DISPONIBILIDADE, CARACTERIZAÇÃO, COLETA E PRÉ-TRATAMENTO DA BIOMASSA 13

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1 S U M Á R IO PREFÁCIO...11 DISPONIBILIDADE, CARACTERIZAÇÃO, COLETA E PRÉ-TRATAMENTO DA BIOMASSA 13 1 BIOMASSA NO BRASIL E NO MUNDO Introdução Fontes da biomassa Biomassa no Brasil REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CARACTERIZAÇÃO DA BIOMASSA Introdução Propriedades físico-geom étricas Critérios de definição de tam anho Composição química elementar e imediata de combustíveis de biom assa Poder calorífico e características de fusão das cin zas O bagaço da cana-de-açúcar: estudo de c a so C onclusões REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS COLHEITA E RECUPERAÇÃO DA BIOMASSA Colheita da cana-de-açúcar Colheita da m adeira Consumo de madeira de reflorestamento no Brasil Balanço energético Resíduos florestais REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS FLORESTAS ENERGÉTICAS NO BRASIL Introdução Florestas energéticas Conceito e história Principais espécies... 95

2 4.4 Aspectos técnicos Manejo visando à produção de biomassa energética Aspetos socioambientais Principais grupos e linhas de pesquisa na área de biomassa e energia Considerações finais REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS PRODUÇÃO DE ETAN0L EM REGIÕES SEMI-ÁRIDAS Introdução Outras matérias-primas para a produção de etanol REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BALANÇO DE MASSA E ENERGIA NOS PROCESSOS DE COMBUSTÃO Cálculo da quantidade teórica de ar necessária para a combustão Coeficiente de excesso de ar. Análise de gases e expressões para a determinação do excesso de ar Equações fundamentais da combustão Equações para o cálculo de qc Verificação de erros nas medições Aspectos a serem considerados durante a análise de gases utilizando-se o Orsat Cálculo do volume dos produtos da combustão Determinação da entalpia dos produtos da combustão Exemplo de cálculo Comprovação dos resultados da análise dos gases REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CLASSIFICAÇÃO E BALANÇO TÉRMICO DAS FORNALHAS PARA A COMBUSTÃO DE BIOMASSA Classificação das fornalhas para a combustão de biomassa Aspectos de combustão da biomassa em fornalhas industriais Características técnicas das fornalhas Descrição, características técnicas e parâmetros de projeto dos diferentes tipos de fornalhas a biomassa Eficiência e balanço térmico Cálculo das perdas de calor REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS E AVALIAÇÃO DE CALDEIRAS PARA BIOMASSA Esquema funcional de uma caldeira de vapor a biomassa Caldeiras para bagaço: classificação e parâmetros de operação Características construtivas das superfícies de aquecimento e do sistema de alimentação e queima do bagaço

3 8.4 Caldeiras e fornos para lenha e outros tipos de biomassa Metodologia e instrumentação para a avaliação de caldeiras Exemplo de resultados de avaliação de caldeiras industriais Conclusões REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS GASEIFICAÇÃO Introdução História Tipos de gaseificadores Fundamentos teóricos da gaseificação Instalações experimentais de gaseificadores em leito fixo convencional Gaseificadores de topo aberto para biomassa polidispersa Gaseificadores comerciais de leito fixo para biom assa Gaseificadores de leito fluidizado Algumas das principais pesquisas em gaseificação de biomassa em leito fluidizado no B rasil M etodologia de cálculo para o dimensionamento preliminar de gaseificadores de leito fluidizado para biomassa REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS PIRÓLISE E TORREFAÇÃO DE BIOMASSA Processos físico-químicos da pirólise de biomassa Influência da matéria-prima e dos parâmetros do processo Tecnologias para a pirólise de biomassa Torre fação de biomassa REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS PIRÓLISE RÁPIDA DE MATERIAIS LIGN0CELULÓSIC0S PARA A OBTENÇÃO DE BI0ÓLE Introdução processo de pirólise de materiais lignocelulósicos Transformações químicas dos componentes da biomassa Fundamentos da pirólise dos materiais lignocelulósicos Fundamentos da pirólise da celulose, hemicelulose e lignina Distribuição e características dos produtos de pirólise Conceituação da tecnologia de pirólise rápida para produção de bioóleo Reatores para a pirólise rápida de materiais lignocelulósicos Alguns projetos de pirólise rápida no mundo nos últimos 10 a 15 anos Aspectos econômicos da produção do bioóleo...410

