SUSTENTABILIDADE DO SISTEMA DE CARBONIZAÇÃO FORNOS-FORNALHA PARA PRODUÇÃO DE CARVÃO VEGETAL DE RESÍDUOS DO MANEJO FLORESTAL DA AMAZÔNIA
temperatura de carbonização; ciclo de vida; biorredutor.
O carvão vegetal é um importante biocombustível utilizado nos setores doméstico e siderúrgico. Embora o Brasil possua extensas áreas de florestas plantadas destinadas à produção energética, essas florestas não suprem a demanda por carvão vegetal em regiões com características edafoclimáticas específicas, como a Amazônia. Nesse contexto, os resíduos do manejo florestal podem subsidiar o fornecimento de biorredutores para siderúrgicas instaladas nessas regiões. Apesar de diversos estudos demonstrarem a qualidade dessas biomassas, a carbonização na Amazônia ainda é realizada de forma rudimentar, sem controle adequado do processo, resultando em elevada variabilidade na produtividade e na qualidade do carvão vegetal, além de maiores emissões atmosféricas. Dessa forma, objetivou-se avaliar o sistema de carbonização fornos-fornalha (SFF) para a produção de carvão vegetal oriundo de resíduos do manejo florestal na Amazônia. O estudo foi realizado em uma unidade demonstrativa de SFF instalada na Fazenda Rio Capim, no município de Paragominas, Pará, propriedade do Grupo Keilla. Para a carbonização, os resíduos foram classificados em madeiras de alta densidade (>0,500 g/cm³) e baixa densidade (<0,500 g/cm³). O perfil térmico dos fornos foi avaliado por meio de pirometria e utilizando termopares alocados no interior dos fornos. A pesquisa foi dividida em três partes principais. O primeiro capítulo objetivou a avaliação do perfil térmico e a produtividade do sistema fornos-fornalha na carbonização dos resíduos do manejo florestal. No segundo capítulo avaliou-se a qualidade do carvão vegetal produzido no sistema; e o terceiro contemplou a análise do ciclo de vida da utilização do sistema fornos-fornalha para carbonização dos resíduos do manejo florestal na Amazônia. A avaliação do ciclo de vida foi realizada com o objetivo de identificar os possíveis impactos associados ao uso energético dos resíduos do manejo florestal na Amazônia. Os dados primários relacionados à extração dos resíduos foram fornecidos pela empresa. O objetivo da análise é verificar a sustentabilidade do processo, avaliando os potenciais impactos do aproveitamento energético desses materiais. A delimitação da fronteira do sistema compreendeu desde o processamento dos resíduos na floresta até a combustão do carvão vegetal. O rendimento gravimétrico em carvão vegetal (RGC) da carbonização dos resíduos em SFF foi de 32,07% em base seca (±3,25%). O controle da temperatura possibilitou incremento no RGC. A taxa média de aquecimento dos fornos foi de 4,52 ºC/min. Houve correlação entre o volume de madeira enfornada e a taxa de aquecimento do forno. Também foram verificadas correlações entre a taxa de aquecimento e a quantidade de água presente no forno. Em média, o teor de carbono fixo do carvão vegetal foi de 79,15%. O carvão produzido apresentou poder calorífico médio de 20,00 MJ/kg. Os dados primários do ciclo de vida do processo de produção de carvão vegetal a partir dos resíduos do manejo demonstraram os gastos com combustíveis fósseis nas diferentes etapas de extração desse material. Os resultados demonstram a importância de parâmetros físicos, como a umidade, na produção de carvão vegetal, especialmente no caso dos resíduos do manejo florestal. Além disso, o controle da temperatura mostrou-se essencial para a obtenção de maiores rendimentos em carvão vegetal.