Caracterização e briquetagem de resíduos florestais

Abstract

Wood is the oldest source of energy used by man and is a large generator of waste, which begins to be produced from the moment of harvest. Among the alternatives available to end forest waste is energy use. Even though burning is a very practical way to take advantage of natural waste, its characteristics end up influencing the energy use. For forest residues to be efficiently harnessed these characteristics must be adapted through conversion processes. Densification is a process used to increase the density of residual biomass and briquette one of the resulting products. The objective of this work was to characterize fresh forest residues of Eucalyptus grandis and to produce forest residues briquettes and to evaluate the influence of heating temperature and machine compaction pressure on the characteristics of the manufactured briquettes. Briquetting was conducted by evaluating the influence of heating temperature (80, 110, 125 and 140 ºC), and the compaction pressure (10.34; 13.78 and 17.83 MPa) on different briquettes characteristics (diameter, height volume, bulk density, energy density) and the volumetric contraction index. The work allowed to conclude that: the heating temperature and the compaction pressure had a direct influence on the studied characteristics of the forest residues briquettes, except in the diameter, which little changed due to the pressure in the briquetting matrix. Higher temperatures and higher compaction pressures allow the formation of a briquette with smaller height, smaller diameter, smaller volume, higher energy density and higher contraction index. The adjusted models were able to predict the behaviors of the evaluated characteristics.

La madera es la fuente de energía más antigua utilizada por el hombre y es un gran generador de residuos, que comienza a producirse desde el momento de la cosecha. Entre las alternativas disponibles para acabar con los desechos forestales se encuentra el uso de energía. Aunque la quema es una forma muy práctica de aprovechar los desechos naturales, sus características terminan influyendo en el uso de energía. Para que los residuos forestales se aprovechen de manera eficiente, estas características deben adaptarse mediante procesos de conversión. La densificación es un proceso utilizado para aumentar la densidad de la biomasa residual y la briqueta de uno de los productos resultantes. El objetivo de este trabajo fue caracterizar los residuos forestales frescos de Eucalyptus grandis y producir briquetas de residuos forestales y evaluar la influencia de la temperatura de calentamiento y la presión de compactación de la máquina sobre las características de las briquetas fabricadas. La fabricación de briquetas se realizó evaluando la influencia de la temperatura de calentamiento (80, 110, 125 y 140 ºC) y la presión de compactación (10.34; 13.78 y 17.83 MPa) en las diferentes características de las briquetas (diámetro, altura volumen, densidad aparente, densidad de energía) y el índice de contracción volumétrica. El trabajo permitió concluir que: la temperatura de calentamiento y la presión de compactación tuvieron una influencia directa en las características estudiadas de las briquetas de residuos forestales, excepto en el diámetro, que cambió poco debido a la presión en la matriz de briquetas. Las temperaturas más altas y las presiones de compactación más altas permiten la formación de una briqueta con menor altura, menor diámetro, menor volumen, mayor densidad de energía y mayor índice de contracción. Los modelos ajustados pudieron predecir los comportamientos de las características evaluadas.