DEP Dedini Energia no Palhiço SIMTEC 2010

Transcrição

1 DEP Dedini Energia no Palhiço SIMTEC 2010 Fernando César Boscariol Marcílio do Amaral Gurgel

2 Objetivos do Projeto DEP Dedini Energia no Palhiço Desenvolver um produto para limpeza e separação de palha, que atenda as novas necessidades do mercado Análise das rotas para o processamento do palhiço; Desenvolvimento do sistema de limpeza do palhiço; Análise do impacto na cogeração de energia elétrica; Viabilidade técnico-econômica; Que novas necessidades?

3 Abolição das Queimadas São Paulo 2010: 70% 2014: 100% (declividade até 12%) Centro-Sul 2016: 100% 3

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5 Matéria Prima = Biomassa FOLHAS VERDES COLMOS PONTEIROS FOLHAS SECAS RAÍZES 5

6 Terminologias Palha Folha verde + Folha seca + Impurezas minerais Palhiço Palha + Palmito + Frações de Colmos com raízes Biomassa Colmo + Palhiço 6

7 É possível deixar a palha no campo 7

8 Mas palha é energia 1/3 Caldo 145 kg de ATR 608 x 10 3 kcal 1/3 Bagaço 276 kg 50% de Umidade 598 x 10 3 kcal 1718 x 10 3 kcal 1/3 Palhiço 165 kg 15% de Umidade 512 x 10 3 kcal 1 BARRIL DE PETRÓLEO = 1386 x 10 3 KCAL 1 t de cana energia primária equivalente a 1,2 barrll de petróleo Produção atual - safra 06/07 ± 425 milhões de toneladas de cana EQUIVALENTE A ± 510 MILHÕES DE BARRIS DE PETRÓLEO / ANO. 1,39 milhões de Barris de Petróleo/dia Fonte: DEDINI,

9 GWh Projeção do Consumo de Energia do Brasil

10 R$/MWh Preço do MWh por Região 250 Região Norte Região Sul Região Nordeste Região Sudeste/Nordeste jan/06 fev/06 mar/06 abr/06 mai/06 jun/06 jul/06 ago/06 set/06 out/06 nov/06 dez/06 jan/07 fev/07 mar/07 abr/07 mai/07 jun/07 jul/07 ago/07 set/07 out/07 nov/07 dez/07 Fonte: FOLHA DE SÃO PAULO, 16/01/

11 AÇÚCAR AÇÚCAR ETANOL ETANOL Há uma nova perspectiva DIVERSIFICAÇÃO DA RECEITA DAS USINAS R$ $45 Bilhões $100 Bilhões 9% 16% - $16 Bi 33% Interno 42% 13% 33% Exportação 23% Interno 56% 38% Interno 22% Exportação 10% 11

12 Impacto de recolher a palha Mas o principal... Vantagens: Pragas (Cigarrinha-da-raiz e das folhas) Perigo de Incêndio; Indústria Aumento das impurezas; Aumento do custo do transporte (cana integral); Desvantagens: Efeitos sobre as características do solo (químicas, físicas e biológicas); Reduz a amplitude de variação térmica; Controle de plantas daninhas (retenção de 50% do palhiço no campo); Conservação do solo (erosão); 12

13 Deixar toda a palha no campo é o mesmo que queimar dinheiro 13

14 É preciso de um novo produto que separe a palha 14

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16 Estudo das Rotas Palhiço no Talhão Enleiramento Enfardamento (Prismático ou Cilíndrico) Carregamento A Granel (Recolhedora Picadora) Transbordo Colheita de Cana Integral Descarregamento Transporte Transporte Descarregamento Estocagem Desenfardamento (Triturador) Descarregamento Estocagem Caldeira Sistema de Limpeza Esteiras/Picador Fonte: Ripoli, C. 16

17 Estudo das Rotas Palhiço no Talhão Enleiramento Enfardamento (Prismático ou Cilíndrico) Carregamento A Granel (Recolhedora Picadora) Transbordo Colheita de Cana Integral Descarregamento Transporte Transporte Descarregamento Estocagem Desenfardamento (Triturador) Descarregamento Estocagem Caldeira Sistema de Limpeza Esteiras/Picador Fonte: Ripoli, C. 17

18 Enfardamento Colheita 18

19 Enfardamento Colchão de palha 19

20 Enfardamento Enleiramento 20

21 Fonte: CTC Enfardamento Fardo prismático 21

22 Fonte: CTC Enfardamento Carregamento 22

23 Fonte: Usina da Barra Enfardamento Carregamento 23

24 Enfardamento Cilíndrico Enleiramento 24

25 Fonte: Usina da Barra Enfardamento Cilíndrico Formação do fardo 25

26 Fonte: Usina da Barra Enfardamento Cilíndrico Fardo cilíndrico (+/- 500 kg) 26

27 Fonte: Usina da Barra Enfardamento Cilíndrico Carregamento 27

28 Fonte: Usina da Barra Enfardamento Cilíndrico Descarregamento 28

29 Fonte: Usina da Barra Enfardamento Cilíndrico Desenfardamento 29

30 Fonte: Usina da Barra Enfardamento Cilíndrico Desenfardadora 30

31 Fonte: Usina da Barra Enfardamento Cilíndrico Desenfardamento 31

32 Fonte: Usina da Barra Enfardamento Cilíndrico Estrutura necessária 32

33 Estudo das Rotas Palhiço no Talhão Enleiramento Enfardamento (Prismático ou Cilíndrico) Carregamento A Granel (Recolhedora Picadora) Transbordo Colheita de Cana Integral Descarregamento Transporte Transporte Descarregamento Estocagem Desenfardamento (Triturador) Descarregamento Estocagem Caldeira Sistema de Limpeza Esteiras/Picador Fonte: Ripoli, C. 33

