Seminário Internacional de Tecnologias Ambientais e Gestão da Água na Indústria17 a 19 de novembro de 2014, Senai CIC Curitiba-PR

Processos Termoquímicos para tratamento de resíduos: aspectos

técnicos e econômicos

José Dilcio Rocha

Conteúdo da Apresentação

� A cadeia produtiva da bioenergia e dos biocombustíveis

� As Plataformas Tecnológicas;

� A pirólise como pré-tratamento;

� O empreendedorismo como via de agregar valor aos resíduos;

� As linhas de ação da Embrapa Agroenergia;

� Considerações finais.

Fonte: Embrapa Agroenergia, 2014

A cadeia produtiva dos biocombustíveis e bioenergia

As plataformas

tecnológicas

New Sources – Energy Crops

SorghumElephant, pannicum,

Andropogon grass

Bamboo

MSW production in Brazil – A potential new market(2010)

Paper PlasticGlass MetalsOrganic Matter (%)

59.0 - - - -

Recyclables (%) 36.0 18.5 12.3 3.1 2.1

Others (%) 5.0 - - - -MSW production [Mt]

62.87 11.63 7.76 1.94 1.32

Types of MSW

Population/MSW Production Relation

Sources: IBGE & L.B. Oliveira, EPE, 2013

Pneus Usados

A Matriz Energética Brasileira, 2012(570 TWh, BEN)

%Non-renewable energy 57.6

Oil products 39.2Natural gas 11.2Coal & coke 5.4Nuclear 1.5

Renewable energy 42.4Sugar cane products 15.4Hydro 13.8Firewood & charcoal 9.1Others 4.1

TOTAL 100 (257x106 toe)

Matriz Elétrica Brasileira por Fonte

Source: BRAZILIAN ENERGY BALANCE 2013 | year 2012

Hydro 76,9%

Biomass 6,8%

Wind 0,9%

Natural Gas 7,9%

Oil products 3,3%

Nuclear 2,7%

Coal & Coal Products1 1,6%

79 % cane bagasse

14,9 % black liquor

5% forest residues

1 % biogas

0,1 % rice rusk

A pirólise rápida de biomassa vista como um processo de pré-

tratamento…

A Pirólise Rápida de biomassa é um processo no qual o combustível sólido é fragmentado com o uso de calor numa atmosfera com pouco oxigênio para a geração otimizada de líquido (bio-óleo), mas

que também produz uma mistura de gases combustível e sólidos

(carvão vegetal).

Pirólise Rápida

Curto Tempo de Residência dos Vapores no interior do Reator

Otimização de Produtos Líquidos

Leito Fluidizado 200 kg/h de Biomassa (Unicamp/Bioware)

Planta de Pirólise Rápida 200 kg/h

APLICAÇÕES DO BIO-ÓLEO

Rendimentos (% b.s.) Líquido

(%) Sólido

(%) Gás (%)

Pirólise Rápida

Temperatura moderada, curto tempo de residência dos vapores

75 12 13

Carbonização Baixa temperatura, tempo de residência longo

30 35 35

Gaseificação Alta temperatura, tempo de residência longo

5 10 85

Torrefação (pirólise branda)

Temperatura muito baixa, temp de residencia variável

~5 ~80 ~10

Fonte: WRE, 4(1) 2001

Pirólise Lenta

• Produção de carvão vegetal siderúrgico (BR, AU)

• 25% rendimento mássico em carvão

• Processo tradicional

• Sem aproveitamento de voláteis

• Cerca de 10 milhões de toneladas anuais

Fonte: CENBIO

Modelos de Fornos de Carbonização

Fonte: Rosillo-Calle, Bajay, Rothman, 2000

OS PRODUTOS DA PIRÓLISE DE

BIOMASSA

Gases Pirolíticos

O empreendedorismo

Tecnologias de Pirólise em Aplicação e Desenvolvimento no Brasil

Fornos micro-ondas

DPC

Fornos container

Fornos indutivos

Forno Auger com Aquecimento Indireto

Tecnologias de Pirólise em Aplicação e Desenvolvimento no Brasil

Fonte: www.ahk.org.br/

As linhas de ação da Embrapa Agroenergia

As linhas de ação da Embrapa Agroenergia

� Publicações e difusão sobre o tema;� Dia de Campo na TV;� Prosa Rural (programa de rádio);� Participação em feiras e congressos;� Levantamentos de matéria-prima;� Mapeamento de produtores;� Testes e caracterização de matérias-primas e processos;� Formação de profissionais.

• Agregar valor a biomassa residual usando processos inovadores;• Criar base de dados de resíduos georreferenciada com

informações de quantidade, qualidade, levantamento por unidades fabris e vocação regional;

• Desenvolver tecnologias em cooperação com empresas, institutos de P&D, universidades e parceiros internacionais;

• Ter menos burocracia para o acesso e uso de recursos para PD&I nas agências de fomento;

• Promover o empreendedorismo e a interação Empresa-Academia com projetos piloto e demonstrativos e aumento de escala

• Tem viabilidade? A viabilidade se constrói com a necessidade, legislação, políticas públicas, mudanças de padrão de consumo, etc.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

OBRIGADO!José Dilcio Rocha, Fone: (61) 3448-1593, E-mail: jose.rocha@embrapa.br