Revista Biomassa BR Ed. 63

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ISSN-2525-7129 Vol. 06 - Nº 63 - Set/Out 2022 www.revistabiomassabr.com CARACTERIZAÇÃO ENERGÉTICA DO CARVÃO DE Azadirachta indica Juss (NIM) SUL DO TOCANTINS Desvio de biodegradáveis de aterros sanitários para reduzir as emissões de metano que contribuem para o aquecimento global
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Caracterização energética do carvão de Azadirachta indica Juss 12

Potencial bioquímico de hidrogênio a partir do bagaço da mandioca 20

Desvio de biodegradáveis de aterros sanitários para reduzir as emissões de metano que contribuem para o aquecimento global

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São Paulo amplia benefícios do ICMS para bioenergia

3 Revista Biomassa BR Índice

CARACTERIZAÇÃO ENERGÉTICA DO CARVÃO DE Azadirachta indica Juss (NIM), SUL DO TOCANTINS

RESUMO

A espécie Azadirachta indica Juss conhecida popularmente como nim apresenta um grande potencial pra fins energéticos, podendo ser utilizado como carvão vegetal desde que realizado estudo comprovando sua eficiência para tal finalidade. Diante disso, o objetivo desta pesquisa foi pro duzir e caracterizar o carvão de Azadirachta indica para fins energéticos. O experimento foi instalado no laboratório de Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais I da Universidade Federal do Tocantins, Campus Gurupi-TO. Foram utilizados dez corpos de provas com dimensões aproximadas de 2 x 2 x 5 mm (largura x espessura x comprimento). O carvão vegetal foi produzido por meio do processo de pirólise da madeira em um forno tipo mufla adaptado para captação do licor pirolenhoso, em que foi utilizada a marcha com temperatura final de 550°C com taxa de aquecimento de 1,4ºC/min. Por meio do processo de pirólise foram obtidos os valores de rendimento total em carvão, rendimento em licor pirolenhoso e em gases não condensáveis. Em seguida determinou-se a densidade aparente, a análise química imediata do carvão vegetal, e por fim calculou-se o seu poder calorífico. Obteve-se valor médio de densidade aparente da madeira de 0,66 g/cm³. Com relação a análise química imediata do carvão, os teores de materiais voláteis e carbono fixo encontraram-se abaixo do recomendado (47,96%), (49,51%) e o teor de cinzas acima (2,53%). O poder calorífico superior apresentou-se abaixo do recpmendado para carvão vegetal (6581,70 kcal.kg-¹), devido aos altos teores de matérias voláteis e cinzas e baixo teor de carbono fixo. Porém, pode-se dizer que a madeira e o carvão de nim possuem potencial energético, mas devem ser testados em diferentes temperaturas para se chegar aos valores recomendados.

PALAVRAS-CHAVE: Análise química imediata. Pirólise da madeira. Poder calorífico superior.

Introdução

A madeira é o combustível mais antigo empregado pelo homem para gerar energia e, entre suas vantagens, está o baixo custo, o qual permite que haja um consumo maior utilizando menos capital em relação às de mais fontes, além de resultar em menores impactos ambientais, quando comparados aos combustíveis não-renováveis (NASCI MENTO; BIAGGIONI, 2010).

1 Graduanda em Engenharia Florestal pela Universidade Federal do Tocantins, campus de Gurupi. e-mail (raay.ns15@gmail.com).

² Doutoranda em Engenharia Florestal pela Universidade Federal do Paraná, campus de Curitiba.

³ Professora Doutora da Universidade Federal do Tocantins, campus de Gurupi.

Segundo Marchesan et al. (2019), o car vão é uma fração dos produtos que podem ser obtidos do processo de carbonização onde podem ser utilizadas várias taxas de temperatura. A carbonização é um processo onde a madeira é aquecida numa atmosfera redutora controlada que a transformará em carvão, gases condensáveis, não condensá veis e cinzas (ALMEIDA e REZENDE, 1982). A qualidade do carvão vegetal depende ba sicamente de características físico-químicas da matéria-prima e do processo de carboni zação (BARCELLOS, 2007).

As composições química e imediata da madeira também são importantes parâme tros que devem ser considerados quando se objetiva o uso da madeira na produção

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Rayane Nepomuceno Santana1, Renata Carvalho da Silva2, Lívia Cassia Viana3, Raquel Marchesan3
Artigo

do carvão vegetal. O carvão vegetal consegue reter, em média 57% do car bono inicial presente na madeira. O carbono restante está contido nos ga ses enriquecidos e no líquido pirole nhoso condensado. A lignina, rica em carbono, é, portanto o fator químico mais importante na produção de insu mos energéticos sólidos (ANDRADE, 1989). Quanto ao teor de umidade, é uma propriedade que varia na ma deira e na casca de maneira bastante ampla. A energia oriunda na queima da madeira é gasta no aquecimento e vaporização da água, portanto quanto maior o teor de umidade da madeira menor será seu poder calorífico (FA RINHAQUE, 1981).