34 A Granel Colheita 34

35 A Granel Enleiramento 35

36 A Granel Coleta 36

37 A Granel Transbordo 37

38 A Granel Descarregamento 38

39 A Granel Descarregamento 39

40 Fonte: Usina da Barra A Granel Empilhamento 40

41 Estudo das Rotas Palhiço no Talhão Enleiramento Enfardamento (Prismático ou Cilíndrico) Carregamento A Granel (Recolhedora Picadora) Transbordo Colheita de Cana Integral Descarregamento Transporte Transporte Descarregamento Estocagem Desenfardamento (Triturador) Descarregamento Estocagem Caldeira Sistema de Limpeza Esteiras/Picador Fonte: Ripoli, C. 41

42 Custo Efetivo do Palhiço posto na Usina R$/t ,49 17, , Fonte: Ripoli, C. Integral À granel Enfardado 42

43 Eficiência Energética (%) Eficiência Energética das Rotas , Fonte: Ripoli, C. Integral À Granel Enfardado 43

44 Colheita de Cana Integral - Rota tradicional Colheita de Cana Integral Sistema de Limpeza Colheita de cana Integral Descarga Mesa 45 Sistema de Limpeza Peneira Rotativa Esteira/ Picador Caldeira Picador Esteira Transportadora Caldeira Experiência na Usina Cerradinho 44

45 Colheita de Cana Integral Experimento Usina Cerradinho 45

46 Colheita de Cana Integral Experimento Usina Cerradinho 46

47 Colheita de Cana Integral Experimento Usina Cerradinho 47

48 Colheita de Cana Integral Experimento Usina Cerradinho 48

49 Colheita de Cana Integral Experimento Usina Cerradinho 49

50 Colheita de Cana Integral Experimento Usina Cerradinho 50

51 Amostras colhidas em diversos pontos do processo Colheita de Cana Integral Experimento Usina Cerradinho 51

52 Quantidade Máxima de Palha viável (< 25 km da usina) 10% peso caminhão ou 50% palha disponível no campo Resultados Exp. Cerradinho 52

53 Proporção % Peso no Caminhão vs. % Disp. Campo _ M = 20 t/ha de palha 50% = 10t Produção de Cana (colmo) em SP = 86 t/ha 10 t palha + 86 t colmo = 96 t biomassa/ha 10 t 96 t x % do peso da Biomassa no Caminhão Resultados Exp. Cerradinho 53

54 Eficiência Média do Sistema de Limpeza Tradicional 40% a 60% em condições climáticas favoráveis Resultados Exp. Cerradinho 54

55 Implicações do aumento da Quantidade de Biomassa nos Equipamentos e Processos Capacidade nominal da planta em condições normais de colheita (t/safra) % de Palha (p/p) na Biomassa de entrada Biomassa real (t/safra) Biomassa real (t/h) Colmo % Entrada de Palha (t/h) , ,3 6, ,7 14, ,5 29, ,3 51, ,1 63,1 A capacidade dos equipamentos instalados necessitam de reavaliação Há necessidade de mudanças no processo 55

56 Principais Deficiências identificadas nos sistemas atuais Necessidade de ventiladores com vários inversores Câmara de Descompressão não possui coleta de poeira. As que possuem utilizam cortina d água Falta de Moega para retirada da terra sob a Mesa 45 gera alto consumo de água Picador de Palha apresenta problemas: Alto custo de manutenção Elevado consumo de potência 56

57 Solução Dedini 57

58 Esteira Layout Caldeira Biomassa Colmo/Bagaço Palha Hilo Sistema de Limpeza a Seco Mesa Moenda ou Difusor Sistema de Limpeza a Seco Picador Picador Peneira Hilo Descarregamento direto na esteira! Hilo 58

59 Descarga direta com mesa auxiliar 59

60 Solução Proposta Hilo Mesa Especial 45 (taliscada com grelha) + Moega Sistema de Limpeza (Ventilação + Separação + Descompressão) Esteiras Transportadoras Peneira Rotativa + Moega Picador Em desenvolvimento: Dosador 60

61 Mesa Alimentadora 61

62 Hilo 62

63 Hilo 63

64 Esteiras Transportadoras 64

65 Peneira Rotativa 65

66 Sistema de Limpeza Túnel de Vento 66

67 Sistema de Limpeza Túnel de Vento 67

68 Sistema de Limpeza Dimensões Menor Tradicional: 3.500m 3 Desenvolvimento Dedini: 500 m 3 Consumo energético Sistema Tradicional: 300 hp Desenvolvimento Dedini: 150 hp 68

69 Fornecimentos Dedini Soluções Integradas de Engenharia Estudo de viabilidade técnico-econômica: Quantidade de Palha x Logística Avaliação de Instalações e Equipamentos Existentes Projeto de Adequação Industrial Projeto de Adequação Agrícola Equipamentos Hilo Mesa Sistema de Limpeza (Ventilação + Separação) Esteiras Transportadoras Peneira Rotativa + Moega Dosador/Picador Equipamentos Indiretos Caldeira e outros 69

70 Agradecimento especial: 70

71 Obrigado pela atenção! Fernando César Boscariol Marcílio do Amaral Gurgel 71