PROGRAMA ENERBIO/UFPA UTILIZAÇÃO DE RESÍDUOS DE

BIOMASSA DE AÇAÍ E CACAU PARA PRODUÇÃO DE ENERGIA

Coordenadora: Brígida Ramati Pereira da Rocha

PROGRAMA ENERBIO/UFPADepartamento de Engenharia Elétrica e ComputaçãoCurso de Pós-Graduyação em Engenharia ElétricaDepartamento de Engenharia MecânicaCurso de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica

PROJETOS: PROJETOS:

Utilização de Resíduos da Flora Paraense para Produção de BriqueUtilização de Resíduos da Flora Paraense para Produção de Briquetes Energéticostes Energéticos

Utilização de Resíduos da Flora Paraense para Produção de EnergiUtilização de Resíduos da Flora Paraense para Produção de Energiaa

Utilização de Resíduos de Madeira para Produção de VaporUtilização de Resíduos de Madeira para Produção de Vapor

Utilização de Resíduos da Flora Paraense para obtenção de produtUtilização de Resíduos da Flora Paraense para obtenção de produtos de alto valor os de alto valor agregadoagregado

Utilização de Resíduos de Capoeiras para produção de briquetes eUtilização de Resíduos de Capoeiras para produção de briquetes energéticosnergéticos

PROGRAMA ENERBIO/UFPA

UTILIZAÇÃO DE RESÍDUOS DE BIOMASSA DE AÇAÍ E CACAU

PARA PRODUÇÃO DE ENERGIA

CACAU

AÇAÍ

sustentabilidadesustentabilidade da produçãoda produção.

Motivação para uso do cacau e do Motivação para uso do cacau e do açaiaçai::

Produção Agrícola no Estado do Pará:Produção Agrícola no Estado do Pará:produtos de maior potencial de utilização imediata para geração produtos de maior potencial de utilização imediata para geração de energia;de energia;

suporte institucional para continuidade dos estudossuporte institucional para continuidade dos estudos

Cacau e Açaí no Estado do Pará

PlantioTratos culturais

ColheitaBeneficiamento

Adubação orgânicaAlimentação Animal

energia

Resíduoscascas

resíduos de capoeirasresíduos de podagem

Cultivo do Cacau

Plantio ou extrativismoTratos culturais

ColheitaBeneficiamento

Adubação OrgânicaOrnamentação de vasos

Energia

Resíduosfolhas secas

resíduos de cachosfrutos após processamento da polpa

Cultivo de Açaí

Estado do ParáAgroindustria

AÇAÍAÇAÍEuterpe Oleraceae

Produção de energia através de resíduos de Açaí no Estado do Pará

1. Produção anual : 112.676 toneladas

2. Área plantada: 4.200 hectares

3. Rendimento médio: 28.101 kg/ha

4. Municípios produtores: 92

5. Produção de resíduos: 93.521 toneladas

6. Potencial energético: 40.751 MWh/mês

Planejamento Energético para utilização de Resíduos de Açaí para o atendimento energético das

Ilhas doMunicípio de Belém

Belém

36 ilhas

Composição do Resíduo de Açai

Análise (%)Umidade 13,60Extrato etéreo 3,01Extrato alcoólico 9,32Extrato aquoso 2,80Proteínas brutas 4,34Hemiceluloses 12,26Celuloses 34,41Ligninas 7,72Cinzas 1,31

Informações sobre o Resíduo

60% de Resíduo (estimado)

Após o beneficiamento do fruto, o resíduo já

submetido ao processo de secagem representa 60%

da massa total.

Poder Calorífico

Madeira Açaí

38004100

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

PC

(kca

l/kg)

Produção de açaí na Ilha do Marajóe potencial energático

municípiosMarajó

Produção(ton/ano)

IBGE

Resíduo(ton)

gaseificaçãokWh

famíliasatendidas

Afuá 1885 939 938730 268Anajás 210 105 104580 30Breves 180 90 89640 26C.Arari 2262 1126 1126476 321Chaves 102 51 50796 14Curralinho 120 60 59760 17Muaná 5280 2629 2629440 750P.Pedras 8600 4283 4282800 1222SSBVista 3650 1818 1817700 519total 22289 11101 11099922 3167

Considerações

• Localização dos pontos de acúmulo de resíduos

• Custo de transporte• Custo do resíduo

Custos de Transporte de biomassa - Marajó - Belém

MarajóMarajó

BelémBelém

Geocodificação dos Pontos de Acúmulo de Biomassa em

microindústrias de produção de polpa de açailocalizadas na cidade de Belém

Construção dos cenários de custo de transporte Construção dos cenários de custo de transporte

de biomassa processada (briquetes?)de biomassa processada (briquetes?)

BelémBelém--IlhasIlhas

Local de concentração de biomassaLocal de concentração de biomassa

lixo urbano lixo urbano -- BelémBelém

Custos de transporteCustos de transporte

Belém Belém --IlhasIlhascomponente do custo da energia componente do custo da energia

de maior importânciade maior importância

Local de produção do Local de produção do açaiaçai

MarajóMarajó

Questões TecnológicasQuestões Tecnológicas

Combustão direta?Combustão direta?

