INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO RNDEPARTAMENTO ACADÊMICO DE RECURSOS NATURAIS
TECNOLOGIA EM GESTÃO AMBIENTAL QUÍMICA AMBIENTAL
RELATÓRIO DE VISITA
(ENGENHO SANTA LUZIA)
Natal/RNMarço/2012.
EDCARMEM MARGARETH FERREIRA LEONEZMICHAEL BORGES
PRISCILA DA SILVA FERREIRA
RELATÓRIO DE VISITA
(ENGENHO SANTA LUZIA)
Relatório de visita técnica para obtenção
conhecimento prático sobre a
fabricação de carvão ecológico e
briquetes, aplicado a disciplina de
Química Ambiental.
Professor: Milton Bezerra do Vale
Natal/RNMarço/2012.
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO.............................................................................................................................4
2. METODOLOGIA..........................................................................................................................5
3. ENGENHO SANTA LUZIA........................................................................................................6
4. CARVÃO VEGETAL...................................................................................................................8
5. CARVÃO ECOLÓGICO...........................................................................................................10
5.1. DEFINIÇÃO................................................................................................................................10
5.2. PROCESSO DE FABRICAÇÃO.............................................................................................11
6. BRIQUETES...............................................................................................................................15
6.1. DEFINIÇÃO................................................................................................................................15
6.2. FORMAS DE UTILIZAÇÃO.....................................................................................................16
6.3. PROCESSO DE FABRICAÇÃO.............................................................................................19
7. CONCLUSÃO............................................................................................................................22
8. REFERÊNCIAS.........................................................................................................................23
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1. INTRODUÇÃO
Este relatório tem como objetivo principal, descrever os conhecimentos obtidos
durante a visita realizada no dia 14 de março de 2012, ao Engenho Santa Luzia,
localizado no munícipio de Touros/RN, para conhecer a fabricação de carvão vegetal
e de briquetes com reaproveitamento de palhas e bagaço de cana-de-açúcar e
palhas de côco, visando reduzir o impacto de resíduos ao meio ambiente e trazendo
retorno econômico com a reutilização de materiais que seriam jogados na natureza.
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2. METODOLOGIA
Para realização dessa atividade extraclasse fomos acompanhados pelo Sr. José
Fernandes, gerente da empresa, que nos explicou todo o processo de fabricação do
carvão ecológico e do briquete, além das informações passadas pelo Professor Milton
Vale, que serviram de base para elaboração do relatório de visita.
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3. ENGENHO SANTA LUZIA
Localizado na Fazenda Fonseca Santa Luzia no município de Touros/RN, possui
uma plantação de 100 mil pés de côcos, além de plantação de cana-de-açúcar de
outras árvores frutíferas.
Emprega um total de 75 funcionários distribuídos em várias áreas de produção da
fazenda, que incluem a confecção de cachaças, açúcar mascavo, rapaduras, carvão
ecológico e briquetes, além da venda do côco seco.
O engenho de açúcar era o nome dado às fazendas produtoras de açúcar no
período do Brasil Colonial. Este nome era aplicado também à máquina que moía a
cana-de-açúcar e outras instalações envolvidas no processo. O engenho, a grande
propriedade produtora de açúcar, era constituído, basicamente, por dois grandes
setores: o agrícola - formado pelos canaviais -, e o de beneficiamento - a casa-do-
engenho, onde a cana-de-açúcar era transformada em açúcar e aguardente.
Grandes partes destes engenhos estavam estabelecidos na região nordeste do
Brasil. A maior parte do açúcar produzido nos engenhos era destinada ao mercado
europeu.
Dentro dos engenhos havia também a casa-grande (habitação do senhor de
engenho e sua família), a senzala (habitação dos escravos), capela, horta e
canavial.
Os engenhos de açúcar entraram em decadência, em meados do século XVIII, com
a concorrência do açúcar holandês, pois estes foram produzir açúcar nas ilhas da
América Central.
