Qualidade da biomassa florestal para o uso na geração de energia em função da estocagem

Abstract

A estocagem é parte integrante do pré-tratamento da biomassa para o uso na geração de energia, tendo como objetivo melhorar as propriedades físicas e químicas da biomassa florestal. Pode ser utilizada ainda para regular o fornecimento do material para a planta industrial, alocar o material que não tem utilização ou mercado em determinada época ou região, e subsidiar unidades de geração de energia na adoção de procedimentos de manuseio e uso da biomassa. Estas práticas aumentam as vantagens competitivas da biomassa, minimizando suas desvantagens frente às outras fontes energéticas. Assim, a principal questão a ser respondida quando se tem como objeto de estudo a estocagem de biomassa florestal para a geração de energia é: Qual a possibilidade de se estabelecer procedimentos de estocagem, com base nas características físicas e químicas da biomassa florestal, de maneira a obter-se um melhor rendimento energético em menor tempo? Para responder a esta questão, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da estocagem sobre a qualidade da biomassa florestal destinada à geração de energia, através da determinação da influência: a) do tempo de estocagem sobre as propriedades da biomassa; b) da época de colheita e da época de estocagem nas propriedades da biomassa; c) da espécie, tamanho e forma da biomassa nas alterações ocorridas durante a estocagem. O experimento foi realizado no município de Lages, Estado de Santa Catarina, entre outubro de 2003 a fevereiro de 2005, utilizando-se toras com casca de Pinus taeda e Eucalyptus dunnii e costaneiras de Pinus spp., que ficaram estocadas por um período de 6 meses, com coletas no material recém produzido, com dois, quatro e seis meses de armazenamento. Foram analisados quatro lotes de madeira estocados segundo as estações do ano. As propriedades analisadas foram: teor de umidade na base úmida, poder calorífico superior e líquido, composição química (extrativos) e teor de cinzas. Concluiu-se que a época de colheita e estocagem, o tempo de estocagem, a espécie e o tamanho e forma da biomassa influenciaram nas propriedades físicas e químicas da biomassa sob armazenamento, em maior ou menor intensidade. O tempo ideal de estocagem variou de dois meses em épocas mais favoráveis do ano (primavera e verão) a quatro meses em épocas menos favoráveis (outono e inverno). As melhores épocas para a colheita da biomassa foram a primavera e verão, e as piores foram o inverno e outono, respectivamente. As melhores épocas de estocagem foram entre outubro e maio e entre agosto e fevereiro. Portanto, na região de estudo, para um maior rendimento energético, a biomassa deve ser colhida na saída do inverno ou primavera e permanecer sob estocagem durante o verão. O material que teve melhor comportamento durante a estocagem foi a costaneira de Pinus, sendo também o material mais heterogêneo. As toras de Pinus tiveram o pior comportamento. De forma geral, o tamanho e forma do material tiveram maior influência sobre o comportamento da biomassa na estocagem que a espécie.

Storage is an important part of the wood fuel pre-treatment as a means to generate energy when the objective is to improve the chemical and physical proprieties of the wood fuel. It can also be used to regulate the supply of material for the industrial plant, to allocate the material that is not used in the market in certain seasons or regions and to support units of energy generation when adopting procedures of wood fuel handling. This practices increase their competitive advantages diminish their advantages in relation to other energetic sources. Therefore, the main question to be answered, when the object of study concerning to the storage of wood fuel for energy generation, is: What is the possibility of establishing storage procedures based on the chemical and the physical characteristic of the wood fuel so as to obtain a better energetic yield, spending less storage time? The objective of the present work was to evaluate the effect of the storage over the quality of the wood fuel used to generate energy through the determination of the influence of the: a) the storage time over the wood fuel properties, b) the harvest time and the seasoning storage in the properties of the wood fuel submitted to storage; c) the specie, distribution size particle of wood fuel during the storage. The experiment was accomplished in Lages, in the State of Santa Catarina, Brazil, from October 2003 to February 2005, employing Pinus taeda and Eucalyptus dunnii logs with barks and Pinus spp. edges, stored in piles, during six months. The material used for the analysis was collected in the state of fresh material, with two, four and six months of storing. Four lots of stored wood, according to the season of the year, were analyzed. The evaluated properties were: moisture content; gross calorific value and net calorific value, wood chemical composition (extractives) and ash content. The results suggest that the harvest season, seasoning storage, storage time, specie and the size distribution particle influenced the wood fuel properties, with more or less intensity. The best storage time varied between two months in Summer and Spring (more favorable) and four months in Autumn and Winter (not so favorable). The best harvest time of the wood fuel was during Spring and Summer and the worst one was during Winter and Autumn. Concerning to the storage, the period from October to May and from August to February presented the best results. So, in the region were the study was accomplished, in order to get a better energetic yield, the wood fuel had to be harvested at the end of the Winter or in the Spring and be kept during Summer. The material that presented the best performance and heterogeneity, during the storage, was the Pinus edge. The worst results were obtained with the Pinus logs. Generally speaking, the size distribution particle influenced more, than did the specie, over the performance of the wood fuel during the storage. Key words: wood fuel; storage; energy; Pinus taeda