Brun et al. (2018) mencionam que não existem espécies que não possam ser utilizadas para geração de energia. Entretanto, existe alguns parâmetros indispensáveis que comprovam a efi ciência da madeira para produção enérgica que deve ser levada em con sideração. É imprescindível o conhe cimento sobre as propriedades físicas e químicas que se relacionam com o desempenho energético da biomassa de uma determinada espécie (SOA RES et al., 2014). A análise da quanti dade de voláteis, carbono fixo, teor de cinzas e poder calorífico são parâme tros de grande importância para essa finalidade.

O nim (Azadirachta indica A. Juss) é uma planta pertencente à fa mília Meliacea. Apresenta um gran de potencial pra pesquisa devido à sua ampla utilização e por ser uma espécie, de acordo com Araújo et al. (2000), que apresenta fuste reto, den sidade da madeira variando entre 0,56 a 0,85 g/cm3 com a média em torno de 0,70 g/cm3 e por ser muito abundante no Brasil, podendo também ser utili zado como carvão vegetal desde que realizado estudo comprovando sua eficiência para tal finalidade.

Portanto, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a qualidade da madeira do nim para fins energéticos.

Materiais e Métodos

Para a realização deste trabalho foi utilizado madeira proveniente de podas urbanas realizadas no muni cípio de Gurupi-TO em que foi sele

cionada a espécie Azadiratcha indica juss (nim) para a realização do expe rimento.

Foram utilizados dez corpos de prova de 2 x 2 x 5 cm. Para se obter os valores dos parâmetros de qualidade da madeira para energia determinou -se as propriedades físicas e energéti cas do carvão. Foram determinadas a umidade da madeira, densidade apa rente da madeira  (g/cm3), densidade aparente do carvão, teor de extrativos totais (%), teor de lignina (%), teor de holocelulose (%), o poder calorífico superior (kcal/Kg), rendimento de carvão (%), teor de carbono fixo (%), teor de cinzas (%) e teor de materiais voláteis (%).

Para definir a densidade apa rente da madeira foi estabelecida a razão entre massa e o volume das amostras ao teor de umidade, em que os corpos de prova se encontra vam no momento do teste, 7% de umidade. A umidade da madeira foi determinada através da pesagem das amostras úmidas e secagem a 103ºC em estufa até a massa permanecer constante.

Para a realização da análise quí mica foram utilizados cavacos finos. O material foi moído em moinho, em seguida peneirado e selecionadas as partículas que ficaram retidas na pe neira com fração de 60 mesh. O ma terial foi distribuído em saquinhos de filtro de papel e pesado 2g em cada saquinho.

As determinações foram fei tas seguindo as seguintes normas técnicas da ABCP (1974): M3/ 69, M4/68, M5/68 e M6/68 para teor de extrativos totais (%) e, M10/71 para teor de lignina (%). O teor de ho locelulose foi obtido por diferença total.

Para a realização da pirólise, fo ram utilizados dez corpos de provas secos em estufa a 103°C ± 2°C. Poste riormente, os corpos de prova foram dispostos dentro de um reator e leva dos ao processo de carbonização em um forno tipo mufla adaptado para recuperar o licor pirolenhoso (figura 1). A temperatura final de carboniza ção foi 550°C com taxa de aquecimen to de 1,4 °C/min.

O rendimento gravimétrico foi calculado a partir da relação entre peso seco do carvão obtido na pirólise e o peso seco da madeira utilizada no processo, obtidos por meio da pesa gem em balança analítica.

Através da adaptação do forno mufla obteve-se no processo de piró lise o carvão, os gases condensáveis e os não condensáveis. Os instrumentos que foram empregados no processo de pirólise foram pesados antes e após a carbonização para obtenção da mas sa do licor pirolenhoso.

Para calcular a densidade aparen te do carvão foi seguida a norma da ABNT NBR 9165 (ABNT, 1985).

Para a realização da análise quí mica imediata, as amostras de carvão foram trituradas e classificadas em pe neira de diferentes malhas. Foi utiliza da a fração que ficou retida na peneira de 60 mesh.

A análise química imediata feita foi baseada nos procedimentos conti dos na norma ABNT NBR 8112 (AS SOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NOR MAS TÉCNICAS, 1986).

As amostras de carvão triturado foram colocadas em cadinhos de por celana em estufa a 103ºC por 30 min, e posteriormente, levadas a mufla até atingir 850 ºC para obter os materiais voláteis. Após, as amostras foram le vadas para a mufla com temperatura

5 Revista Biomassa BR Artigo
Figura 1. Mufla adaptada para coleta de licor pirolenhoso. Fonte: Próprio autor (2020).

Artigo

de 700ºC permanecendo por 7 horas para determinar o carbono fixo e o teor de cinzas.

Para as análises da madeira, aplicou-se a estatística descritiva para obter o desvio padrão e média geral dos dados, como também o coeficiente de variação. Foi utiliza do o programa Excel 2010® para análise estatística.

Resultados e Discussões

Na tabela abaixo são apresentados os dados médios de umidade e densidade aparente da madeira obtidos para o nim.

