Edi

1
Edição 2006
2
BIOMASSA?
É toda matéria orgânica, excetuando-se os
combustíveis fósseis, ou seja, todo material
proveniente de colheitas agrícolas e florestais,
produtos animais, massa de células microbianas,
resíduos e produtos renováveis em bases anuais
(Hiler Stout,1985)
3
O2 CARBOHIDRATOS
(AÇÚCARES E AMIDO)
(a combustão de O2 e Carboidratos respiração)
4
FLUXOGRAMA DOS PROCESSOS PARA OBTENÇÃO DE
COMBUSTÍVEIS A PARTIR DE BIOMASSA (HILER STOUT,
1985)
5
PRINCIPAIS PROCESSOS
(DE CONVERSÃO DE BIOMASSA EM OUTRAS FORMAS DE
ENERGIA)
COMBUSTÃO DIRETA QUEIMA PARA PRODUÇÃO DE CALOR
(AQUECIMENTO OU ACIONAMENTO DE TURBINAS
ELÉTRICAS)
PIRÓLISE DECOMPOSIÇÃO TÉRMICA DE RESÍDUOS, SOB
ALTAS TEMPERATURAS (500 A 9000 C) EM ATMOSFERA
POBRE EM O2, PRODUZINDO UM GÁS OU LÍQUIDO DE
BAIXO PODER CALORÍFICO.
PROCESSOS BIOQUÍMICOS DECOMPOSIÇÃO DE RESÍDUOS
ORGÂNICOS, EM ATMOSFERA POBRE EM O2, COM
PRODUÇÃO DE METANO OU FERMENTAÇÃO CONTROLADA
PARA OBTENÇÃO DE ÁLCOOL.
6
CONVERSÃO DE BIOMASSA EM COMBUSTÍVEIS COMERCIAIS
(HINRICHS, 2003)
7
PODER CALORÍFICO ?
SUPERIOR É O NÚMERO DE UNIDADES DE CALOR
LIBERADO, PELA COMBUSTÃO DE UMA UNIDADE DE
MASSA DE UMA SUBSTÂNCIA, EM BOMBA
CALORIMÉTRICA, EM ATMOSFERA DE OXIGÊNIO, A
VOLUME CONSTANTE E SOB CONDIÇÕES ESPECÍFICAS DE
MODO QUE, TODA ÁGUA PROVENIENTE DA COMBUSTÃO,
ESTEJA NO ESTADO LÍQUIDO (ABNT NBR8633 (1984).
OU SEJA, OBTIDO EM LABORATÓRIO E CONSIDERA O
MATERIAL COM BASE EM PESO SECO!
8
INFERIOR e ÚTIL OBTIDOS ANALITICAMENTE
PCI PCS 600 . 9H / 100
PCU PCI (100 U) / 100 6H
Sendo PCI (kcal/kg) PODER CALORÍFICO INFERIOR
BASE PESO SECO PCU (kcal/kg) PODER CALORÍFICO
ÚTIL À UMIDADE U DO MATERIAL PCS (kcal/kg)
PODER CALORÍFICO SUPERIOR (BOMBA CALORIMÉT.) H
() TEOR DE HIDROGÊNIO NO MATERIAL 600 (kcal)
VALOR MÉDIO ENERGIA ABSORVIDA/kg DE ÁGUA PARA
ATINGIR TEMPERATURA DE
EVAPORAÇÃO. 9 MÚLTIPLO DO PESO DO H2, CONTIDO
NO MATERIAL, QUE FORNECE O PESO DA ÁGUA
FORMADA DURANTE A COMBUSTÃO U () UMIDADE DO
MATERIAL, BASE PESO ÚMIDO. 6 FATOR DE CONVERSÃO
REFERENTE A ENERGIA PARA A EVAPORAÇÃO DA
ÁGUA DE FORMAÇÃO.
9
ASSIM, O QUE INTERESSA É O PCU DE UMA BIOMASSA,
POIS ESTE LEVA EM CONTA A SUA UMIDADE COM QUE
SERÁ QUEIMADO!
