Estudo do comportamento térmico e das emissões de biomassas em atmosferas típicas de combustão convencional e oxi-combustão

Resumo

Este projeto está inserido no programa de pesquisa em bioenergia na área térmica e tem como meta estudos que contribuirão para o uso de biocombustíveis em tecnologias de geração de energia visando o controle ambiental. Neste contexto, a oxi-combustão é uma tecnologia promissora para reduzir as emissões de gás carbônico (CO2) e faz parte do conjunto de tecnologias conhecidas como captura e armazenamento de carbono, do inglês "carbon capture and storage - CCS". Neste processo, o combustível é queimado em uma atmosfera rica em oxigênio e a recirculação dos gases efluentes permite que se obtenha uma alta concentração de CO2 pronto para ser seqüestrado. A aplicação desta técnica tanto em co-processamento quanto em utilizando-se a biomassa pura para a produção de energia é um processo atraente sob o ponto de vista ambiental, é uma área relativamente nova e muitos aspectos técnicos precisam ainda ser esclarecidos. Conhecimentos fundamentais, tais como comportamento térmico e cinética da combustão da biomassa e suas misturas com outros combustíveis, são inerentes ao desenvolvimento de processos tecnológicos eficientes. As biomassas que serão utilizadas são rejeitos agrícolas e que se apresentam como potenciais fontes energéticas, destacando-se o bagaço e palha de cana-de-açúcar, casca de pinus e casca de amendoim. Este projeto visa realizar estudos empíricos de combustão destes materiais em atmosferas típicas do processo da oxi-combustão (CO2+O2) e atmosfera convencional de combustão (N2+O2). Os experimentos serão feitos em forno tubular para se avaliarem as emissões de CO, CO2. NOx e SO2. Será utilizada também a termogravimetria e o modelo "Model Free Kinetics" para se determinarem parâmetros cinéticos da combustão nas diferentes condições atmosféricas. Em adição, serão feitas as caracterizações físico-químicas dos materiais, tais como porosimetria de nitrogênio e mercúrio, análise elementar, análise morfológica, poder calorífico e análise imediata. Esta pesquisa possui caráter inovador sob dois aspectos: pelo entendimento sobre emissões poluente provenientes de queima de biomassas e suas misturas em atmosferas típicas de combustão convencional e oxi-combustão e ainda pela associação das informações sobre as características físico-químicas das biomassas e seus comportamentos térmicos incluindo o estudo cinético da combustão. (AU)