Tabela 1. Valores médios de umidade e densidade aparente da madeira de nim.

te trabalho (24,59% e 70,02%). De acordo com Andrade (1993), o carvão vegetal terá rendimento elevado quando a madeira com alto teor de lignina for carbonizada.

De acordo com Barcelos (2007), a relação é direta mente proporcional aos teores de lignina, e inversamente proporcional ao teor de holocelulose.

Na Tabela 2 são apresentados resultados obtidos a par tir da análise química imediata e poder calorífico da ma deira do nim.

Tabela 3. Resultados médios da caracterização energética da madeira de nim.

De acordo com os dados apresentados na Tabela 1, verifica-se que o teor de umidade da madeira apresentou média de 7,33%, valor próximo aos valores observados por Brand et al. (2015) para as espécies de eucalipto e acácia negra com média de 8,21% e 7,00% respectivamente.

A densidade aparente da madeira o nim foi de 0,66g/ cm³. Segundo Vale et al. (2010) quanto maior for à densi dade da madeira, maior será a quantidade de energia por unidade de volume. Por isso, o uso de madeiras com alta densidade para produção de carvão vegetal fornece maior rendimento em massa de carvão, já que para um mes mo volume do forno, madeiras mais densas representam maior massa enfornada quando equiparadas com madei ras menos densas (SANTOS, et al., 2012).

Os valores médios para teor de extrativos totais, lig nina e holocelulose da espécie em estudo, encontram-se apresentados na Tabela 2.

Tabela 2. Valores médios das propriedades químicas da madeira de nim.

Foi observado que a madeira do nim apresentou alto teor de materias voláteis 82,89%. A exposição do material a altas temperaturas em um curto período de tempo, pode ter contribuído para chegar neste resultado. Segundo Pi nheiro et al (2008) o teor de materiais voláteis facilita a ig nição e a velocidade de combustão implicando alto em um processo de queima mais lento. Devido a essa quantidade presente no material a degradação do carvão será mais rá pida. O carbono fixo apresentou valor médio considerado baixo (17,25%). Quanto maior a temperatura final maior o seu teor de carbono fixo e está correlacionado com a quantidade de lignina existente na madeira. Para o teor de cinzas, foi obtido valor médio de 0,46%, valor baixo e con siderável para finalidade energética. As cinzas contribuem de forma negativa no processo de carbonização não sendo interessante para avaliação energética da madeira, uma vez que, quanto maior for a quantidade de cinzas menos com bustível é queimado.

Observou-se que o nim apresentou poder calorífico de 4522,79Kcal/kg valor superior à média de 4.763 kcal/kg encontrada por Vale et al. (2002) para madeira de 47 espé cies do cerrado e próximo do valor encontrado no estudo realizado por Araujo et al. (2000) para o nim com valor de 4088,5 kcal/kg. O que revela a qualidade desta espécie como material energético.

Tabela 4. Valores médios para os parâmetros avaliados no carvão vegetal.

Constatou-se que o nim apresentou teor de extrativos de 5,50%, inferior ao apresentado por Araujo et al. (2000), em que a espécie apresentou valor de 8,46%, mas ao ve rificar os valores obtidos para lignina (23,52%) e holoce lulose(68,01%), observou que os valores encontrados por Araujo et al. (2000) estavam próximos ao apresentado nes

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Na Tabela 4 são apresentados valores médios de den sidade aparente do carvão vegetal e análise química ime diata em que foram obtidos os valores das médias para materiais voláteis (MV), carbono fixo (CF) e teor de cinzas (TC) para o carvão do nim.

A densidade aparente encontrada para o carvão de nim foi de 0,35g/cm³. Valor próximo ao encontrado em estudo realizado por Pereira et al. (2016) onde obtiveram médias de densidade aparente do carvão de 0,36 g/cm³ para Eu calyptus camadulensis, para E. grandis de 0,38 g/cm³ e para E. urophylla de 0,40 g/cm³. Marchesan et al. (2019), obser varam que a densidade aparente média do carvão para a espécie de Eucaliptus urograndis foi de 0,23 g/cm³, menor que a citada neste trabalho. Para Santos (2008), a densi dade aparente do carvão vegetal deve ser superior a 0,40 g/cm³, se for destinada para o uso siderúrgico. O carvão do nim não atendeu ao parâmetro, pois apresentou densi dade aparente inferior a 0,40g/cm³. O fator que pode ter influenciado esse resultado foi a idade da espécie analisada que não foi determinada neste estudo.

O teor de materiais voláteis do nim foi de 47,96%. No estudo realizado por Brand et al. (2015) os valores obtido dos materias voláteis foram de 29,26% e 31,10% para car vão de Eucalyptus, inferior ao do nim apresentado neste estudo. No trabalho apresentado por Oliveira et al. (2010) sobre parâmetros de qualidade do carvão vegetal de Eu calyptus pellita F. Muell. foram apresentados resultados de matérias voláteis entre 9 a 14%, baixos em relação a ma deira de nim. O teor de materiais voláteis baixo implica em um processo de queima mais lento. Dessa forma, o ideal é que o teor de materiais voláteis seja menor que 23,5% para que esteja dentro dos parâmetros de um carvão de boa qualidade (SÃO PAULO, 2003).

