Cortiça e energias renováveis

dossier sobre biomassa

cortiça e energias renovåveis Este artigo descreve as vårias formas em que a cortiça estå atualmente relacionada com a energia renovåvel e possibilidades futuras nesse domínio.

LuĂ­s Gil

luis.gil@dgeg.pt

Resumo Os resíduos da transformação da cortiça podem ser usados como biomassa para a produção de energia e os materiais derivados de cortiça podem ter vårios tipos de aplicaçþes em diferentes sistemas de produção ou utilização de energias renovåveis. São apontadas algumas pistas para futuras aplicaçþes da cortiça em sistemas de energia renovåvel assim como novos usos de tecnologias de energia renovåvel no processamento industrial da cortiça.

Introdução A cortiça, como Ê correntemente conhecida a casca do sobreiro (Quercus suber

sos. É produzida principalmente nos países do Mediterrâneo ocidental,

!

resta de sobro a que corresponde quase a 50% da produção mundial de cortiça). Em 2014 a produção mundial de cortiça atingiu cerca de 201 000 toneladas e a årea mundial de sobreiral era de cerca de 2,1 milhþes de hectares [1]. As exportaçþes portuguesas de cortiça são lideradas pelas rolhas, que constituem cerca de 70% em valor monetårio, mas os materiais de construção em cortiça representam cerca de 26% deste valor [1]. " #

$ & vedação de bebidas alcoólicas engarrafadas, mas este material celular natural possui tambÊm muitas outras interessantes aplicaçþes.

A estrutura microscópica da cortiça pode ser descrita como um conjunto de cÊlulas fechadas de forma hexagonal (em mÊdia) prismåtica ligadas umas às outras em forma de favo de mel. As paredes das cÊlulas da cortiça apresentam algumas ondulaçþes com intensidade variada. "

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+/ em volume sendo o resto preenchido com ar. A cortiça apresenta tambÊm uma estrutura macroscópica em camadas (anÊis anuais de crescimento), com diferentes dimensþes de cÊlulas dependendo do período de formação (diferente altura e diferente espessura das paredes celulares). Tudo isto contribui para as propriedades caraterísticas do material da cortiça que contribuem para toda uma panóplia de aplicaçþes [2].

Considerando agora a relação entre a cortiça e as energias renovåveis 3 * 8 9 3!

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renovåvel usam ou podem usar cortiça e materiais à base de cortiça. Para alÊm disto, algumas tecnologias de energia renovåvel são ou podem ser usadas em vårios passos do processamento industrial da cortiça.

Cortiça e energia solar A cortiça pode ser usada como matriz para a produção de ecocerâmicas biomimÊticas de cÊria com base em cortiça para se obterem espumas cerâmicas possuindo a estrutura celular da cortiça, para a produção 36

de hidrogÊnio usando energia solar concentrada [3]. Hexaferrites podem ser usadas de modo a obter espumas cerâmicas magnÊticas atravÊs de pirólise, usando cortiça como matriz e modelo, resultando num sólido muito leve e poroso com a microestrutura da cortiça. ;

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xĂ­vel ĂŠ usado, por exemplo, no uso de energia solar tĂŠrmica, devido Ă

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quando usado no exterior [4]. Os coletores solares tĂŠrmicos produzem ĂĄgua quente mas esta ĂĄgua tem que ser transportada desde a zona de armazenamento a quente atĂŠ Ă torneira. Pelo menos uma parte da tuba ! * $ 9 < '

(radiação UV, chuva, geloâ&#x20AC;Ś) aceleram a degradação dos isolantes tĂŠrmicos

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# $ vel, fåcil de montar e demonstrou ser muito resistente à ação do ambiente envolvente, diminuindo custos de manutenção. Isto Ê naturalmente tam' 3

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qualquer sistema de energias renovĂĄveis, com um limite de utilização de cerca de 200Âş C. Outro produto que tem cortiça e que pode ser usado em aplicaçþes â&#x20AC;&#x153;solaresâ&#x20AC;? ĂŠ a designada â&#x20AC;&#x153;

â&#x20AC;? [5]. PartĂ­culas de cortiça sĂŁo misturadas com um material polimĂŠrico de ligação, usualmente in situ, e esta mistura ĂŠ pulverizada diretamente e de forma fĂĄcil sobre a superfĂ­cie a cobrir. A gama de temperatura de trabalho ĂŠ de -165Âş C a +165Âş C. A mistura adere bem a qualquer tipo de superfĂ­cie. Trata-se