Além da fabricação desses produtos citados, o Engenho Santa Luzia, desenvolve a
três anos o reaproveitamento dos rejeitos da produção e de outras atividades da
fazenda. Esse reaproveitamento é realizado para a fabricação de carvão ecológico e
briquetes, processos detalhados ao longo desse trabalho. Essa atividade conta com
o licenciamento ambiental no IBAMA (Foto 01).
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Foto 01 – Placa de Licenciamento Ambiental
Foto do Grupo
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4. CARVÃO VEGETAL
É uma substância de cor negra obtida pela carbonização da madeira ou lenha. É
muito utilizado como combustível para aquecedores, lareiras, churrasqueiras e
fogões a lenha.
Considerado um fitoterápico, o carvão vegetal para uso medicinal (carvão ativado)
provém de certas madeiras moles e não resinosas (extraído de partes lenhosas,
cascas e serragens), obtidos por combustão incompleta, o que lhe confere a
capacidade adsorvente.
Desde a antiguidade já se conhece o uso do carvão vegetal. No antigo Egito era
utilizado na purificação de óleos e para aplicações medicinais. Na segunda guerra
mundial foi utilizado para remoção de gases tóxicos devido a sua capacidade
adsorvente sendo um material extremamente poroso. E entre os índios brasileiros
também há registro de uso, misturado às gorduras animais no tratamento de
tumores e úlceras malignas.
Estudos químicos utilizando carvão ativado detectaram uma redução significativa na
produção de gases intestinais nos pacientes tratados, eliminando os desconfortos
abdominais. É ainda um notável condutor de oxigênio, sendo um extraordinário
eliminador de toxinas.
Devido a sua rapidez de ação, o carvão vegetal é considerado ainda um agente útil
no tratamento de envenenamentos. O carvão ativado liga-se ao tóxico residual no
lúmen do trato gastrointestinal e reduz rapidamente a absorção deste.
O carvão vegetal tem a propriedade de adsorver substâncias que, em contato com
bactérias intestinais, contribuem para a produção de flatulência. Diante dos
resultados de estudos, o uso do carvão vegetal é indicado em casos de dores no
estômago, mau hálito, aftas, gases intestinais, diarreias infecciosas, disenteria
hepáticas e intoxicações.
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Se a madeira tem grande destaque como fonte de energia em nosso País, grande
parte desse fato é devido ao carvão vegetal que dela é oriundo. No ano de 1988,
foram empregados em nosso País em torno de 114,0 milhões de metros cúbicos de
madeira destinada à obtenção de carvão vegetal. Representando 67,0% do total de
madeira usada para energia no Brasil naquele ano, tal volume permitiu a produção
de aproximadamente 11,0 milhões de toneladas de carvão vegetal. Esse número
coloca o Brasil como o maior produtor mundial de carvão vegetal.
Em função de vários problemas ambientais, que incluem o desmatamento das
florestas, várias alternativas estão sendo utilizadas para contribuir e reduzir os
impactos ao meio ambiente, como a utilização de árvores de reflorestamento e o
reaproveitamento de materiais que seriam descartados na natureza, como exemplo
a casca de côco (conhecida como a bucha de côco) para a produção de um carvão,
intitulado de CARVÃO ECOLÓGICO. Um dos processos que acontece no Engenho
Santa Luzia, que detalharemos a seguir.
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5. CARVÃO ECOLÓGICO
5.1. DEFINIÇÃO
Carvão ecológico é um termo que os produtores vêm utilizando para designar o
carvão produzido a partir de árvores de reflorestamento.Com cada lote de árvores
cortadas, esses produtores são obrigados a replantar novos lotes, sob pena de
serem multados pelas entidades ambientais. Portanto o carvão oriundo de
reflorestamentos é denominado de, de carvão ecológico.
O mais novo tipo de carvão, Carvão ecológico, que é feito com sobras abandonadas
por indústrias siderúrgicas. Foi inventado pelo João Luiz de Sousa Borges, que tem
52 anos e cursou até o ensino médio.