O nim apresentou teor de carbono fixo de 49,51%, in ferior ao encontrado por Marchesan et al. (2019) para a espécie E. urograndis (86,96%) na marcha de carbonização de 500ºC. Oliveira et al. (2010), encontraram valores de 86,10% e 86,66% para a espécie E. pellita nas temperaturas de 450°C e 500°C respectivamente, superiores ao do pre sente trabalho. Rosillo-Calle & Bezzon (2005) mencionam que o teor de carbono fixo deve apresentar valor maior que 75%.

O teor de cinzas apresentado foi de 2,53%, semelhan te ao da espécie Eucalyptus pellita que apresentou teor de cinzas de 2,6%. Segundo Gonçalves et. al. (2009) o ideal é que o teor de cinzas não ultrapasse 1,5%, já que as cinzas contribuem de forma negativa no processo de carboniza ção, pois quanto maior for a quantidade de cinzas menos combustível é queimado.

O poder calorífico do carvão de nim foi de 6.581,70 kcal.kg¹, inferior à média encontrada para o Eucalyptus (8.172 kcal.kg-¹) encontrado por Oliveira et al. (2010) com a mesma temperatura final apresenta neste trabalho. To dos os valores encontrados para o gênero Eucalyptus fo ram superiores ao do nim. De acordo com Marchesan et al. (2019), existe uma correlação positiva entre o poder calo rífico superior e o teor de carbono fixo. Portanto, alto teor

de carbono fixo implicará em maiores poderes caloríficos.

Na Tabela 5, estão apresentados os resultados do ren dimento em carvão vegetal, rendimento em gases conden sáveis e rendimento em gases não condensáveis para es pécie em estudo obtido através do processo de pirólise da madeira na marcha de carbonização de 550°C.

Tabela 5. Valores médios dos rendimentosgravimétricos do carvão vegetal, gases condensáveis e gases não condensáveis gerados na piró lise da madeira de nim.

Com base neste resultado, o nim apresentou rendi mento em carvão de 31,05% para marcha de temperatura final de 550ºC. Araújo et al. (2000) constataram um ren dimento médio de 38,20% com uma temperatura final de 420 ºC para o carvão vegetal de nim indiano. Os autores observaram que com o aumento da temperatura final de aquecimento o rendimento em carvão vegetal total dimi nuiu, isso ocorre devido à decomposição dos constituintes químicos da madeira, provocando redução do rendimento em carvão.

O valor obtido para rendimento em gases condensá veis (licor pirolenhoso) foi de 35,17%, inferior ao valor apresentado no trabalho de Oliveira et al. (2010), em que a espécie Eucalyptus pellita obteve em rendimento de ga ses condensáveis na temperatura final de 550 ºC valor de 58,01%. Araújo et al. (2000), relatam que o rendimento em gases condensáveis para o nim indiano produzido em tem peratura final de 420ºC foi de 41,87%, valor maior compa rado com o rendimento do licor do nim com temperatura final de 550ºC.

O rendimento de gases não condensáveis foi de 33,78%, maior que o encontrado por Marchesan et al. (2019) para o Eucalyptus urograndis com valor de 23,38% em diferente taxa de carbonização.

Considerações finais

Conclui-se que a madeira apresentou baixo teor de umidade, tendo influência positiva para o carvão. A densi dade aparente da madeira da espécie avaliada nesse estudo não alcançou os valores recomendados para a produção de carvão vegetal, porém ficou de acordo com o apresentado para o gênero Eucalyptus

Com base nos valores encontrados para a porcenta gem de lignina, holocelulose, materiais voláteis e teores de cinzas, caracterizam a madeira de nim como produtora de carvão de boa qualidade para fins siderúrgicos.

O rendimento total em carvão vegetal apresentou valor considerado razoável próximos a literatura. O rendimento em gases condensáveis e não condensáveis apresentaram -se superiores a algumas espécies do gênero Eucalyptus.

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Pelas características avaliadas do carvão vegetal oriundo da madeira do nim possui características aceitáveis para utilização como fonte energética

Observou-se que o teor de maté rias voláteis, o teor de carbono fixo e de cinzas não se enquadraram aos pa râmetros, mas os valores foram consi derados aceitáveis visto que a atendeu a relação: maior teor de carbono fixo, menor teor de materiais voláteis e alto poder calorifico. O poder calorífico do carvão encontrou-se dentro dos padrões recomendados para um car vão de qualidade, tendo bom poten cial energético.

Pelas características avaliadas do carvão vegetal oriundo da ma deira do nim possui características aceitáveis para utilização como fon te energética. Porém, para atingir os valores recomendados é necessá rio estudar diferentes temperaturas.

