base Seca Voltar

20 USO COMERCIAL DA PALHA EM SISTEMAS CONVENCIONAS ATIVIDADES!Otimização do recolhimento e transporte da palha!otimização da armazenagem do processamento da palha!estudo de longo prazo dos efeitos do uso da palha nas caldeiras!estudo dos impactos agrícolas do uso da palha