Depois de 5 anos de estudo para a fórmula do produto, que já foi patenteado,
descobriu que seu ingrediente principal é o “fino do carvão”, pó de carvão vegetal
abandonado pelas empresas siderúrgicas.
Mas já existem outras alternativas de matérias-primas para fabricação do carvão
ecológico, como a casca do côco, também chamada de “buchas de côco”.
O carvão de “bucha de côco” é a solução para as desvantagens do carvão feito com
madeira. Não contém nenhuma substância química, oferecendo qualidade excelente
na sua utilização. Características: Responsável Socialmente; Não derruba nenhuma
árvore - 100% Sustentável; Carvão sem chama; Assa em alta temperatura; Limpo e
Econômico; Ocupa pouco espaço na churrasqueira; Substitui o carvão de madeira
com alto desempenho.
O carvão ecológico produz duas vezes mais calor que os comuns, e solta menos
resíduos e fumaças. Por isso é vendido principalmente para ser usado em
churrasqueiras.
Uma grande vantagem desse carvão é o de não poluir e preservar o planeta, dura 2
vezes mais, é mais barato e após sua queima os resíduos podem ser utilizados
como fertilizantes.
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Esse carvão, além de uma forma ser reciclável evita o desmatamento de matas e
florestas, diminui mais a poluição, pois não vai haver necessidade de queimar mais
madeira.
5.2. PROCESSO DE FABRICAÇÃO
Para a produção do carvão vegetal são utilizadas as “buchas de côco” (Foto 02) que
seriam descartadas após a venda do produto. O processo de produção inicia com a
colocação das buchas nos fornos, chamados de carvoeira (Foto 03), são colocadas
em média 100 sacos do material, que são carbonizados por um período de seis
horas, rendendo ao final do processo 70% do material colocado (Foto 04).
Após essa primeira fase de carbonização (Foto 05), o material é colocado numa
máquina para a moagem (Foto 06). Posteriormente é adicionada a fécula de
mandioca (Foto 07), além da adição de barro a mistura, os dois ingredientes servem
para dar liga, resistência e impermeabilidade até chegar o ponto.
Posteriormente é realizado o corte manual com auxílio de espátula (Foto 08),
durante a saída do material da máquina, que é liberado numa esteira, depois são
organizados em bandejas metálicas (Foto 09), e levados para a estufa (Foto 10) por
um período de 24 horas. Após sair da estufa as bandejas são colocadas no por duas
horas para liberar o suor adquirido na estufa.
O resultado do processo são pedaços de carvão (Foto 11) que são embalados em
sacos de 4kg (Foto 12) que custam em média R$ 1,00 cada quilo para venda em
grande quantidade, e no mercado podem chegar a ser vendidos por R$ 6,00 ou R$
7,00 o saco de 4kg.
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Foto 02 – “Buchas de Côco” Foto 03 – CarvoeirasFoto do Grupo Foto do Grupo
Foto 04 – Buchas após carbonização Foto 05 – Bucha após carbonizaçãoFoto do Grupo Foto do Grupo
Foto 06 – Máquina de Moagem Foto 07 – Fécula de MandiocaFoto do Grupo Foto do Grupo
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Foto 08 – Espátula para corte Foto 09 – Bandeja metálicaFoto do Grupo Foto do Grupo
Foto 10 – Estufa para secagem Foto do Grupo
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Foto 11 – Pedaços do carvão ecológico Foto do Grupo
Foto 12 – Carvão embaladoFoto do Grupo
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6. BRIQUETES
6.1. DEFINIÇÃO
O briquete é um biocombustível sólido, oriundo de um processo de fabricação, feitos
a partir da compactação de resíduos ligno-celulósicos, sob pressão e temperatura
elevadas. Para satisfazer as condições de fabricação do briquete, o resíduo precisa
estar de acordo com percentual de umidade aceitável, e tamanho das partículas
(granulometria).