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POTENCIAL BIOQUÍMICO DE HIDROGÊNIO A PARTIR DO BAGAÇO DE MANDIOCA

RESUMO

A utilização de resíduos orgânicos para a produção biológica de hidrogênio é uma abordagem bastante promissora, podendo haver o tratamento das águas residuárias de forma simultânea à geração de energia limpa. Diante disso, o objetivo desse trabalho foi produzir hidrogênio a partir do bagaço de mandioca (BM), avaliando a granulometria e um pré-tratamento parcial do mesmo, a fim de completar o processo no potencial bioquímico de hidrogênio (BHP). O experimento utilizou o bagaço de mandioca in natura e submetido a um pré-tratamento térmico, no qual foi seco a 60ºC por 72 horas e posteriormente obteve-se duas granulometrias. Foram realizados três ensaios de BHP com água residuária sintética, inoculo e o bagaço quebrado, triturado e peneirado. Os ensaios foram incubados em estufa a 32°C por um período de 7 dias, nesses quais também foram realizadas medidas para quantificar o volume de biogás produzido. A produção volumétrica acumulada foi de 79 ml; 329,5 ml e 451 ml para os BHP1, BHP2 e BHP3, respectivamente. Os resultados do BHP2 e BHP3, foram influenciados pela quebra do material lignocelulósico, o que facilitou o término do processo de hidrolise gerada pelos microrganismos para posteriormente seguir com a digestão anaeróbia.

PALAVRAS-CHAVE: pré-tratamento; água residuária sintética ; amido.

Introdução

O hidrogênio é leve, simples e o mais abundante de todos os elementos químicos do univer so. O hidrogênio tem como van tagem o excepcional potencial energético por conteúdo de mas sa de 143 MJKg-1; possibilidades de transporte e armazenagem; segurança e emissão de poluen tes reduzida [1], uma vez que, a combustão gera água como úni co subproduto [2].

Diante disso, estudos bus cam por fontes energéticas efi cientes, disponíveis e renováveis como alternativa aos combustí veis fósseis. A utilização de resí duos orgânicos para a produção biológica de hidrogênio é uma abordagem bastante promissora, uma vez que o tratamento das águas residuárias e geração de energia limpa podem ocorrer si

multaneamente e com baixo re querimento energético.

A possibilidade de utilizar resíduos orgânicos como subs tratos para produção de hidro gênio, torna o processo bioló gico bastante atrativo. Como os amidos são a principal fonte de carbono dos micro-organismos produtores de hidrogênio, o ba gaço de mandioca é um substra to promissor para sua produção devido ao elevado teor de amido (84,85 g 100g-1) [3].

A geração de amido por meio do processamento de mandioca, vem cada vez mais crescendo economicamente em países tropicais, como o Bra sil. No processo de industria lização da mandioca são gera dos resíduos que podem causar impacto ambiental. Devido a isso, as indústrias procuramal

ternativas para transformar seus resíduos em produtos de interesse.

No processamento de man dioca são gerados muitos resídu os, mas o tratamento desses resí duos ainda precisa de melhorias. O elevado teor de fibras, torna da industria de mandioca um pro duto de lenta degradação, neces sitando de um pré- tratamento para despolimerização de molé culas complexas (lignina e celu lose, que compõem o bagaço de mandioca)[4].

Diante disso o objetivo desse trabalho foi produzir hi drogênio a partir do bagaço de mandioca, avaliando a granu lometria e um pré-tratamento parcial do mesmo a fim de que complete o processo no poten cial bioquímico de hidrogênio (BHP).

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Gabriel Eduardo Kupeniski Gomes1; Tamiris Uana Tonello1; Simone Damasceno Gomes1 1 Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel, Paraná, gabrieleduardokgomes@gmail.com.

Metodologia

O experimento foi conduzi do no Laboratório de Reatores Biológicos, Saneamento Am biental e Análises Agroambien tais da Universidade Estadual do Oeste do Paraná, campus de Cascavel.

O bagaço de mandioca foi coletado em indústria de fécula de mandioca da região Oeste do Paraná e caracterizado quanto aos parâmetros:

a) teor de umidade e cin zas, utilizando-se a metodologia do Instituto Adolfo Lutz (IAL, 1985) [5];

b) amido foi determinado por titulação utilizando o méto do de Lane-Eynon [6];

c) açúcares totais pela meto dologia de Dubois et al. (1956) [7]. O bagaço de mandioca in natura foi submetido a um pré -tratamento térmico, no qual foi seco a 60ºC por 72 horas e poste

riormente obteve duas granulo metrias:

1) triturado em moinho e peneirado (60 Mesh); e

2) quebrado.

O ensaios de BHP foram inoculados com inóculo prove niente do reator da estação de tratamento de esgoto da cidade de Cascavel. Oinóculo foi sub metido a um pré-tratamento

térmico para eliminação dosmi cro-organismos consumidores de hidrogênio. No tratamento térmico o inóculo foi aquecido por 15 minutos à temperatura de 95° C, conforme recomendações de Sreethawong et al. (2010) [8].

Alimentação dos ensaios foi seguida de água residuária sinté tica com base de sacarose como carga orgânica, conforme a me todologia Penteado (2012) [9].

Figura 1. Produção volumétrica de biogás nos ensaios de BHP.

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Figura 2. Produção volumétrica acumulada de biogás nos ensaios de BHP.

