ICTR 2004 CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA EM RESÍDUOS E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL Costão do Santinho Florianópolis Santa Catarina

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1 ICTR 2004 CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA EM RESÍDUOS E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL Costão do Santinho Florianópolis Santa Catarina EFEITO VARIETAL DA CANA-DE-AÇÚCAR NA BIOMASSA RENOVÁVEL PARA A GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Márcio Henrique Pereira Barbosa Danilo Eduardo Rozane Mauro Wagner de Oliveira Felipe Lopes da Silva Lester Carvalho Mendes Wesley Pereira Marques PRÓXIMA Realização: ICTR Instituto de Ciência e Tecnologia em Resíduos e Desenvolvimento Sustentável NISAM - USP Núcleo de Informações em Saúde Ambiental da USP

2 EFEITO VARIETAL DA CANA-DE-AÇÚCAR NA BIOMASSA RENOVÁVEL PARA A GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Márcio Henrique Pereira Barbosa 1, Danilo Eduardo Rozane 2, Mauro Wagner de Oliveira 3, Felipe Lopes da Silva 2, Lester Carvalho Mendes 2, Wesley Pereira Marques 2. RESUMO Neste trabalho, avaliou-se o poder calórico do bagaço e da palhada de dez variedades de cana, plantadas em parcelas de sete sulcos de 11 metros de comprimento, espaçados em 1,4m, em delineamento experimental de blocos ao acaso com quatro repetições. Os resultados obtidos mostraram de kcal por kg de MS destes resíduos. Assim, a quantidade de energia contida no bagaço e na palhada da cana foi influenciada pela massa de MS destes resíduos. Para o bagaço, verificou-se que as variedades estudadas puderam ser reunidas em dois grupos. Grupo 1: SP , CB45-3, RB739359, RB765418, RB825336, RB835486, SP e RB72454, cuja produção de MS de bagaço situou-se entre 13 a 19,6t. Para o outro grupo constituído apenas pela RB e RB a MS no bagaço foi de 22,3 e 25,8 t por ha, respectivamente. Em relação ao acúmulo de MS na palhada foi possível reunir as variedades, com base no teste de Scott-Knott, em dois grupos: grupo 1 com acúmulo de MS inferior a 14,5 t por ha e grupo 2 com acúmulo de MS superior a 15,6 t por ha. Em relação à energia contida nos restos culturais destacaram-se as variedades RB e RB855536, sendo que a energia contida no bagaço e palhada destas cultivares foi superior a 160 Mcal, o equivalente a 34 mil litros de álcool hidrato. não haver diferença significativa quanto à energia, em kcal por kg de matéria seca (MS), entre o bagaço e a palhada de cana das variedades avaliadas, tendo-se obtido valor médio de cerca PALAVRAS CHAVES: Energia alternativa, biomassa, desenvolvimento sustentável, co-geração de energia. 1 Prof. Dr., Universidade Federal de Viçosa, Departamento de Fitotecnia, e. mail: Viçosa - MG, Engenheiro Agrônomo Universidade Federal de Viçosa, 3 Prof. Dr. Universidade Federal de Alagoas - Centro de Ciências Agrárias - Departamento de Fitotecnia. Rio Largo AL,