OBVIAMENTE O PCU É SEMPRE MENOR QUE O PCI E ESTE,
É MENOR QUE O PCS!
10
EXERCÍCIO CALCULE O PODER CALORÍFICO ÚTIL DE
PALHA DE CEREAL, QUE CONTÉM 8,4 DE HIDROGÊNIO,
ESTANDO EM UMA UMIDADE DE 10 E POSSUI UM PCS
4,445 Mcal/t.
?
11
CANAVIAIS NO BRASIL
50 EM S.P.
6.000.000 ha
12
PROCESSO (SIMPLIFICADO) PARA PRODUÇÃO DE ÁLCOOL E
AÇÚCAR
MATÉRIA-PRIMA (CANA-DE-AÇÚCAR)
EM FUNÇÃO DO SISTEMA DE COLHEITA
CRISTALIZAÇÃO
FERMENTAÇÃO
DESTILAÇÃO
ÁLCOOL
AÇÚCAR
13
REPRODUÇÃO DE DESENHO A BICO DE PENA DE PERCY
LAU DE USINA DE 1940
14
DESTILARIA DE ÁLCOOL NO TRIÂNGULO MINEIRO,
2007 (CORURIPE, FILIAL ITURAMA)
15
RECUPERAÇÃO DA PALHA PARA FINS ENERGÉTICOS
16
MUNDO
MATRIZ ENERGÉTICA
BRASIL
17
PODERES CALORÍFICOS
(DIVERSOS AUTORES)
18
ENERGIA EXTRAÍVEL DE 1 ha DE CANAVIAL
ETANOL
PALHIÇO
BAGAÇO
MOLINA JÚNIOR, 1991
19
PALHIÇO?
MATERIAL REMANESCENTE SOBRE A SUPERFÍCIE DO
TALHÃO, APÓS A COLHEITA, PRINCIPALMENTE
A MECANIZADA, CONSTITUÍDO DE FOLHAS
VERDES, PALHAS, PONTEIROS COLMOS, RAÍZES, ERVAS
DANINHAS E/OU RESPECTIVAS FRAÇÕES E
PARTÍCULAS DE TERRA A ELES ADERIDA, (RIPOLI,
1988)
20
CARACTERIZAÇÃO BÁSICA
1 t de palhiço 1,2 a 2,8 EBP
1 ha CANAVIAL 4 A 9 t DE PALHIÇO (BASE PESO
SECO)
21
PRODUTIVIDADE AGRÍCOLA DO PALHIÇO DE
CANA-DE-AÇÚCAR (t/ha)
APÓS 15 DIAS
M.L.C.RIPOLI (2004)
22
HUMIDADE () DO PALHIÇO DE CANA DE AÇÚCAR
Humidity ()
APÓS 15 DIAS
M.L.C.RIPOLI (2004)
23
ENERGIA NO PALHIÇO (EBP/ha)
APÓS 15 DIAS
M.L.C.RIPOLI (2004)
24
QUEIMA DE PRÉ-COLHEITA
CO
NO
NO2
CO2
OUTROS GASES TÓXICOS
9000 C
E O QUE SE PERDE DE ENERGIA?
25
1 t PALHIÇO 1,2 Equivalente Barril de Petróleo
1 ha CANAVIAL 75 t COLMOS 4 A 10 t PALHIÇO
(peso seco)
1 ha 8,4 EBP 50 recolhido 4,2 EBP 50 fica,
fins agronômicos
50 área canavieira 2,7 x 106 ha
18,9 X 106 EBP/SAFRA!
1 BARRIL DE PETRÓLEO US60...
26
MAS A QUEIMA CONTINUA COM BASE EM LEI DO DR.
GERALDO ALKMIM (MÉDICO...)
