EVALUATION OF THE ENERGY POTENTIAL OF WOOD RESIDUES FROM TWO VEGETABLE SPECIES PROCESSED IN THE MUNICIPALITY OF ITACOATIARA-AM
DOI:
https://doi.org/10.61164/rmnm.v12i3.3322Keywords:
Proximate Analysis, Higher Heating Value, Lower Heating ValueAbstract
The present study aimed to analyze the energy potential of sawdust from species of the genus Manilkara (maçaranduba) and genus Dipteryx (cumarú) produced in the municipality of Itacoatiara/AM, through proximate analysis, elemental composition, higher and lower calorific values. Samples used were collected in a wood industry in the municipality. Moisture content were obtained after oven drying. The ash, volatile materials and fixed carbon contents were obtained by gravimetry after combustion. Particle size analysis was performed using the sieving method, applying the linearized forms of the Gates-Gaudin-Schumann (GGS), Rosin-Rammler-Bennett (RRB), and Log-Normal (LN) models to describe the particle size distribution. Elemental composition, the higher and lower calorific values were calculated using literature correlations from proximate analysis data. Maçaranduba exhibited high volatile material content (80.64%), low ash content (0.08%), and a high carbon concentration (49.35%), resulting in a higher heating value (HHV) of 19.39 MJ/kg. On the other hand, cumarú presented a high content of volatile materials (79.78%) and ash (10.84%), which resulted in a lower higher heating value (HHV) of 15.84 MJ/kg compared to maçaranduba and other amazonian species, despite its high carbon concentration (41.14%). The energy potential analysis confirmed that the residues of maçaranduba and cumarú are suitable for use in combustion processes, such as energy cogeneration.
References
AHMED, M. M.; AHMED, S. S. A comparasion study to determine the mean of partile size distribuition for truthful characterization environmental data(Part 1). Journal of Engineering Sciences. v. 36, n. 1. p. 147- 166, 2008.
AMERICAN STANDARD TEST METHODS – ASTM.ASTM D1762-84: Standard Test Method for Chemical Analysis of Wood Charcoal. West Conshohocken: ASTM, 2021. 2 p.
CARVALHO, N. R.; BARROS, J.L.; SILVA, D.A; NAKASHIMA, G.T.; YAMAJI, F.M. Caracterização física e química da biomassa usada como combustível sólido em uma cadeira. Química Nova. v. 44, n. 1, p. 35-40, 2021.
CASTRO, J. P.; PERÍGOLO, D. M; BIANCHI, M. L; MORI, F. A.; FONSECA, A. S.; ALVES, I. C. N.; VASCONCELLOS, F. J. Uso de espécies amzônicas para envelhecimento de bebidas destiladas: análises física e química da madeira. Cerne. v. 2, n. 2, p. 319 - 327, 2015.
CERAGIOLI, N.S. Qualidade de cavacos produzidos em sistemas florestais de curta rotação de eucalipto para fins energéticos. Dissertação de mestrado, Universidade Estadual Paulista. Botucatu, 46p. 2103.
CORTEZ, L. A. B.; LORA, E. E. S.; GÓMEZ, E. O. Caracterização de Biomassa. In: CORTEZ, L. A. B.(org.); LORA, E. E. S(org.); GÓMEZ, E. O(org.). Biomassa para energia. Campinas: Editora da UNICAMP, 2008. p. 31-62.
DEL CAMPO, E. R. B.; CRUZ, R. W. A. Co-geração. In: SÁNCHEZ, C. G.(Org.). Tecnologia da gaseificação de biomassa. Campinas: Editora Átomo, 2010. p. 95-155.
EVARARD, C. D.; MCDONELL, K. P.; FAGAN, C. C. Prediction of biomass gross calorific values using visible and near infrared spectroscopy. Biomass & Energy. v. 45, p. 203-211, 2012.