3 INTRODUÇÃO A busca por alternativas energéticas tem-se intensificado nos últimos anos, devido a crescente demanda da sociedade brasileira e a quase estabilização da energia gerada pelas hidrelétricas. Assim, fontes de energia renováveis como as provenientes dos resíduos da colheita da cana-de-açúcar não despalhada a fogo, passaram a despertar a atenção e o interesse de governantes e empresários. No Brasil, é cultivados cerca de 4,5 milhões de hectares de cana-de-açúcar e, nas últimas safras tem-se intensificado a colheita da cana não despalhada a fogo. Este aumento da área de cana colhida mecanicamente sem a prévia despalha a fogo se deve, entre outros fatores, à nova legislação ambiental, à escassez de mão-de-obra e aumento na relação do salário mais contribuição social sobre o preço médio da tonelada de cana-de-açúcar. Existem poucas informações sobre o poder calórico da biomassa dos restos culturais da cana-de-açúcar colhida sem queima, pois este é um novo sistema de colheita e, além disso, esta biomassa varia com o cultivar, com a idade do canavial e com as práticas agrícolas adotadas. Por outro lado, o bagaço, resíduo da extração do caldo é a muito utilizado nas Usinas e Destilarias para a produção de vapor e de energia elétrica, contudo em poucos trabalhos se avaliou o poder calórico do bagaço das variedades de cana-de-açúcar usadas na fabricação de açúcar ou de álcool. Neste trabalho, avaliou-se o poder calórico do bagaço e da palhada de dez variedades de cana-de-açúcar. MATERIAL E MÉTODOS As variedades de cana-de-açúcar utilizadas neste estudo foram: CB45-3, RB72454, RB739359, RB765418, RB825336, RB835486, RB855536, RB867515, SP e SP A cana-de-açúcar foi plantada em parcelas de sete sulcos de 11 metros de comprimento, espaçados em 1,4m, em delineamento experimental de blocos ao acaso com quatro repetições. A biomassa da palhada foi avaliada através de amostragem realizada aos 12 meses do ciclo da cana de primeira rebrota, sendo de 2,8 m 2 a área de cada amostra. Após o corte, despalhou-se a cana-de-açúcar e os ponteiros e as folhas secas foram reunidas, constituindo-se a palhada da cana-de-açúcar. Sub-amostra deste resto cultural foram secas em estufa, a 65ºC, até peso constante e posteriormente quantificou-se o poder calórico deste material vegetal, segundo método descrito por Silva (1990). Após extração do caldo dos colmos industrializáveis, o bagaço residual também foi seco em estufa e também determinou-se a energia contida neste resíduo. Os valores médios do acúmulo de matéria seca, do poder calórico e da energia contida nos restos culturais foram submetidos a análise de variância e as médias comparadas pelo teste Scott Knott a 5% de probabilidade. RESULTADOS E DISCUSSÕES Os resultados do acúmulo de matéria seca no bagaço e na palhada, o poder calórico e a energia estão apresentados na tabela 1. O valor médio de energia do bagaço e da palhada foi de cerca de kcal por kg de matéria seca destes resíduos, 2154

4 correspondentes a aproximadamente 40% da caloria da gasolina e a 80% do álcool hidratado (Goldenberg, 1979; Ripoli, 1999). Tabela 1. Avaliação de energia e matéria seca proveniente do bagaço e da palhada de dez variedades de cana-de-açúcar no ciclo de primeira rebrota conduzidas em Viçosa. Variedades Energia por hectare Mcal / ha Acúmulo de matéria seca Kg / ha Energia por Kg de MS Kcal / Kg de MS Bagaço Palhada Bagaço Palhada Bagaço Palhada RB a 72 a a a a a RB a 71 a a a a a RB b 64 a b a a a SP b 64 a b a a b RB b 62 a b a b b RB b 43 b b b a b RB b 52 b b b b b RB b 46 b b b b b CB b 50 b b b a b SP b 58 a b b b a Média geral CV (%) 23,4 15,5 23,7 15,3 1,3 2,1 Médias seguidas de mesma letra na coluna constituem grupos homogêneos segundo teste de Scott-Knott, a 5%. As variedades RB867515, RB855536, RB72454, SP e RB foram as que mais acumularam matéria seca na palhada, apresentando valores médios superiores a 16 t por ha, cerca de 30% maior que as demais. Furlani Neto et al. (1997) e Ripoli et al. (2000) encontraram para as variedades NA56-79, SP e SP , atualmente não mais plantadas, acúmulo de matéria seca da ordem de 12 t por ha. Uma vez que ocorreu pequena variação entre o poder calórico da palhada e do bagaço, a maior quantidade de energia acumulada nos restos culturais foi grandemente influenciada pelo acúmulo de matéria seca. Assim, novamente as variedades RB867515, RB855536, RB72454, SP e RB foram as que apresentaram maior energia por ha, cerca de 150 Mcal, equivalentes a 30 mil litros de álcool hidratado. Para as demais variedades a energia contida nos restos culturais eqüivaleu-se a 23 mil litros de álcool hidratado. Desta forma, o presente estudo demonstra que a energia contida nos restos culturais da cana-de-açúcar pode constituir-se em uma alternativa energética, renovável, não poluente e de grande potencial. CONCLUSÕES a) O poder calórico do bagaço e da palhada de cana colhida sem queima são de mesma ordem de grandeza, cerca de kcal por kg de matéria seca. 2155

