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26/03/2014

Biomassa residual do coco babaçu: potencial de uso bioenergético nas regiões Norte e Nordeste do Brasil

Imagem: Coco babaçu
O esgotamento das reservas, o elevado custo e a dependência dos países em relação às fontes não renováveis de energia, principalmente o petróleo e seus derivados, aliado às elevadas emissões de gases causadores de efeito estufa, são consideradas as principais razões para o uso dos combustíveis renováveis.
Por isso, os combustíveis de biomassa vegetal, especialmente os resíduos lignocelulósicos, têm ganhado atenção como uma fonte potencial e alternativa de energia para aumentar a independência em relação aos combustíveis fósseis, reduzir a poluição ambiental e contribuir decisivamente para a descentralização da matriz energética dos países. Neste sentido, a investigação científica de biomassas disponíveis localmente, como o coco babaçu, pode ser decisiva para atingir esses objetivos.
A palmeira do babaçu é perenifólia, heliófita e pioneira e ocorre naturalmente no Brasil e em outros países da América e refere-se a três distintos gêneros da família Arecaceae: Scheelea, Attalea e Orbignya, mas a espécie Orbignya phalerata Mart. é a mais comum e de ampla ocorrência. Quanto à área de ocorrência do babaçu pode-se dizer que é uma zona de transição entre as florestas úmidas da bacia amazônica (região Norte) e as terras semiáridas do Nordeste brasileiro, mas existem áreas de babaçuais no Centro-Oeste. No entanto, a região Nordeste merece destaque por apresentar a maior área com as matas de cocais.
Atualmente, o coco babaçu é explorado visando a retirada das amêndoas para a produção de óleo vegetal, sendo que a casca é um resíduo do processo de quebra manual realizado pelas “quebradeiras do coco babaçu”.
Sabendo disso, o Eng. Florestal Thiago de Paula Protásio, sob orientação do Prof. Dr. Paulo Fernando Trugilho e co-orientação do pesquisador do CIRAD (Montpellier – França) Alfredo Napoli e da Profa. Dra. Maria Lúcia Bianchi, desenvolveu um trabalho de dissertação na Universidade Federal de Lavras, Programa de Pós-graduação em Ciência e Tecnologia da Madeira, cujo objetivo foi avaliar o potencial de uso bioenergético dos resíduos do coco babaçu (epicarpo, mesocarpo e endocarpo), especialmente considerando a combustão direta e a produção de carvão vegetal de uso siderúrgico.
O material foi coletado na zona rural do município de Sítio Novo do Tocantins, no estado do Tocantins, Brasil, e é proveniente da exploração extrativista realizada pelas comunidades locais. Inicialmente buscou-se caracterizar a biomassa in natura e, para isso as análises foram realizadas considerando conjuntamente as três camadas que compõem a casca do coco babaçu. Foram realizadas as caracterizações: molecular (lignina, extrativos totais e holocelulose); elementar (C, H, N, S e O); imediata (carbono fixo, materiais voláteis e cinzas); energética (poder calorífico superior e poder calorífico inferior); física (densidade básica e densidade energética) e térmica em atmosfera de nitrogênio e ar sintético (termogravimetria, análise térmica diferencial e calorimetria exploratória diferencial), além da caracterização morfológica por meio da microscopia eletrônica de varredura.
A casca do coco babaçu foi carbonizada em um forno elétrico (mufla) nas seguintes temperaturas finais: 450ºC, 550°C, 650°C, 750°C e 850°C, considerando-se uma taxa de aquecimento de 100°C h-1. Foi realizado o balanço de massa e energia das carbonizações e os carvões produzidos foram avaliados por meio da densidade relativa aparente, das densidades energéticas e do estoque de carbono fixo. Realizaram-se, ainda, as análises imediata e elementar, as análises térmicas em atmosfera de ar sintético (termogravimetria e análise térmica diferencial) e a determinação dos poderes caloríficos.
Pelos resultados obtidos, a casca do coco babaçu apresentou elevado potencial bioenergético, principalmente devido à sua elevada densidade energética (superior a 20 GJ m-3) que, por sua vez, é bem maior que a densidade energética do bagaço de cana-de-açúcar, da madeira de eucalipto ou da casca de café. O uso dessa biomassa como fonte de bioenergia pode ser altamente viável, haja vista as suas características químicas e térmicas aliadas a um baixo teor de cinzas e a um excelente desempenho na combustão.
Quanto ao carvão vegetal da casca do coco babaçu observaram-se elevados valores de densidade aparente e de densidade energética, além de uma composição química adequada ao uso industrial, podendo ser considerado como um potencial substituto do carvão mineral na siderurgia. O desempenho do carvão vegetal do coco babaçu foi considerado satisfatório, pois apresentou propriedades tecnológicas superiores ao que é comumente encontrado para o carvão vegetal da madeira de eucalipto. Além dessas vantagens deve-se lembrar de que o carvão vegetal do coco babaçu pode ser produzido sem a necessidade de derrubada das palmeiras, beneficiando ainda mais o balanço de carbono do ecossistema.
Os pesquisadores também avaliaram a combustão do carvão vegetal e observaram que o aumento da temperatura final de carbonização causou um aumento da temperatura de ignição, da temperatura final da combustão, do tempo de ignição e do tempo correspondente à máxima taxa de combustão. Já o índice característico da combustão (S) e o índice de ignição (Di) diminuíram para os carvões produzidos em altas temperaturas. Os resultados indicam que o aumento da temperatura de carbonização causa uma diminuição da reatividade da combustão e, consequentemente, os carvões produzidos em temperaturas mais baixas são mais fáceis de inflamar e apresentam melhor desempenho na ignição.
Pelos resultados obtidos neste trabalho, pesquisadores, produtores e o governo brasileiro poderão ser alertados para desafios, oportunidades e avanços da tecnologia para o uso e exploração dos babaçuais como fonte bioenergética que poderá contribuir ainda mais para a diversificação e descentralização da matriz energética das regiões Norte e Nordeste do Brasil.
Isso poderá contribuir decisivamente para o desenvolvimento econômico das comunidades extrativistas que sobrevivem da coleta e quebra manual do coco babaçu, por meio da comercialização do carvão vegetal de uso siderúrgico e, assim, incentivar as pessoas a permanecerem nas suas comunidades e diminuir o êxodo rural.
 
Mais informações sobrea pesquisa já podem ser encontradas em: http://dx.doi.org/10.1186/2193-1801-3-124
 
Thiago de Paula Protásio
E-mail: depaulaprotasio@gmail.com
Engenheiro Florestal e Mestre em Ciência e Tecnologia da Madeira
Doutorando em Ciência e Tecnologia da Madeira
Universidade Federal de Lavras
 
Adriele de Lima Felix
Graduanda em Engenharia Florestal – UFLA
Bolsista do Polo de Excelência em Florestas/SECTES/FAPEMIG


Fonte: CI Florestas



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