Biomassa

1. BIOMASSA E COMBUSTÃO
   • Biomassa: matéria orgânica vegetal ou animal usada como energia (lenha, resíduos agrícolas, etc).
   • Combustão: reação química entre combustível e oxigênio, liberando calor, luz e gases (CO₂ e vapor). Se incompleta, gera CO e poluentes.

1. Condições para iniciar combustão:
   • Combustível (ex.: madeira).
   • Comburente (oxigênio).
   • Fonte de calor (faísca ou chama).
2. Requisitos para combustão eficiente:
   • Madeira com baixa umidade.
   • Temperatura acima da ignição.
   • Tempo e contato adequado combustível-oxigênio.
3. Estágios da combustão da madeira:
   Secagem.
   Pirólise e liberação de gases.
   Combustão dos gases (chamas).
   Queima do carbono fixo (brasa).

1. PIROLÍSE E CARBONIZAÇÃO
2. Pirólise: decomposição térmica da madeira sem oxigênio. Forma carvão, líquidos e gases.
   Componentes formados na pirólise:
   Fração sólida: carvão vegetal.
   Fração líquida: licor pirolenhoso (álcoois, ácidos, alcatrão).
   Fração gasosa: H₂, CO, CO₂, CH₄.
   Fases da pirólise:
   Até 200ºC: evaporação da água e gases.
   200–280ºC: formação de CO.
   280–500ºC: formação de alcatrão e metano.

500ºC: formação do carvão.
Resfriamento.

Comportamento dos componentes da madeira:
Hemicelulose: decompõe primeiro (200–300°C), gera líquidos e gases.
Celulose: decompõe rápido (300–370°C), forma vapores combustíveis.
Lignina: decompõe lentamente (200–500°C), gera carvão (55% do resíduo).

Contribuição para o carvão:
Lignina: principal formadora.
Celulose e Hemicelulose: formam gases e líquidos.

3. PRODUÇÃO DE CARVÃO VEGETAL
   • FATORES RELACIONADOS À MADEIRA:
     • Teor de lignina (mais lignina = mais carvão).
     • Teor de extrativos (afeta cor e durabilidade).
     • Densidade básica.
     • Idade da árvore (mais jovem = menos finos).
     • Umidade (ideal: 20-30%).
     • FATORES RELACIONADOS AO PROCESSO:
     • Temperatura de carbonização.
     • Velocidade de aquecimento.
     • Baixo oxigênio.
       
   • Tipo de forno.
     Pressão interna (normalmente atmosférica).
4. SISTEMAS DE CARBONIZAÇÃOFORNOS DE TERRA
   • Baixo custo e simplicidade.
     Rendimento: 20-25%.
     Longo tempo de produção.
     Baixa qualidade do carvão.
5. FORNOS DE ALVENARIA Tipos: rabo quente, encosta, superfície, retangular.
   • Rendimento: 20-35%.
   • Mais controle que forno de terra.
   • Mais poluentes.
6. FORNOS METÁLICOS (BATELADA E CONTÍNUOS)Estruturas metálicas.
   • Melhor controle do processo.
   • Rendimento: 33-38%.
   • Possível recuperar subprodutos.
   • Maior investimento.
7. QUALIDADE DO CARVÃO
   • Carbono Fixo (TCF): >75% é ideal.
   • Materiais Voláteis (TMV): facilitam ignição.
   • Cinzas (TCZ): ideal <3%.
   • Poder Calorífico:
     PCS: energia total liberada.
     PCI: PCS – perdas pelo vapor.
     
   • Reatividade:
     • carvão vegetal = mais reativo que coque.
       Outras propriedades:
       Densidade.
       Granulometria.
       Umidade.
       Friabilidade (fragilidade).
8. AMBIENTE E MODERNIZAÇÃOPoluentes principais: alcatrões, ácidos, gases tóxicos.
   Tecnologias modernas:
   Queimadores de gases.
   Incineradores.
   Controle automático da temperatura.
   Recuperação de subprodutos.
   Papel do G6: grupo que pesquisa e promove práticas sustentáveis no setor.
9. OUTROS CONCEITOSBriquetagem: transformar pó de carvão em briquetes (tijolinhos energéticos).
   Pirólise rápida: usada para produzir líquidos combustíveis (bio-óleo), não carvão.
   MAPA MENTAL FINAL (Texto)BIOMASSA E COMBUSTÃO ⟶ combustível + comburente + calor
   ⮑ Pirólise = sem oxigênio ⟶ carvão + gases + líquidos
   ⮑ Componentes da madeira:
   ⮑ Hemicelulose ⟶ voláteis
   ⮑ Celulose ⟶ gases combustíveis
   ⮑ Lignina ⟶ carvão
   ⮑ Fatores:
   ⮑ Madeira: lignina, extrativos, densidade, umidade
   ⮑ Processo: forno, temperatura, tempo, oxigênio
   ⮑ Fornos:
   ⮑ Terra (baixo rendimento)
   ⮑ Alvenaria (mais controle)
   ⮑ Metálicos (melhor qualidade)
   ⮑ Qualidade do carvão:
   ⮑ TCF >75%, TMV, TCZ<3%
   ⮑ Poder calorífico, reatividade
   ⮑ Ambiente e modernização:
   ⮑ Tecnologias limpas
   ⮑ G6 promovendo sustentabilidade
   ⮑ Conceitos finais:
   ⮑ Briquetes ⮑ Pirólise rápida (bio-óleo)