27
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE SISTEMAS (EES)
DE RECOLHIMENTO DE BIOMASSA AGRÍCOLA
EES() 1-(ECC/ECP) . 100
SENDO, (em Kcal/kg) ECC ENERGIA CONSUMIDA NA
FORMA DE ÓLEO DIESEL EM TODAS OPERAÇÕES
(ENLEIRAMENTO, RECOLHIMENTO, TRANSPORTE,
DESCARREGAMENTO, PREPARO). ECP ENERGIA
EXISTENTE NA BIOMASSA
28
COGERAÇÃO ESTIMATIVA DE RIPOLI et al (2000).
BIOMASSAS Pu (MJ/t) A () Ac (ha/ano) Qt (t/ha) Pd (pessoas/ano)
PALHIÇO CANA 13551 50 2,7 x 106 11,26 9,85 x 106
BAGAÇO CANA 7868 30 2,7 x 106 18,20 5,55 x 106
PALHA ARROZ 15401 80 1,8 x 106 0,257 0,26 x 106
Pu poder calorífico A da área de produção
Ac área de produção Qt produtividade Pd
no. pessoas, de baixa renda, atendidas/ano.
29
Exercício DETERMINE A EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE
UM SISTEMA DE RECOLHIMENTO, TRANSPORTE E
DESCARREGAMENTO DE BIOMASSA AGRÍCOLA.
DADOS PODER CALORÍFICO DA BIOMASSA 1700
Mcal/t CONSUMO DE ÓLEO DIESEL NAS OPERAÇÕES 95
Mcal/t
EES() 1-(ECC/ECP) . 100
EES () 1-(125 / 1500) . 100
EES 94,4
(DE CADA 100 UNIDADES DE ENERGIA POSTA NA
UNIDADE CONSUMIU-SE, APENAS 5,6 UNIDADES EM
DIESEL)
30
NA CULTURA BRASILEIRA O HÁBITO DE ENGOLIR
ELEFANTE E ENGASGAR COM GRÃOS DE ARROZ É
PRÓDIGO...
31

• ASPECTOS NEGATIVOS
• - POLUIÇÃO AMBIENTAL (carvãozinho e gases
  tóxicos)
• - DESPERDÍCIO ENERGÉTICO (palhiço)
• PERDAS DE CALDO (sacarose)

QUEIMA DE PRÉ-COLHEITA
32
ASPÉCTOS NEGATIVOS
A QUEIMA LEVA A EXSUDAÇÃO DO COLMO
33
(No Transcript)
34
TEMPERATURAS
35
PERDAS DECORRENTES DA EXSUDAÇÃO (ESTIMATIVA
ESTADO SÃO PAULO. ATUALIZADO DE RIPOLI et al,
1998)
PERDAS ÁLCOOL ABSOLUTO de 5 a 130 L/ha
E SE CONTINUA QUEIMANDO...
PERDAS ECONÔMICAS de US1,19/ha a US30,93/ha
São Paulode US 7.100.000/ANO a
US185.600.000/ANO
36
SIGNIFICA BAIXA ATIVIDADE MICROBIOLÓGICA DIFICULTA
NDO O APROVEITAMENTO DOS FERTILIZANTES E A
FORMAÇÃO DE HUMUS
37
E SE CONTINUA QUEIMANDO...
38
COLMOS COM PALHA
COLMOS SEM PALHA 2 a 3
2,1 a
5,4
DEPENDEM VARIEDADE (MENOR TEOR DE FIBRA, MAIORES
PERDAS) PORTE DO CANAVIAL (MAIS DEITADO, MAIORES
PERDAS) ÓRGÃOS ATIVOS DE CORTE (CORTE BASAL,
PICADORES, EXTRATOR
PRIMÁRIO- rpm)
39
E SE CONTINUA QUEIMANDO...
