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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/52593
Tipo: | Dissertação |
Título: | Avaliação do potencial energético da palha e talo da carnaúba |
Título em inglês: | Energy potential evaluation of straw and carnauba stalk |
Autor(es): | Lima, Rafael Nogueira |
Orientador: | Rios, Maria Alexsandra de Sousa |
Palavras-chave: | Engenharia mecânica;Briquetes;Carnaúba;Energy potential |
Data do documento: | 2018 |
Citação: | LIMA, R. N. Avaliação do potencial energético da palha e talo da carnaúba. 2018. 88 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018. |
Resumo: | A carnaúba (Copernicia prunifera) é uma espécie vegetal que existe em abundância na região nordeste, inclusive no estado do Ceará, e que já é utilizada para extração da cera de carnaúba. Este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial energético da biomassa oriunda do talo e da palha da carnaúba, como combustível para a geração de energia térmica. Foi realizada a caracterização do talo e da palha da carnaúba nas formas in natura e briquetes. Foi realizado um comparativo entre as propriedades da carnaúba na forma in natura e briquete em relação às análises de Teor de Cinza, Teor de Voláteis, Teor de Carbono Fixo, Teor de Umidade e Poder Calorífico Superior (PCS). A caracterização dos resíduos foi realizada utilizando as diretrizes contidas nas normas brasileiras ABNT NBR 8112 e 8633. Também foram estudadas formas de compactação deste material por meio da transformação desta biomassa em briquetes, o qual facilita o manuseio e armazenamento em grande quantidade. A metodologia constitui-se em secar a biomassa in natura e os briquetes separadamente em uma estufa e em seguida, queimá-las em um forno mufla, para a obtenção dos resultados de análise imediata. Para a determinação do PCS foi utilizada um calorímetro. Por meio das análises percebeu-se que a palha da carnaúba e o talo in natura apresentaram um teor de umidade de 11,76% e 11,60%, respectivamente, enquanto os briquetes de palha e talo apresentaram um teor de umidade menor (9,34% e 9,96%). Em relação ao teor de voláteis, os valores obtidos foram 70,89% e 81,12% para a palha e o talo in natura e 70,02%, 80,41%, para os briquetes de palha e talo, respectivamente. Já para o teor de cinzas, os resultados foram 9,13% e 2,80% para a palha e talo in natura e 8,99%, 2,75% para os briquetes de palha e talo. Para o teor de carbono fixo 19,98%, 16,08 % para a palha e talo in natura e 20,9%, 16,8% para os briquetes, respectivamente. Os resultados de PCS foram 17,51 MJ/kg e 17,29 MJ/kg para a palha e talo in natura e 17,76 MJ/kg e 17,44 MJ/kg para os briquetes de palha e talo. A densidade energética do briquete de palha aumentou de 2,98 para 12,78 kJ/cm³ e o briquete apresentou uma resistência mecânica de 0,1 MPa; o talo variou de 2,89 para 11,33 kJ/cm³, com uma resistência mecânica de 0,3 MPa; a blenda (50% palha; 50% talo) variou de 2,79 para 11,98 kJ/cm³, com uma resistência de 0,2 MPa. Constata-se pelos resultados que a briquetagem aumenta a densidade energética do material e que a carnaúba possui um grande potencial de aplicação como fonte de energia térmica. |
Abstract: | Carnauba (Copernicia prunifera) is a plant species that exists in abundance in the northeast region, including in the state of Ceará, and is already used for extracting carnauba wax. The objective of this work was to evaluate the energy potential of the biomass from the stem and the carnauba straw as fuel for thermal energy generation. Characterization of carnauba stalks and straw in natura forms and briquettes was carried out. A comparison between the carnauba properties in the in natura and briquette forms was carried out in relation to the Ash, Volatile Content, Fixed Carbon Content, Moisture Content and Higher Heat Value (HHV) analyzes. The characterization of the residues was carried out using the guidelines contained in the Brazilian standards ABNT NBR 8112 and 8633. Also, ways of compaction of this material were studied by means of the transformation of this biomass into briquettes, which facilitates the handling and storage in large quantity. The methodology is to dry the in natura biomass and briquettes separately in a greenhouse and then burn them in a muffle oven, to obtain the results of immediate analysis. A calorimetric pump was used to determine PCS. The analysis revealed that carnauba straw and in natura stem had a moisture content (11.76% and 11.60%), respectively, whereas straw and stalk briquettes had a lower moisture content (9 , 34% and 9.96%). In relation to the volatile content, the values obtained were 70.89% and 81.12% for the straw and the in natura stem and 70.02%, 80.41% for the straw and threshing briquettes. As for the ash content, the results obtained were 9.13% and 2.80%, respectively for straw and fresh stalk and 8.99%, 2.75% for straw and threshing briquettes. For Fixed Carbon content 19.98%, 16.08% for straw and fresh stalk and 20.9%, 16.8% for briquettes, respectively. The obtained PCS results were 17.51 MJ / kg, 17.29 MJ / kg for straw and in natura stem and 17.76 MJ / kg, 17.44 MJ / kg for straw and thallium briquettes. The energy density of the briquettes increased from 2.98 to 12.78 kJ / cm³ and the briquette presented a mechanical resistance of 0.1 MPa; the stalk varied from 2.89 to 11.33 kJ / cm³ with a mechanical strength of 0.3 MPa; the blend (50% straw, 50% thallus) ranged from 2.79 to 11.98 kJ / cm³ with strength of 0.2 MPa. It is noticed from the results that the briquetting increases the energy density of the material and that the carnauba has a great application potential as a source of thermal energy. |
URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/52593 |
Aparece nas coleções: | DEME - Dissertações defendidas na UFC |
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2018_dis_rnlima.pdf | Dissertação de Rafael Nogueira Lima | 2,55 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
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