FEITOSA NETTO, G. B.; OLIVEIRA, A. G. P., COUTINHO, H. W. M., NOGUEIRA, M. F. M.; RENDEIRO. Energetic characterization of Amazonian biomass. Brazil, 2006, p. 8
FRARE, L. M.; GIMENES, M. L; PEREIRA, N. C.; MENDES, E. S. Linearização do modelo log-normal para distribuição de tamanho de parículas. Acta Scientiarium. v. 22, n. 5, p. 1235-1239, 2000.
GOLDEMBERG, J. Biomassa e energia. Química Nova. v. 32, n. 3, p. 582-587, 2009.
JUNPIROM, S.; TANGSATHITKULCHAI, C.; TANGSATHITKULCHAI, M. Thermogravimetric analysis of longan seed biomass with a two-parallel reactions model. Korean Journal of Chemical Engineering, v. 27, p. 791- 801, 2010.
KLAUTAU, J. V. P. Análise experimental de uma fornalha à lenha de fluxo cocorrente para secagem de grãos. Dissertação de mestrado. Unisersidade federal do Paraná, p. 193, 2008.
LU, Z.; CHEN, X.; YAO, S. QIN, H.; ZHANG, L.; YAO, X.; YU, Z.; LU, J. Feasibility study of gross carolific value, carbon content, volatile matter content and ash content of solid biomass fuel using lasar-induced breakdown spectroscopy. Fuel, v. 258, p. 1-8, 2019.
MANDE, S. P. Thermochemical conversion of biomass. In: KISHORE, V. V. N. Renewable Energy Engineering and Technology: principles and pratice. New Delhi: Energy and Resources Institute, 2009.
MCKENDDRY, P. Energy production from biomass (part 1): overview of biomass. v. 83, p. 37- 46, 2002.
MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA. Boletim Energético Nacional: relatório síntese 2024. Brasília: MMM, 2024.
MORAIS, W. W. C.; BRITO, J. O.; LANA, A. Q.; ANDRADE, C. R.; DIAS JÚNIOR, A. F.; MORAIS, J. B. F. Qualidade de resíduos madeireiros estocados em serrarias na Amazônia para fins energéticos. Advanced Forestry Science. V. 11, n. 1, p. 2176-2182, 2024.
MOREIRA, J.; CARNEIRO, A.; OLIVEIRA, D.; SANTOS, F.; GUERRA, D.; NOGUEIRA, M.; ROCHA, H. CHAVERT, F. TARELHO, L. Thermochemical properties for valorization of amazonian biomass of fuel. Energies. v. 15, p. 1 - 25, 2022.
MOTGHARE, K.; RATHOD, A.; WASEWAR, K. L.; LABHSETWAR, K. Comparative study of different waste biomass for energy application. Waste Management. v. 47, p. 40-45, 2016.
NASCIMENTO, S. M.; DUTRA, R. I. J. P; NUMAZAWA, S. Resíduos de indústria madeireira: caracterização, consequências sobre o meio ambiente e opções de uso. v.6 n.1, p. 8-21, 2006.
NASCIMENTO, V. F. Caracterização de biomassas amazônicas - ouriço de castanha-do-brasil, ouriço de sapucaia e caroço do fruto do tucumã - visando sua utilização em processos de termoconversão. 2012. 148 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Faculdade de Engenharia Química, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2012.
NICOLINI, K. P.; CASAGRANDE, M.; JESUS, A. C. Pirólise de biomassa em baixas temperaturas. Campinas: editora Átomo, 2013. p. 94.
NOBRE, J.; NAPOLI, A.; BIANCHI, M. L.;TRUGILHO, P. F.; URBINATI, C. V. Caracterização elementar, química e energética de resíduos de Manilkara huberi (maçaranduba) do estado do Pará. XIV EBRAMEM - Encontro brasileiro em madeiras e em estruturas de madeira, Natal, RN, Brasil, 28-30/Abril, 2014.
PARIKH, J.; CHANNIWALA, S. A.; GHOSAL, G. K. A correlation for calculating HHV from proximate analysis of solid fuels. Fuel. v. 84, p. 487-494, 2005.