4 11.11 Mercados para o bioóleo de pirólise rápida Tendencias e desafios para a pirólise rápida no m undo REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS LIQUEFAÇÃO DE BIOMASSAS Introdução Breve histórico Hidrogenólise com CO/base ou form ato Hidrogenação catalítica Solvólise e extração supercrítica Hidrólise Qualidade e refino dos óleos produzidos na liquefação de biom assas Separação dos constituintes da biomassa e liquefação da lignina Conclusões REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS FERMENTAÇÃO, HIDRÓLISE E DESTILAÇÃO Introdução Matérias-primas e fermentação Destilação alcoólica Hidrólise de biom assa REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS A PRODUÇÃO DE ETANOL EM MICRO E MINI DESTILARIAS Introdução Justificativa Tecnologia Estudo de caso Análise emergética da Fazenda Jardim Considerações finais REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BI0DIGESTÃ0 DE EFLUENTES Introdução Caracterização dos resíduos O processo de biodigestão Aplicações dos produtos da biodigestão A experiência de biodigestão anaerobia no Brasil Tendências REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS PRODUÇÃO DE ÓLEOS VEGETAIS E BIODIESEL: TECNOLOGIA E ANÁLISE D0 CICLO DE VIDA Importância e histórico do uso de diesel no B rasil

5 16.2 Biodiesel: conceito e processo de produção Possibilidades da integração entre a produção de álcool de cana e a de biodiesel O uso do biodiesel e suas vantagens am bientais Análise do Ciclo devida Balanço energético Principais impactos sobre a atmosfera incluídos na ACV Estudo de caso na produção do biodiesel de óleo de palma (dendê) nas condições de Brasil e Colômbia Consumo energético na etapa agrícola Consumo energético na extração de óleo Consumo energético na produção do biodiesel REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS SISTEMAS DE PRODUÇÃO DE ELETRICIDADE A PARTIR DA BIOMASSA Introdução Experiências e perspectivas em nível m undial Tecnologias de produção de eletricidade a partir da biom assa A produção de eletricidade a partir da biomassa no B rasil Comentários finais REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS OUTRAS TECNOLOGIAS PARA A GERAÇÃO DE ELETRICIDADE EM PEQUENA ESCALA A PARTIR DA BIOMASSA: MOTOR ST IR L IN G, CÉLULAS A COMBUSTÍVEL, MICROTURBINAS Introdução Motores Stirling Microturb inas Células a combustível REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS SUSTENTABILIDADE NA PRODUÇÃO DE BIOMASSA PARA FINS ENERGÉTICOS: 0 CASO DO ETAN0L Introdução Benefícios ambientais locais: redução da poluição Herbicidas, pesticidas e fertilizantes Proteção do solo e de águas; reflorestam ento Geração, qualidade de empregos e investim ento Custos de produção, competitividade Conclusões REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS IMPACTO AMBIENTAL D0 USO ENERGÉTICO DA BIOMASSA E TECNOLOGIAS PARA 0 CONTROLE DE EMISSÕES 645

6 20.1 Introdução Emissões produto da queima da cana antes da colheita Emissões resultantes da queima industrial da lenha e do bagaço de c a n a Separadores ciclónicos Experiências de utilização de separadores ciclónicos em caldeiras a bagaço Lavadores de gás Experiências de utilização de lavadores de gás em caldeiras a bagaço Estudo de caso da aplicação de sistemas combinados m ulticiclone/lavador de gás e sistemas simples com lavadores de gás para o controle de material particulado em caldeiras a b a g a ço Estudo de caso da dispersão dos óxidos de nitrogênio emitidos durante a queima de bagaço de cana numa usina de açúcar REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BIOMASSA E 0 MECANISMO DE DESENVOLVIMENTO LIMPO Introdução Histórico U n f c c c O que é mecanismo de desenvolvimento limpo MDL e b io m assa Como MDL afeta o fazer biomassa Estudo de casos Comentários finais REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASPECTOS SOCIOECONÓMICOS DO USO ENERGÉTICO DA BIOMASSA DE CANA-DE-AÇÚCAR Introdução O modelo básico de insum o-produto O modelo de insumo-produto com tecnologias m istas Base de dados Indicadores socioeconómicos REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS EPÍLOGO LISTA DE AUTORES

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