40
QUESTÃO DE TEMPO
MERCADO INTERNACIONAL DE AÇÚCAR, ÁLCOOL E
BIOCOMBUSTÍVEIS COBRARÁ PRESERVAÇÃO AMBIENTAL NA
PRODUÇÃO, ENTRE OUTRAS EXIGÊNCIAS
41
HOLANDA, VIA U.E., ESTÁ CRIANDO UM PADRÃO PARA
COMBUSTÍVEIS RENOVÁVEIS
VARIÁVEIS EM CONSIDERAÇÃO - PREÇO -
QUALIDADE/PADRONIZAÇÃO - PRESERVAÇÃO AMBIENTAL
(ÁGUA DE LAVAGEM SEM POLUIÇÃO,
AUSÊNCIA DE QUEIMADAS, PRESERVAÇÃO
FLORESTAL) - RESPONSABILIDADE SOCIAL
(TRABALHO ESCRAVO, DE MENORES ETC)
42
E SE CONTINUA QUEIMANDO...
43
OPÇÕES
COMO RECOLHER?
44
6 TIPOS DE ENLEIRADORES
45
6 TIPOS DE ENFARDADORAS
46
ENLEIRAMENTOS SIMPLES, DUPLO E TRIPLO
47
2 TIPOS DE RECOLHEDORAS
2 MODELOS DE COLHEDORAS (INTEGRAL)
48
4 TIPOS DE TRANSPORTE
49
PALHIÇO ENLEIRADO (60)
CONSTITUIÇÃO E UMIDADE() NO MOMENTO DA
COLHEITA PONTEIROS (85), PALHAS (8), FOLHAS
VERDES(80), FRAÇÕES DE COLMOS(90),
PLANTAS DANINHAS.
UMIDADE 15 DIAS APÓS 10 A 20 (DEPENDENDO
DE CONDIÇÕES CLIMÁTICAS)
50
A GRANEL, MÁQUINA TRACIONADA
A GRANEL, MÁQUINA AUTO PROPELIDA
TIPOS DE RECOLHIMENTO
ENFARDAMENTO CILÍNDRICO
ENFARDAMENTO PRISMÁTICO
51
FONTE M.L.C.RIPOLI, 2002
52
CARREGAMENTO
53
DESCARREGAMENTO, A GRANEL, NO PÁTIO DA USINA
BAIXA DENSIDADE ALTO CUSTO TRANSPORTE
54
MELHOR SISTEMA DE RECOLHIMENTO DO
PALHIÇO COLHEITA INTEGRAL (SISTEMAS DE
LIMPEZA DESLIGADOS)
SEPARAÇÃO DE REBOLOS DE COLMO E PALHIÇO NA USINA
55
(No Transcript)
56
SIGNIFICATIVO A 1
(RIPOLI, et al, 2003)
1 SIGNIFICÂNCIA
57
(RIPOLI, et al, 2003)
SIGNIFICATIVO A 1
58
CUSTOS EFETIVOS PALHIÇO POSTO USINA
Considerando aumento de custo de colheita
(RIPOLI, et al, 2003)
59
OS CUSTOS DA COLHEITA INTEGRAL SERÃO
MENORES,AINDA, QUANDO
COLHEDORAS DE MENOR VALOR FUNÇÃO DE MOTORES COM
MENOR POTÊNCIA MENOS MOTORES HIDRÁULICOS E
MANGUEIRAS MENOR CONSUMO (DIESEL E
HIDRÁULICO), MANUTENÇÃO MAIS BARATA ETC.
TAIS MÁQUINAS PODERÃO CUSTAR 30 A 40 MENOS DO
QUE O PREÇO ATUAL.
