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Seminário Internacional de Tecnologias Ambientais e Gestão da Água na Indústria17 a 19 de novembro de 2014, Senai CIC Curitiba-PR
Processos Termoquímicos para tratamento de resíduos: aspectos
técnicos e econômicos
José Dilcio Rocha
Conteúdo da Apresentação
� A cadeia produtiva da bioenergia e dos biocombustíveis
� As Plataformas Tecnológicas;
� A pirólise como pré-tratamento;
� O empreendedorismo como via de agregar valor aos resíduos;
� As linhas de ação da Embrapa Agroenergia;
� Considerações finais.
Fonte: Embrapa Agroenergia, 2014
A cadeia produtiva dos biocombustíveis e bioenergia
As plataformas
tecnológicas
New Sources – Energy Crops
SorghumElephant, pannicum,
Andropogon grass
Bamboo
MSW production in Brazil – A potential new market(2010)
Paper PlasticGlass MetalsOrganic Matter (%)
59.0 - - - -
Recyclables (%) 36.0 18.5 12.3 3.1 2.1
Others (%) 5.0 - - - -MSW production [Mt]
62.87 11.63 7.76 1.94 1.32
Types of MSW
Population/MSW Production Relation
Sources: IBGE & L.B. Oliveira, EPE, 2013
Pneus Usados
A Matriz Energética Brasileira, 2012(570 TWh, BEN)
%Non-renewable energy 57.6
Oil products 39.2Natural gas 11.2Coal & coke 5.4Nuclear 1.5
Renewable energy 42.4Sugar cane products 15.4Hydro 13.8Firewood & charcoal 9.1Others 4.1
TOTAL 100 (257x106 toe)
Matriz Elétrica Brasileira por Fonte
Source: BRAZILIAN ENERGY BALANCE 2013 | year 2012
Hydro 76,9%
Biomass 6,8%
Wind 0,9%
Natural Gas 7,9%
Oil products 3,3%
Nuclear 2,7%
Coal & Coal Products1 1,6%
79 % cane bagasse
14,9 % black liquor
5% forest residues
1 % biogas
0,1 % rice rusk
A pirólise rápida de biomassa vista como um processo de pré-
tratamento…
A Pirólise Rápida de biomassa é um processo no qual o combustível sólido é fragmentado com o uso de calor numa atmosfera com pouco oxigênio para a geração otimizada de líquido (bio-óleo), mas
que também produz uma mistura de gases combustível e sólidos
(carvão vegetal).
Pirólise Rápida
Curto Tempo de Residência dos Vapores no interior do Reator
Otimização de Produtos Líquidos
Leito Fluidizado 200 kg/h de Biomassa (Unicamp/Bioware)
Planta de Pirólise Rápida 200 kg/h
APLICAÇÕES DO BIO-ÓLEO
Rendimentos (% b.s.) Líquido
(%) Sólido
(%) Gás (%)
Pirólise Rápida
Temperatura moderada, curto tempo de residência dos vapores
75 12 13
Carbonização Baixa temperatura, tempo de residência longo
30 35 35
Gaseificação Alta temperatura, tempo de residência longo
5 10 85
Torrefação (pirólise branda)
Temperatura muito baixa, temp de residencia variável
~5 ~80 ~10
Fonte: WRE, 4(1) 2001
Pirólise Lenta
• Produção de carvão vegetal siderúrgico (BR, AU)
• 25% rendimento mássico em carvão
• Processo tradicional
• Sem aproveitamento de voláteis
• Cerca de 10 milhões de toneladas anuais
Fonte: CENBIO
Modelos de Fornos de Carbonização
Fonte: Rosillo-Calle, Bajay, Rothman, 2000
OS PRODUTOS DA PIRÓLISE DE
BIOMASSA
Gases Pirolíticos
O empreendedorismo
Tecnologias de Pirólise em Aplicação e Desenvolvimento no Brasil
Fornos micro-ondas
DPC
Fornos container
Fornos indutivos
Forno Auger com Aquecimento Indireto
Tecnologias de Pirólise em Aplicação e Desenvolvimento no Brasil
Fonte: www.ahk.org.br/
As linhas de ação da Embrapa Agroenergia
As linhas de ação da Embrapa Agroenergia
� Publicações e difusão sobre o tema;� Dia de Campo na TV;� Prosa Rural (programa de rádio);� Participação em feiras e congressos;� Levantamentos de matéria-prima;� Mapeamento de produtores;� Testes e caracterização de matérias-primas e processos;� Formação de profissionais.
• Agregar valor a biomassa residual usando processos inovadores;• Criar base de dados de resíduos georreferenciada com
informações de quantidade, qualidade, levantamento por unidades fabris e vocação regional;
• Desenvolver tecnologias em cooperação com empresas, institutos de P&D, universidades e parceiros internacionais;
• Ter menos burocracia para o acesso e uso de recursos para PD&I nas agências de fomento;
• Promover o empreendedorismo e a interação Empresa-Academia com projetos piloto e demonstrativos e aumento de escala
• Tem viabilidade? A viabilidade se constrói com a necessidade, legislação, políticas públicas, mudanças de padrão de consumo, etc.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
OBRIGADO!José Dilcio Rocha, Fone: (61) 3448-1593, E-mail: [email protected]