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& ?nica. Pode, inclusivamente, ser usado para reparar material de isolamento defeituoso previamente existente. A â&#x20AC;&#x153;

â&#x20AC;? pode ser usada para isolar os reservatĂłrios e/ou a tubagem de coletores solares tĂŠrmicos ou de quaisquer outros sistemas de energias renovĂĄveis que necessitem de proteção no domĂ­nio da impermeabilização e do isolamento tĂŠrmico e acĂşstico. Ă&#x2030; tambĂŠm prevista a utilização de derivados de cortiça para a produção de coletores solares tĂŠrmicos, constituindo o corpo do coletor, com capacidade estrutural e de isolamento tĂŠrmico. Usando compĂłsitos de cortiça adequados ĂŠ possĂ­vel (foram realizadas algumas expe & $ B < passo, o corpo do coletor solar, Figura 1 Isolamento de tubagem em agloincorporando sistemas de suporte

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seu desempenho acústico e vibracional [7]. O estudo dos materiais para as lâminas dos rotores de modo a encontrar materiais mais apropriados,

a investigação para estruturas em sanduíche com núcleos com compósitos de cortiça [8].

Dado que a cortiça Ê tambÊm conhecida como um material de fricção adequado existe a possibilidade de usar cortiça como componente em calços/pastilhas de travão nomeadamente de pequenas turbinas. As turbinas de pequena dimensão requerem, usualmente, um sistema simples de controlo da velocidade rotacional e, por isso, são necessårios travþes para assegurar não apenas uma operação segura como tambÊm para manter essa velocidade dentro da gama de trabalho necessåria. Existem muitos tipos de travþes no mercado mas a grande maioria destes não Ê adequada para o torque/velocidade variåveis caraterísticos deste equi

principalmente para os regimes de baixa rotação. De modo a otimizar o

de fricção natural e sustentåvel - na composição dos calços/pastilhas de !

"

As åguas residuais de cozedura da cortiça, carregadas de matÊria orgânica extraída desta, podem ser tratadas atravÊs de digestão anaeróbia de modo a produzir biogås que pode ser usado em diversas operaçþes de processamento da cortiça [10]. Este biogås/biometano pode ser usado no aquecimento da ågua de cozedura, na marcação a fogo das rolhas e/ou outros items em cortiça ou ainda para gerar calor para os processos de produção do aglomerado composto de cortiça.

Outros usos da cortiça no domínio das energias renovåveis Juntas e elementos de ajuste/junção de peças rígidas feitas com derivados de cortiça podem encontrar aplicaçþes variadas em vårios componentes de sistemas de energias renovåveis, sempre que for necessårio

+

2 são e/ou retração de outros materiais.

Dado que a cortiça Ê tambÊm muito resistente à ågua salgada a utilização deste material em tecnologias offshore (por exemplo, energia eólica, energia das ondas, e outros) pode ser um campo futuro de investigação.

Nos locais com ĂĄgua quente geotĂŠrmica esta pode, naturalmente,

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à cortiça.

Cortiça em veículos elÊtricos e híbridos Os novos veículos automóveis movidos a cÊlulas de combustível, baterias ou outro tipo de motor elÊtrico, tendem a ter um fundo plano o que Ê uma boa caraterística para aplicaçþes de revestimentos de piso em cortiça diminuindo o peso e a pegada de carbono [7], sendo que estes veículos tambÊm podem incorporar outros componentes em cortiça.

Os motores de combustão que trabalham com biogås/biometano usados em veículos ditos convencionais usam diversas juntas entre elementos rígidos (motor, transmissão, caixa de velocidades) com base em cortiça, nomeadamente de aglomerado de cortiça com borracha.

Bionergia a partir de resíduos de processamento da cortiça O pó de cortiça, o principal resíduo industrial da transformação da cortiça, Ê usado como biomassa em caldeiras tradicionais para aquecer a ågua para o processo de cozedura da cortiça (usualmente por injeção de vapor) e para a produção do vapor sobreaquecido para o processo de aglomeração do aglomerado expandido de cortiça e tambÊm em diversos passos de aquecimento na produção de rolhas e aglomerados com #$% & '

' #*% de cerca de 4000 a 7000 kcal/kg, dependendo do tipo de pĂł.

[1] [2] #=% [4]

[5] [6] [7] [8]

[9] [10] Figura 3

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