As condições experimentais dos ensaios de Potencial Bio químico de Hidrogênio (BHP) foram realizadas em frascos de Duran 500 mL, sendo 200 mL de volume útil e 300 mL de heads pace. Na avaliação do potencial bioquímico do bagaço de man dioca foram realizados três en saios, que foram assim definidos:

BHP1: definido como ensaio controle para a verificação da capacidade do inóculo na ge ração de hidrogênio água re siduária sintética (180 mL), inóculo (20 mL) e sacarose (2 g.L-1);

BHP2: água residuária sintética (180 mL), inóculo (20 mL) e ba

Figura 3. Percentual de hidrogênio no biogás.

gaço de mandioca seco e tritura do (1,805 g, equivalente a 1,63g de sólidos voláteis);

BHP3: água residuária sintéti ca (180 mL), inóculo (20 mL) e bagaço de mandioca seco e seco. O teor de amido presente no BM seco resultou em 75%.

A produção volumétrica e a produção volumétrica acumula da de biogás é apresentada nas Figuras 1 e 2.

O BHP1 (ensaio controle) apresentou uma PVB de apro ximadamente 3 ml d-1 de bio gás, porém nos primeiros dias de ensaios chegou a produzir 74 ml de biogás. Fato que pode es

tar relacionado a concentração de matéria orgânica no meio, onde foi adicionado apenas sa carose como matéria orgânica. Em comparação com os BHP 2 e 3 manteve-se um PVB de aproximadamente 51 ml d-1 e 71 ml d-1 de biogás, respectiva mente. Esses resultados foram obtidos devido a concentração da matéria orgânica, sacarose mais o BM, que é rico em ami do(sacarose) em sua composi ção, favorecendo a produção de hidrogênio.

A produção volumétrica de biogás acumulada (PVBA) nos ensaios foi de 79 ml, 329,5 ml e 329,5 ml para os BHP1, BHP2 e BHP3, respectivamente.

Revista Biomassa BR 16

A Figura 3 apresenta o per centual de hidrogênio no biogás que foi quantificado durante o tempo de incubação dos ensaios.

A composição de hidro gênio para o BHP1 atingindo 29,46% H2 nos primeiros dias de coleta; para o BHP2 que apre sentou maior composição obte ve média de 32,06% H2 e segui do do BHP3 que atingiu média de composição de hidrogênio de 30,12% H2. Os resultados do BHP2 e BHP3, foram influen ciados pela quebra do material lignocelulósico, o que facilitou o término do processo de hi drolise gerada pelos microrga nismos para posteriormente se guir com a digestão anaeróbia.

Conclusão

Nesse trabalho foi avalia da a produção de hidrogênio em ensaios de batelada a partir do potencial bioquímico de hi drogênio utilizando bagaço de mandioca juntamento com água residuária sintética. As maio res concentraçoes de hidrogê nio foram de 29,46%, 32,06% e 31,12%, referentes ao BHP1, BHP2 e BHP3 respectivamente. Como pode-se observar o BHP2 (água residuária sintética, inócu lo, e bagaço de mandioca seco e triturado) foi o que apresentou maior produção de biogás quan to a porcentagem de hidrogênio, considerando a secagem e tritu ração do bagaço como pré-trata mento eficaz para a produção de hidrogênio.

Referências

[1] MAZLOOMI, K.; GOMES, C. Hydrogen as an energy car

rier: Prospects and Challenges. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v.16, p.30243033, 2012.

[2] ACAR, C.; DINCER, I. Com parative assessment of hydro gen production methods from renewable and non-renewable sources. International Journal of Hydrogen Energy, v. 39, p.1–12, 2014.

[3] FIORDA, F.A.; JUNIOR SO ARES S.M.; SILVA F.A; SOUTO L.R.F.; GROSSMAM M.V.E. Fa rinha de bagaço de mandioca: aproveitamento de subproduto e comparação com fécula de man dioca. Pesquisa Agropecuária Tropical, v. 43, 408-416, 2013.

[4] ROSSI, E. Pré-tratamen tos físico-químicos e digestão anaeróbia da palha de sorgo sacarino (Sorghum bicolor L. Moench). 2019. Tese de Dou torado (Programa de Pós-Gra duação em Engenharia Agrí cola). Universidade Estadual do Oeste do Paraná. Cascavel – PR.

[5] IAL. Normas analíticas Ins tituto Adolfo Lutz. São Paulo: Instituto Adolfo Lutz, 1985.

[6] CARVALHO, H.H.; JONG, E.V.; BELLÓ, R.M.; SOUZA, R.B.; TERRA, MF. Alimentos: método físico e químicos. Porto Alegre: Ed. Universidade /UFR GS, 2002.

[7] DUBOIS, M.; GILLES, K.A.; HAMILTON, J.K.; REBERS, P. A.; SMITH, F. Colorimetric me thod for determination sugars and related substance. Analyti cal Chemistry, v. 28, 350-356, 1956.

[8] SREETHAWONG, T.; CHATSIRIWATANA, S.; RAN GSUNVIGIT, P.; CHAVADY, S. Hydrogen production from cassava wastewater using a anaerobic sequencing batch re ator: Effects of operational pa rameters, COD: N ratio, and organic acid composition. In ternational Journal of Hydro gen Energy, v. 35, 4092-4102, 2010.