Na fabricação de briquete, as matérias-primas utilizadas podem ser: serragem,
maravalha, casca de arroz, palha de milho, sabugo, bagaço de cana-de-açúcar,
casca de algodão, casca de café, feno de braquiaria entre outros. O diâmetro do
briquete para queima em caldeiras, fornos e lareiras é de 70 mm a 100 mm e com
comprimento de 250 mm a 400 mm. 1 tonelada de briquete corresponde a 6 m³ de
lenha com umidade entre 35 a 45%. Embora variáveis, os briquetes feitos no Brasil
tem uma densidade aparente de 1,0 t/m3 a 1,5 t/m3, um Poder Calorífico Superior
de 4000 kcal/kg a 4800 kcal/kg, uma umidade entre 6 a 10%, densidade a granel de
600 kg/m3 a 900kg/m3, teores de voláteis de 81%, cinzas de 1,2% e carbono fixo de
18,8%. No Brasil, a serragem tem uma densidade a granel entre 140 kg/m3 a 400
kg/m3, umidade de 15% a 55% base úmida e cores que variam do amarelo claro
originária do Pinus sp seco até o marrom escuro da massaranduba úmida.
Briquete Composto
São briquetes produzidos a partir de mais de um tipo de resíduo. O seu processo de
produção é o mesmo dos briquetes simples, exceto pela inclusão da fase de mistura
das matérias-primas. Esta semelhança permite equiparar os seus custos de
produção. Com a produção de briquetes compostos obtêm-se médias ponderadas
de suas propriedades e composições, o que permite um maior controle da qualidade
dos briquetes e um direcionamento de suas características de acordo com seu uso
final, com a máxima redução na introdução de substâncias adicionais. Produzindo
briquetes compostos evita-se também a dependência de um único tipo de matéria-
prima. Nos períodos de escassez dos resíduos de maior poder calorífico, tem-se a
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opção de substituí-los por outros resíduos em maior quantidade, mantendo a
eficiência energética dos briquetes.
6.2. FORMAS DE UTILIZAÇÃO
Por que briquete?
A resposta é simples. Para tornar a estocagem e transporte de produtos mais efetiva
e econômica.
Se o uso de briquetes puder substituir os combustíveis fósseis nós poderemos
também ver grandes vantagens ambientais
A forma de partida (ignição) pode ser a mesma utilizada pelo sistema à lenha. Toda
Caldeira/fornalha que queima lenha, pode queimar BV - Briquete Vegetal.
Não é necessário equipamentos especiais, somente verificar o espaçamento entre
grelhas.
Melhor forma de utilização do Briquete Vegetal
Utilização em Aplicação Dosagem Outras informações de uso
Caldeiras em
Geral
Somente
Briquete
Vegetal
Quantidade
Necessária
Alimentar de forma mais continua
possível.
Briquete com
Cavaco ou
lenha
comercial
Porcentage
m desejada
de cada
Produto
Alimentar a caldeira com lenha ou
cavaco e sob os mesmos adicionar o
Briquete de forma bem distribuida.
Fornos /
fornalhas e
semelhantes
Briquete
Vegetal
Quantidade
Necessária
Alimentar com quantidades menores
e mais frequentes.
Obs: Neste tipo de combustão,
atentar para uma maior necessidade
de oxigênio nas grelhas.
Fornos de Briquete Quantidade Iniciar o fogo normalmente conforme
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Pizzarias Vegetal Necessária
métodos e costumes.
Obs: Obtém-se maior rendimento se
for feito fogo sob uma grelha de 6 a
10 cm de altura.
LareirasBriquete
Vegetal
Quantidade
Necessária
Iniciar o fogo normalmente conforme
métodos e costumes, realimentar o
fogo a cada 50 minutos.
Obs: Obtém-se maior rendimento se
for feito o fogo sob uma grelha.
ChurrasqueirasBriquete
Vegetal
Quantidade
Necessária
Para usar o Briquete em
churrasqueiras, o usuário precisa
permitir a entrada de bastante
oxigênio e iniciar o fogo com gravetos
(ou qualquer outra forma de iniciar um
fogo), depois disso, o fogo pega fácil
e a eficiência é maior do que a do
carvão. Deve-se manter o churrasco
a uma distância razoável, pois o
processo de assar ocorre enquanto o
Briquete estará queimando com
chamas limpas.
