Biocombustíveis produzidos por torrefação
A torrefação, processo usado para torrar os grãos de café, pode aumentar o conteúdo energético das principais safras energéticas da Grã-Bretanha em até 20%. Na verdade, cientistas da Faculdade de Engenharia da Universidade de Leeds estudaram o comportamento durante a combustão, após a torrefação, de plantas cultivadas especialmente para a produção de energia.
A torrefação é um processo pirolítico moderado realizado em condições inertes que extrai umidade, causa decomposição endotérmica parcial das paredes das células e altera a estrutura química dos polímeros de biomassa. Esse processo tem o mérito de criar um produto sólido, mais fácil de armazenar, transportar e triturar do que a biomassa bruta. Também melhora as propriedades da biomassa em relação às técnicas de tratamento termoquímico para produção de energia (por exemplo, combustão, co-combustão com carvão ou gaseificação).
Os pesquisadores de Leeds, portanto, examinaram a torrefação sob hidrogênio de duas plantas energéticas (capim-canário e galhos de salgueiro de crescimento rápido) e um resíduo agrícola (palha de trigo). Diferentes condições de torra foram aplicadas a fim de otimizar o processo para os três combustíveis. O progresso da torrefação também foi acompanhado por análises químicas (elementos carbono, hidrogênio, nitrogênio, oxigênio e cinzas): os pesquisadores puderam observar que as características dos biocombustíveis começaram a se assemelhar às dos carvões de baixo nível. Além disso, os resultados das análises indicam que o composto volátil da biomassa é reduzido e alterado: os cientistas, portanto, obtêm um produto mais estável termicamente, caracterizado por maiores calores de reação durante a combustão. O comportamento de queima de plantas cruas e torradas foi estudado por análise térmica diferencial e, no caso do salgueiro, pela suspensão de partículas individuais em uma chama de metano-ar e acompanhamento do processo de combustão por vídeo.
Os resultados obtidos mostraram que as plantas tratadas necessitaram de menos tempo e energia para atingir a temperatura de ignição, mas também apresentaram maior rendimento energético durante a combustão. Em particular, o salgueiro demonstrou as propriedades mais interessantes: é a planta que reteve o máximo da sua massa durante a torra e que apresentou os melhores rendimentos energéticos. Seu rendimento energético foi de até 86%, contra 77% para a palha de trigo e 78% para o capim. Finalmente, quando exposto a uma chama de metano-ar, o salgueiro assado inflama mais rápido, provavelmente de acordo com os pesquisadores porque seu baixo teor de umidade significa que ele aquece mais rápido. As partículas torradas também iniciam a combustão de resíduos carbonosos mais rapidamente do que as partículas de salgueiro cru, embora essa combustão seja mais lenta para as partículas torradas.
A torrefação não é usada atualmente no Reino Unido nem na agricultura nem no setor de energia, de acordo com os pesquisadores do Leeds, embora o método tenha muitas vantagens, e não apenas em termos de armazenamento. Esta é, portanto, uma área que eles gostariam de explorar mais.
Seu trabalho tem sido apoiado até agora pelo consórcio Supergen Bioenergy.
fonte BE UK