[9] PENTEADO, E. Influência da origem e do pré- tratamen to do inóculo na produção de hidrogênio a partir de águas residuárias em biorreaotores anaeróbios. 2012. Dissertação de mestrado (Programa de Pós -Graduação em Engenharia Hi ráulica e Saneamento). Escola de Engenharia de São CarlosUniversidade de São Paulo, São Carlos.

[10] PEIXOTO, G.; SAAVE DRA, N. K.; VARESCHE, M. B. A.; ZAIAT, M. Hydrogen production from soft-drink wastewater in an upflow anae robic packed-bed reactor. In ternational Journalof Hydro gen Energy, v. 36, 8953-8966, 2011.

[11] JASKO, A.C.; ANDRADE J.; CAMPOS P.F.; PADILHA L.; PAULI R.B.; QUAST L. B.; SCH NITZLER E.; DEMIATE I.M. Caracterização físico-química de bagaço de mandioca in natu ra e após tratamento hidrolítico. Revista Brasileira de Tecnolo gia Agroindustria, v. l05, 427441, 2011.

Revista Biomassa BR 18

Desviar biodegradáveis de aterros sanitários para reduzir as emissões de metano que contribuem para o aquecimento global

Como medida complementar, os aterros sanitários também devem ser equipados com instalações para monitorar e controlar as emissões de metano existentes

Os aterros sanitários são um dos maiores impulsionadores da poluição por metano nos EUA e no mun do, mas não precisam ser. Se fôsse mos investir em infraestrutura para desviar todos os alimentos e outros resíduos orgânicos dos aterros, po deríamos reduzir completamente as emissões de metano dos aterros.

Eu sou um dos 35 cientistas, in cluindo quatro da Universidade de Columbia, pedindo aos líderes cli máticos dos EUA que pressionem por políticas destinadas a desviar os quase 300 milhões de toneladas de resíduos orgânicos que os Estados Unidos enviam para aterros a cada ano. Como as negociações climáti cas da ONU começaram na sema na passada, os Estados Unidos e a União Europeia estão liderando um Compromisso Global de Metano para incentivar os países a reduzir as emissões em pelo menos 30% até 2030. Os EUA podem estar a cami nho de atingir essa meta de 30%, simplesmente mudando a forma como lidamos com os resíduos bio degradáveis.

O dióxido de carbono dominou

as notícias por décadas, e agora o metano está tendo seu momento. Já estava na hora. O metano é 80 vezes mais potente que o dióxido de car bono em um período de 20 anos, de acordo com o Painel Intergoverna mental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) da ONU, e contribuiu para quase um terço do aquecimento desde a era pré-industrial. Mas, ao contrário do dióxido de carbono, que permanece no ar por séculos, o metano se decompõe em cerca de uma década. Isso é um enorme incentivo para agir. Se cortarmos as emissões de metano agora, veremos os benefícios quase imediatamen te. Não é surpresa que um relatório da ONU em maio tenha chamado o metano de “a alavanca mais for te que temos para desacelerar as mudanças climáticas nos próximos 25 anos”.

A redução das emissões de carbono exige que reconstruamos praticamente toda a nossa infraes trutura de energia globalmente. A redução do metano, por outro lado, pode ser alcançada com políticas simples em nível local. Os aterros sanitários representam a terceira maior fonte de poluição por me tano, depois da produção de com

bustíveis fósseis e da agricultura, e novos estudos sugerem que as emissões de aterros sanitários po dem ser três vezes maiores do que as estimativas da Agência de Prote ção Ambiental dos EUA (US EPA). Isso significa que investir em infra estrutura para reduzir ou eliminar as emissões de metano em aterros trará enormes e rápidos benefícios.

Também é relativamente fácil. Tecnologias para desviar resíduos pós-reciclagem de aterros sanitários estão disponíveis comercialmente e incluem desde usinas de processa mento térmico até programas de compostagem lançados por cidades de Cambridge, Massachusetts, a São Francisco, geralmente em resposta à pressão dos cidadãos.

Cortar o metano faria mais do que apenas estabilizar o clima. Também ajudaria a reduzir os efei tos nocivos dessas emissões para a saúde, uma vez que o metano é um ingrediente chave na formação do ozônio troposférico. O relatório da ONU estima que uma redução de 45% nas emissões de metano evi taria 260.000 mortes prematuras e 775.000 visitas hospitalares relacio nadas à asma.

Por Nickolas J. Themelis, Presidente do Global WtERT Council (GWC).
Revista Biomassa BR 20

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São Paulo amplia benefícios do ICMS para bioenergia

Medida foi anunciada na última semana pelo Governo do Estado

OICMS do governo de São Paulo deve ganhar mais in centivos envolvendo ener gias renováveis. Na última semana, o governador do estado, Ro drigo Garcia, anunciou alterações no regulamento do imposto com o obje tivo de fomentar o uso de biocombus tíveis, bem como aumentar a compe titividade no mercado paulista.