Gaseificação ?Gaseificação ?

Sistemas Híbridos?Sistemas Híbridos?

Outros ?Outros ? Resíduo bruto ?Resíduo bruto ?

Briquetes ?Briquetes ?

Impactos ambientais decorrentes da utilização dos resíduos de açai para produção

de energia

Impactos ambientais

1. Impactos psico-sócio-econômico-culturais da utilização desses resíduos - redução do lixo urbano de Belém

2. Impactos na agroindustria

Cidade de BelémCidade de Belém

Ilhas de BelémIlhas de Belém

Ilha do Ilha do MarajóMarajó•Impactos no manejo das lavouras

•Impactos na agroindústria

1. Impactos psico-sócio-econômico-culturais da utilização desses resíduos - produção de novos resíduos? Poluição?

2. Geração de emprego e renda nas ilhas

CacauCacau

Theobroma cacaoTheobroma cacao LL

Produção de energia a partir de resíduos de Cacau (Theobroma cacao L)

no Estado do Pará

1. Produção anual: 32.000 toneladasde amêndoas secas

2. Área plantada: 50.568 ha3. Municípios produtores: 474. Nº de agricultores: 5.664

Valores aproximados algumas Valores aproximados algumas características físicas do cacau e características físicas do cacau e componentes principaiscomponentes principais

Fruto e componentes

PESO (Kg)

% em relação ao PESO DO FRUTO

DENSIDADE (Kg/m3)

Fruto 0,5000 100,0 500,00 Casca 0,4000 80,0 350,00 Semente 0,1000 20,0 900,00 Grão seco 0,0500 10,0 600,00 Amêndoa 0,0400 8,0 - Testa 0,0075 1,5 - Outros 0,0025 0,5 -

Freire et al., 1990.

Uso da biomassa para produção de energia

Produção de Cacau

0

10

20

30

40

50

JANFEVMARAPR MAIJUNJUL AGOSETOCTNOVDEZ

Meses

prod

ução

per

cent

ual

Agricultura Familiar x produção de energia

Cerca de 6 ton/hec de cascas de cacau são produzidos anualmente

Atualmente são deixadas na plantação são excelentes como fertilizantes -mas também podem servir de meio de propagação de doenças

phytophthora palmívora - podridão parda

crinipelis perniciosas- vassoura de bruxa,

que demandam tratamento químico que encarece a produção

IDEAL PARA CONTROLE DE PRAGAS - QUEIMAR OS RESÍDUOS !!!

Produção de Theobroma cacao na Região Amazônica

ESTADO HECTARES PRODUÇÃOTONS/ANO

NºMUNICIPIOS

NºPRODUTORES

PARÁ 50.568 32.000 47 5.664RONDÔNIA 40.000 16.000 31 6.000M. GROSSO 2.712 900 8 284AMAZONAS 5.000 1.500 12 706TOTAL 98.280 50.400 98 12.654

Cada propriedade é explorada por uma família

possui em média 10 hec de cacau

produz cerca de 60ton de cascas de cacau

72,5% produzidas no período Maio, Junho e Julho

PLANEJAMENTO

• Cenário:

• Produção de Resíduo de cacau: 60 ton/ano

Poder calorífico do cacau: 4,1 MJ/Kg = 4.100 KJ/Kg

Energia = 60.000 Kg/ano x 4,1 MJ/Kg = 246.000 MJ/ano

pouco mais de 1% das cascas serão suficientes para atender as necessidades básicas de uma família.

10% do volume de cascas serão suficientes para expandir o consumo de energia para um nível considerado satisfatório mesmo para padrões desenvolvidos.

Cada família tem consumo médio de 0,4KW

Para um atendimento de 6 horas por dia:

876KWh/ano=3153600 KJ/ano = 3153MJ/ano

Questões TecnológicasQuestões Tecnológicas

Necessidader de pequenos sistemas de gaseificação e geradores acoplados

Vantagens adicionais -

produção de gás para cocção.

O Programa Enerbio e seu estágio de desenvolvimento

1. Obtenção do poder calorífico do açaí e do cacau

2. Realização de testes através degaseificação

3. Realização de testes de combustão direta

4. Briqueteamento dos resíduos de cacau

5. Briqueteamento dos resíduos de açaí

6. Utilização de briquetes dos resíduos de cacau e açaí para a geração de energia

O Programa Enerbio e seu estágio dedesenvolvimento

Resultados esperados

Resultados esperados

1. Melhoria da qualidade de vida da população

• Adequação às normas do MDL

• Limpeza ambiental

Resultados esperados

4. Geração e manutenção de empregos diretos e indiretos

5. Viabilidade da qualidade de vida para gerações futuras

Resultados esperados

6. Agregação de valor aos produtos

7. Contribuição para o acréscimo do PIB do Estado do Pará, entre outros.