5 b) Há diferenças significativas na energia contida nos restos culturais das variedades de cana, originárias principalmente do maior acúmulo de matéria seca. c) Em um hectare de cana há energia na palhada de cana e no bagaço equivalentes a 13 mil litros de gasolina. d) Para o acúmulo de MS, as variedades puderam ser classificadas em dois grupos: grupo1: com produção entre 11,5 a 14,5 t ; grupo 2: com produção entre 15,6 a 18,5 t. e) Fontes de energia renováveis, como as proveniente do bagaço e dos resíduos da colheita da cana não despalhada a fogo, devem ser mais estudadas devido ao seu grande potencial energético. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CERRI, C.C.; POLO, A.; ANDREUX,F.; LOBO, M.C.; EDUARDO, B.P. Resíduos orgânicos da agroindústria canavieira: 1. Características físicas e químicas. STAB- Álcool e Açúcar, v.6, p.34-37, FURLANI NETO, V.L.; RIPOLI, T.C.; VILLA NOVA, N.A. Biomassa de cana-deaçúcar: energia contida no palhiço remanescente de colheita mecânica. STAB, v.15, n.4, p.24-27, GOLDENBERG, J. Biomassa como fonte de energia. Energia, n.1, p.21-22, INMAN-BAMBER, N.G.; MUCHOW, R.C.; ROBERTSON, M.J. Dry matter partitioning of sugarcane in Australia and South Africa. Field Crops Research, p.1-14, RIPOLI, T.C. A energia da palha II. News IDEA, n.17, p.23-26, RIPOLI, T.C.C.; MOLINA Jr., W. F.; RÍPOLI, M.L.C. Energy potential of sugar cane biomass in Brazil. Scientia Agrícola, v.57, n.4, p , SILVA, D.J. Análise de alimentos (métodos químicos e biológicos). 2 ed. Viçosa, UFV, Impr. Universitária, ABSTRACT THE SUGAR CANE VARIETAL EFFECT ON THE RENEWABLE BIOMASS FOR THE ELECTRIC ENERGY GENERATION In this study, the bagasse and the fodder caloric power of ten sugar cane varieties, planted in parcels of seven trenches of 11 meters length, spaced by 1,4m, in an experimental delineation of bocks at random with four repetitions, was evaluated. The obtained results showed kcal/kg DM from these residues. Therefore, the energy amount contained in the sugar cane bagasse and fodder was influenced by these residues DM mass. For the bagasse, it was assayed that the studied variety can be gathered in two groups. Group 1: SP , CB45-3, Rb739359, RB , RB825336, RB835486, SP and RB72454, whose bagasse DM 2156

6 production was between 13 to 19,6t. For the other group consisted only of RB and RB the DM in the bagasse was 22,3 and 25,8t/ha, respectively. Concerning the DM accumulation in the fodder, it was possible to gather the varieties, based on the Scott-Knott test, in two groups: group 1 with a DM accumulation inferior to 14,5t/ha and group 2 with a DM accumulation superior to 15,6t/ha. In relation to the energy contained in the cultural residues, the varieties RB and RB stood out, being the energy contained in these cultures bagasse and fodder superior to 160 Mcal, the equivalent to 34 thousand liters of hydrate alcohol. There was no significant difference in relation to the dry matter (DM) between the sugar cane bagasse and fodder of the evaluated varieties, obtaining the medium fence value. KEY WORDS: Alternative energy, biomass, sustainable development, energy cogeneration. 2157

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