Em nota, Garcia destacou que as alterações possuem como propósito incentivar novas práticas sustentáveis visando melhorar a matriz energética do estado.

“O incentivo fiscal é um instru mento que promove desenvolvimento econômico, pois encoraja setores es tratégicos do estado a contribuir com novas práticas. Hoje estamos fazendo uma escolha pela sustentabilidade e pela perspectiva de mudança da matriz energética do Estado de São Paulo” ex plicou Garcia.

Ainda segundo o governador, o ICMS também será usado para opera ções internas com biogás e biometano quando o gás natural for consumido em processo de industrialização em usina geradora de energia elétrica.

Dessa forma, o imposto será realizado apenas no momento em que ocorre a saída da energia do estabelecimento industrializador e permite maior fôle go financeiro para as empresas produ toras.

Além disso, a medida tomada faz parte do Plano Paulista de Energia (PPE 2050), o qual tem como prin cipal objetivo permitir que o estado alcance neutralidade das emissões líquidas de gases de efeito estufa em diferentes setores. Outro ponto refor çado por Garcia se refere ao encontro dos compromissos internacionais, Race to Zero e Race to Resilience, que São Paulo assinou com a ONU (Or ganização das Nações Unidas), e do Plano de Ação Climática (PAC-2050), lançado na última semana durante a COP27, no Egito.

Atualmente São Paulo conta com uma das matrizes energéticas mais limpas do país, onde 60% dela é com posta por energia renovável. Dentro os principais potenciais estão a bio massa da cana-de-açúcar, bem como energia solar fotovoltaica, o gás natu ral da Bacia de Santos e os resíduos sólidos. Contudo, mesmo com grande potencial, o setor de energia do esta

do ainda responde a apenas 27% das emissões.

Energia através do Sol também deve ganhar incentivos em São Pau lo

Além da bioenergia gerada a par tir do Biogás e Biometano no estado paulista, quem também deve receber incentivos no próximo ano é a fonte solar.

Durante o anúncio dos benefícios do ICMS para a bioenergia, Garcia também destacou um acordo de co operação com a Associação Brasilei ra de Energia Solar (ABSOLAR). Ele, por sua vez, visa a implementação de planos, programas, projetos e iniciati vas para a implementação de energia solar fotovoltaica e tecnologias sinér gicas, como usinas híbridas, armaze namento de energia elétrica, produ ção e armazenamento de hidrogênio, entre outras no estado.

A expectativa do acordo é engajar ainda mais o governo, bem como em presas, investidores, acadêmicos e li deranças da sociedade civil para zerar as emissões líquidas de gases de efeito estufa até 2050.

Revista Biomassa BR 22
CYBERSEC A DEFINIR DEZEMBRO A DEFINIR Fórum Internacional de Sustentabilidade, Meio ambiente e Energias renováveis da Amazônia MANAUS - AM A DEFINIR JANEIRO FRG DAY CURITIBA - PR A DEFINIR FEVEREIRO SOLAR EXPERIENCE SÃO PAULO - SP FEVEREIRO 01 E 02 28 E 29 FÓRUM GD NORDESTE JUNHO NATAL - RN FÓRUM EÓLICA 06 E 07 JUNHO NATAL - RN SOLAR EXPERIENCE 24 E 25 MAIO CUIABÁ - MS FÓRUM HIDROGÊNIO 17 E 18 MAIO SOROCABA - SP SEMANA SMART CITIES BRASIL 09 E 10 MAIO SÃO LUIS - MA FÓRUM GD SUL 26 E 27 ABRIL PORTO ALEGRE - RS 4º FÓRUM DE VALORIZAÇÃO ENERGÉTICA DE RESÍDUOS 04 E 05 ABRIL BRASÍLIA - DF FÓRUM GC 23 E 24 MARÇO NATAL - RN 14 E 15 6º CONGRESSO INTERNACIONAL DE BIOMASSA MARÇO CURITIBA - PR FÓRUM GD SUDESTE 01 E 02 MARÇO VITÓRIA - ES SEMANA SMART CITIES BRASIL 13 E 14 DEZEMBRO A DEFINIR CBGD/EXPOGD 22 E 23 NOVEMBRO BELO HORIZONTE - MG SOLAR EXPERIENCE 06 E 07 DEZEMBRO FORTALEZA - CE SEMANA SMART CITIES BRASIL 18 E 19 OUTUBRO MANAUS - AM FÓRUM E FEIRA ENERGY STORAGE 04 E 05 OUTUBRO SÃO PAULO - SP ESG Summit A DEFINIR OUTUBRO A DEFINIR FÓRUM GD NORTE 20 E 21 SETEMBRO BELÉM - PA SOLAR EXPERIENCE 26 E 27 JULHO CHAPECÓ - SC FÓRUM GD CENTRO-OESTE 09 E 10 AGOSTO GOIANIA - GO FÓRUM MOVE A DEFINIR JULHO SALVADOR - BA SEMANA SMART CITIES BRASIL 05 E 06 JULHO RIO DE JANEIRO - RJ
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