Exemplos de Utilização
AQUECEDORES
Hotel
Com grande redução de custo para o aquecimento de água.
Motel
Para quem tem alta rotatividade e necessita de água quente e vapor.
Piscinas
Grande economia com a utilização de aquecedor a briquete.
SECADORES
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Secador
Soja, milho, etc.
Torrador
Café, farinhas de milho e mandioca.
CALDEIRAS
Lavanderia
Hotéis, Hospitais e Penitenciárias.
Abatedouro
Bovinos, Suínos e Avícolas.
Recauchutagens
Pneus em geral
Tinturaria
Estonagens e tingimentos
Fiação de seda
Queima associada briquete/lenha.
Padarias
Queima em fornos de padaria.
6.3. PROCESSO DE FABRICAÇÃO
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No processo de fabricação de briquetes, realizado no Engenho Santa Luzia, são
utilizados o bagaço e as palhas da cana-de-açúcar e palhas de coqueiro (Foto 13).
Esse material é moído (Foto 14) e colocado no forno à 600º C por 15 minutos para
retirar a umidade, são necessários 3000kg do material para fabricar uma tonelada de
briquete.
Após seco, o material é colocado na briquetadeira (Foto 15), onde pode ser
acrescentado pó de serra (Foto 16), que são moldados e prensados na máquina e
cortados manualmente (Foto 17) no tamanho de 40 cm, tamanho já definido na
máquina (Foto 18). Durante o corte pode haver rejeitos do produto (Foto 19), que
são reaproveitados no processo de produção para a fabricação de novos briquetes.
Posteriormente os briquetes (Fotos 20 e 21) são embalados em sacos de 40kg
(Foto 22) que é o produto mais rentável da fazenda, sendo vendido por R$ 380 uma
tonelada do produto.
Foto 13 – Palhas de cana-de-açúcar Foto 14 – Material moídoFoto do Grupo Foto do Grupo
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Foto 15 – Briquetadeira Foto 16 – Pó de serraFoto do Grupo Foto do Grupo
Foto 17 – Corte do briquete Foto 18 – Definição do tamanhoFoto do Grupo Foto do Grupo
Foto 19 – Rejeitos do briquete Foto 20 – BriqueteFoto do Grupo Foto do Grupo
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Foto 21 – Briquete Foto 22 – Briquete embaladosFoto do Grupo Foto do Grupo
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7. CONCLUSÃO
Ao término de nossa visita, concluímos que em tempos de uso demasiado do
petróleo com pesquisadores buscando cada vez mais novas fontes de energia
limpas para mover aviões, trens e automóveis, usando caules de plantas, algas,
hidrogênio e a luz do sol, etc. O uso de biomassa para produção de energia em
caldeiras já é uma realidade. Há relatos na literatura sobre a produção de briquetes
de capim e como comprovamos na visita, de côco. Os estudos indicam que o
briquete libera 34% mais calor que o cavaco de madeira durante a queima e possui
baixo teor de umidade, cerca de 20% menos que o cavaco, tornando o assim uma
ótima opção para queima em alto forno. As vantagens no uso de briquete são: fácil
estocagem, matéria prima abundante, preço de produção muito baixo entre outros. A
produção de briquetes já é bastante conhecida no exterior, principalmente nos EUA
e Europa, através da briquetagem de carvão vegetal. No Brasil, não existe uma
tradição industrial na produção de briquetes de carvão vegetal ou de resíduos ligno-
celulósicos, uma realidade que aos poucos vem sendo modificada com iniciativas
como as do Engenho Santa Luzia.
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8. REFERÊNCIAS
http://www.suapesquisa.com, acesso em 17 de março às 15:00h.
http://multirio.rio.rj.gov.brl, acesso em 17 de março às 15:00h.
http://pt.wikipedia.org, acesso em 17 de março às 15:20h.
http://www.lippel.com.br, acesso em 17 de março às 15:20h.
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