Hibridização de fontes de energia como alternativa energética

Abstract

O aumento da produção de resíduos sólidos urbanos (RSU) e seu descarte indevido cau- sam problemas ambientais. Como uma forma de lidar com os problemas decorrentes da sobrecarga de aterros sanitários e da crescente demanda por energia, novas tecnologias, cha- madas de Waste-to-energy, que são capazes de converter resíduos em energia, têm ganhado mais espaço. Portanto, resíduos lignocelulósicos e RSU têm se tornado uma fonte de energia atrativa devido sua disponibilidade, baixo custo e por serem potenciais substitutos de fontes fósseis. O presente trabalho é um estudo de caso da cidade de Brasília (DF) que objetiva realizar a análise energética de um biocombustível híbrido formado por resíduos sólidos do Aterro Sanitário da Estrutural, juntamente com resíduos lignocelulósicos provenientes da poda das 6 árvores mais representativas do Distrito Federal. Para a análise foi produzido um RSU sintético baseado nos principais componentes do aterro, que são papel e papelão, plástico e resíduos orgânicos. Em seguida, foi estabelecido o blend de resíduos lignoceluló- sicos de acordo com as proporções baseadas na quantidade de cada espécie e seus chamados para poda no DF. A fim de obter um combustível de qualidade, os componentes individuais da biomassa, assim como o seu blend, foram submetidos ao pré-tratamento de torrefação (225, 250 e 275°C por 60 minutos com taxa de aquecimento de 5°C.min−1), visando apri- morar suas características como teor de umidade, teor de carbono fixo e poder calorífico. O blend híbrido foi confeccionado seguindo proporções determinadas, 80/20% e 70/30% (bi- omassa/RSU). As amostras foram caracterizadas por meio da análise elementar e de poder calorífico. Após a caraterização, deu-se início à gaseificação que consta com três atmosferas (ar, vapor/ar = 0,25, vapor/ar = 0,5) e variação de temperatura de 600-1000°C. Para ava- liar a composição do gás síntese, seu poder calorífico inferior (PCI) e sua eficiência de gás frio (CGE), para as diversas condições, foi utilizado a decisão de análise multi-critérios. Os resultados obtidos mostram que i) as amostras de poda torrefadas à 275°C apresentaram me- lhores características entre as amostras lignocelulósicas; ii) o blend híbrido apresentou um poder calorífico intermediário entre o RSU sintético e o blend lignocelulósico, sendo que o híbrido com maior PCS foi o torrefado 80/20; iii) as amostras torrefadas apresentam maiores valores de PCI e CGE durante a gaseificação; iv) a produção de H2 é mais favorecida com as amostras in natura na atmosfera com vapor; e v) para queima direta do gás síntese, as amostras torrefadas na atmosfera a ar são mais vantajosas.