60
DEMAIS VANTAGENS DA COLHEITA INTEGRAL
NÃO AUMENTAM AS NECESSIDADES DE NOVOS
INVESTIMENTOS EM EQUIPAMENTOS (RECOLHEDORA,
ENFARDADORA, TRANSPORTE ) NOVAS EQUIPES DE
MANUTENÇÃO E ABASTECIMENTO MENORES
ATIVIDADES GERENCIAIS
MENOR TRÁFEGO SOBRE TALHÃO E SOQUEIRA (MENOS
ESMAGAMENTO SOQUEIRAS)
INVESTIMENTO EXIGIRÁ ESTAÇÃO DE PRÉ
LIMPEZA (CONSUMIRÁ ENERGIA GERADA PELO BAGAÇO
PALHIÇO) PEQUENO AUMENTO DE VEÍCULOS PARA CANA
61
RESULTADO OS CUSTOS DA COLHEITA INTEGRAL SERÃO
MENORES DOS AQUI APRESENTADOS
ESTIMA-SE QUE O CUSTO DA ESTAÇÃO DE LIMPEZA, PODE
SER AMORTIZADO EM 10 meses
62
EM FACE AO EXPOSTO CABE A PERGUNTA PORQUE,
AINDA, AS USINAS NÃO ESTÃO INVESTINDO NO PALHIÇO?
POR RAZÕES ECONÔMICAS DERIVADAS DE POLÍTICAS
PÚBLICAS INEXPLICÁVEIS!
OU MUITO EXPLICÁVEIS...
63
VALORES ECONÔMICOS E PISOS CORRESPONDENTES ÀS
TECNOLOGIAS ESPECÍFICAS POR FONTE PROINFA,
março/2004.
TIPO DA CENTRAL GERADORA MÁXIMO (R/MWh) MÍNIMO (R/MWh)
PEQUENAS CENTRAIS HIDRELÉTRICAS 117,02 117,02
EÓLICA 204,35 150,45
BIOMASSA
BAGAÇO 93,77 83,58
CASCA DE ARROZ 103,20 83,58
MADEIRA 101,35 83,58
BIOGÁS DE ATERRO 169,08 83,58
PARA GERAR ANO TODO USINA PRECISA RECEBER
R130,00/MWh (ESTÁ RECEBENDO R 93,77) REDUZIR DE
500 PARA 300 kgf O CONSUMO VAPOR/t CANA MOIDA
64
ENERGIA EÓLICA R204 / MWh BIOMASSA R 93 A
169 / MWh
OU SEJA ESTIMULA-SE EMPREGO NA ALEMANHA E
DINAMARCA... PAGA-SE ROYALTIES...
65
ATITUDE EMPRESARIAL
...OU BUSCAR...
REDUÇÃO DE CUSTOS REDUÇÃO DO CONSUMO DE
ENERGIA QUALIDADE DA OPERAÇÃO PRESERVAÇÃO DO
AMBIENTE AGREGAÇÃO DE VALOR
RENTABILIDADE ECONÔMICA COM RESPONSABILIDADE
SOCIAL
66
NÃO ESTOU PREOCUPADO COM NENHUM DOS PROBLEMAS.
ESTOU MUITO OCUPADO COM A SOLUCÃO DE CADA UM
DELES. PROF. A.P. COBRA, ESALQ.
67
REFERÊNCIAS RIPOLI, T.C.C. RIPOLI, M.L.C.
Biomassa de cana-de-açúcar colheita, energia e
ambiente. 2ª. ed. Piracicaba autores. 2005. 302
p. RIPOLI, T.C.C. RIPOLI, M.L.C. CASAGRANDI,
D.V. IDE, B.Y. Plantio de cana-de-açúcar
Estado da arte. Piracicaba T.C.C.Ripoli. 2006.
216 p. RIPOLI, T.C.C. MOLINA JÚNIOR, W.F.
RIPOLI, M.L.C. Manual prático do agricultor
Máquinas agrícolas. v.1. Piracicaba
T.C.C.Ripoli. 2005. 187 p.
68
ESPECIALISTA É AQUELE QUE SABE MAIS E MAIS SOBRE
MENOS E MENOS, PORÉM ACABA SABENDO TUDO SOBRE
NADA! GENERALISTA É AQUELE QUE SABE MENOS E
MENOS SOBRE MAIS E MAIS PORÉM ACABA SABENDO
NADA SOBRE TUDO!
69
POR DO SOL NA ESALQ...
F I M