Ciência avança na produção de biomassa não madeireira

Pesquisa desenvolvida pela Universidade Estadual Paulista (Unesp/Dracena) com participação da Embrapa Meio Ambiente (SP) conseguiu incorporar glicerina aos pellets para potencializar a sua utilização na agroindústria brasileira. Os pellets são combustíveis sólidos à base de resíduos de biomassa vegetal, como serragem, cavacos de madeira e bagaço de cana-de-açúcar, entre outros, usados para gerar energia elétrica e térmica em usinas, empresas e aquecimento residencial. Os modelos de agropellets, contendo glicerol, são mais densos e podem oferecer soluções mais sustentáveis para recuperar energia a partir de subprodutos do bioetanol e biodiesel, reduzindo a dependência de processamento de madeira e biomassa lenhosa para biocombustíveis sólidos tradicionais.

O pesquisador Andre May, da Embrapa Meio Ambiente, explica que os pellets são como “cubinhos” de biomassa, produzidos a partir de resíduos vegetais, sobretudo de madeira, de grandes cadeias produtivas. Atualmente, a principal aplicação dos pellets de madeira no Brasil é na geração de energia térmica para as indústrias e o comércio, sendo utilizados por pizzarias, padarias, hotéis, parques aquáticos, academias de natação, estufas de pintura, indústrias alimentícias, lavanderias etc.

A utilização desses subprodutos já agrega sustentabilidade à produção energética. Com o estudo, que foi financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), os cientistas conseguiram aumentar a densidade de biomassa dos pellets, a partir da incorporação de glicerol à mistura de bagaço de cana-de-açúcar (etanol de primeira geração - 1G) e resíduo lignocelulósico (advindo da produção de etanol de segunda geração - 2G).

O glicerol é um subproduto do biodiesel. Ele oferece um aditivo adequado à fabricação de sólidos combustíveis. No entanto, os estudos sobre estruturas de biomassa com glicerol para geração de energia ainda precisavam de mais experimentos e testes para desenvolver alternativas relacionadas a pellets não madeireiros, além de aumentar a compreensão sobre as relações entre matérias-primas, produtos e processos.

“A pesquisa mostrou que é possível condensar energia de maior densidade aos pellets do que a biomassa original. Isso amplia a possibilidade de usos e mercados para esses produtos, como no transporte e estocagem de energia de forma mais segura”, diz May.

Pesquisa mostrou formação de pellets não madeireiros de qualidade

Ronaldo Viana, pesquisador e professor da Unesp, líder do estudo, complementa que o objetivo do projeto foi avaliar se a adição de glicerol a resíduos agroindustriais do bioetanol, bagaço de cana-de-açúcar (primeira geração) e resíduo lignocelulósico (segunda geração), poderia desenvolver agropellets adequados para aquecimento e produção de energia.

Os padrões dos produtos gerados foram analisados para matéria volátil, carbono fixo, densidade, aparência e poder calorífico. Além disso, foi realizada a termogravimetria (técnica de análise térmica) e microscopia eletrônica de varredura dos pellets formados para fornecer mais informações sobre sua estabilidade térmica, morfologia e propensão à formação de escória (impurezas) e incrustação.

“Obtivemos evidências da formação de pellets de qualidade utilizando essas matérias-primas. Seus produtos podem ser tão importantes quanto biocombustíveis advindos de madeira de primeira qualidade, fornecendo excelentes soluções industriais, com alto rendimento da linha de peletização, capazes de gerar calor e energia nos mais rigorosos sistemas de combustão residenciais e comerciais”, observa Viana.

Glicerol e sua importância na pelletização

O glicerol é o subproduto mais significativo oriundo do biodiesel. A produção global desse biocombustível ultrapassa 46 milhões de metros cúbicos, o que é uma quantidade significativa, com tendência de aumento até 2050. Sua conversão para biocombustíveis e bioquímicos oferece à indústria de biodiesel soluções para equilibrar vantagens econômicas e desafios socioambientais.

A utilização do glicerol tem aplicação direta como combustível e também como aditivo para combustível e alimentos. O glicerol combustível é altamente viscoso e produz uma quantidade significativa de cinzas, diminuindo o poder calorífico. Como resultado, limita a eficiência de conversão térmica dos fornos, caldeiras, motores e microturbinas.

O método mais comum de integração de glicerol à biomassa é como aditivo para pellets passíveis de queima. A peletização oferece um bom custo-benefício para converter materiais inorgânicos e biogênicos de baixa qualidade em matérias-primas para combustíveis sólidos granulares e densos em energia, melhorando seu transporte, armazenamento e utilização.