RAMBO, M. K. D.; ALEXANDRE, G. P.; RAMBO, M. C. D.; ALVES, A. R.; GARCIA, W. T.; BARUQUE, E. Characterization of biomass from the north and northeast regions of Brasil for processes in biorefineries. Food Science and Technology. v. 35, n. 4, p. 605 - 611, 2015.
SÁNCHEZ, C. G. Caracterização das biomassas. In: SÁNCHZ, C. G.(org.). Tecnologia da gaseificação da biomassa. São Paulo: editora Átomo, 2010, p. 189-214.
SANTOS, ARANTXA CARLA DA SILVA; PONTES, ALTEM NASCIMENTO. Educação Ambiental e Gestão dos Resíduos Sólidos: os 5 Rs da sustentabilidade. Revista Científica e-Locução, v. 1, n. 20, p. 18-18, 2021.
SANTOS, J. L. D; TAMBANI, P. C. Potencial energético de diferentes biomassas disnponíveis no Brasil. São Paulo: Insituto de Pesquisas Tecnológica do Estado de São Paulo, 2019. p. 8. 176164.
SANTOS, M. J. C.; OLIVEIRA, S.; BARROS, A. H. R. O.; ARAÚJO, E. C. G.; MASCARENHAS, A. R. P. Caracterização energética de biomassa lignocelulósica utilizada em secador de grãos em Rolim de Moura, Rondônia. Conexão na Amazônia. v. 4, n. 2, p. 41-55, 2023.
SEYE, O.; SANTOS, E. C. S.; SOUZA, R. C. R.; SOUZA, C. D. R; JEFFREYS, M. S. Caracterização de biomassa florestal do estado do Amazonas para fins energéticos. 48o Congresso Brasileiro de Química: Química na proteção ao meio ambiente e á saúde. Rio de Janeiro, 29 de setembro a 03 de outubro de 2008.
SHARMA, B.; INGALLS, R. G.; JONES, C. L.; KHANCHI, A. Biomass supply chain design and analysis: Basis, overview, modeling, challenges, and future. Renewable and sutainable energy Reviews, v. 24, p. 608-627, 2013.
SHEN, J.; ZHU, S.; LIU, X.; ZHANG, H. TAN, J. The prediction of elemental composition of biomass based on proximate analysis. Energy Conversion and Management. v. 51, p. 983-987, 2010.
SILVA, J. L. P. Aproveitamento de resíduos da indústria madeireira para geração de energia elétrica - o caso da empresa B.K. Energia Itacoatiara LTDA no Estado do Amazonas. Dissertação(Especialização em Gestão da Indústria Madeireira e Moveleira), Departamento de Ciências Florestais, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, p. 34, 2011.
SOUZA, C. D. R.; SILVA, K. C. Potencial energético dos resíduos da castanha do Brasil(Bertholletia excelsa H. B. K.). Research, Society and Development. v. 10, n. 2, p. 1-12, 2021.
STRAGLIOTTO, M. C.; FREITAS, J. M.; OLIVEIRA, A. C.; PEREIRA, B. L. C.; COSTA, A. C. S. Densidade básica e poder calorífico superior do resíduo madeireio de 5 espécies tropicais. III CBCTEM - Congresso Brasileiro de Ciência e Tecnologia da Madeira, Florianópolis, 2017.
VAMVUKA, D.; KAKARAS, E.; KASTANAKI, E.; GRAMMELIS, P. Pyrolysis characteristics and kinetics of biomass residuals mixtures with lignite. Fuel, v. 82, p. 1949-1960, 2003.
VIEIRA, A. C. Caracterização de biomassa proveniente de resíduos agrícola. Dissertação de mestrado. Universidade Estadual do Oeste do Paraná. Cascavel, p. 56, 2013.
YU, D.; CHEN, M.; WEI, Y.; NIU, S.; XUE, F. As assessment on co-combustion characteristics of Chinese lignite and eucalyptus bark with TG-MS technique. Powder Technology. v. 294, p. 463-471, 2016.
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