Análise da aplicação da biomassa residual proveniente da agroindústria da soja para produção de materiais renováveis por meio de processo pirolítico

Abstract

A sojinocultura é considerada liderança internacional em termos de produção e comercialização com grande expressividade pela sua liquidez e utilização em diversas áreas. O Brasil se destaca por ocupar o segundo lugar mundial como produtor da leguminosa-oleaginosa com prospecção para ser o primeiro. O cenário atual em relação ao uso de recursos naturais e energéticos renováveis vem se expandindo com considerável significância em relação ao formato das demandas antrópicas e industriais, que ainda se apresenta de um modo geral insustentável. Esta pesquisa objetiva investigar o aproveitamento da casca e do farelo proveniente da agroindústria da soja para aplicação energética renovável e produção de filtros. A utilização de biomassa lignocelulósica, como os agroresíduos da soja, apresentam características físicas, químicas, tecnológicas, fitofisionômicas e agrícolas que podem ser aplicadas em sistema de conversão termoquímica (pirólise). Este processo gera produtos renováveis de caráter energético, bem como inovador, pois após a degradação ocorrida no reator de leito fixo – equipamento industrial onde são inseridos os briquetes de casca e farelo da indústria da soja. Para a casca foram realizados ensaios em triplicata nas temperaturas de 500º a 700ºC, e, para o farelo foi operacionalizado em temperaturas de 500º e 550ºC por meio do planejamento experimental fatorial 2 k-1 . As frações sólidas (carvão) geradas tiveram uma média de 30,03% para a casca e 28,33% para o farelo, respectivamente. Para os rendimentos líquidos: bio-óleo e material volátil lignocelulósico (extrato-ácido) obteve-se uma média de 47,19% para a casca e para o farelo 47,92%. Os rendimentos gasosos tiverem média de 22,78% para a casca e para o farelo 23,52%. A classificação destes resíduos foram determinadas pela NBR 10.004 e plano de amostragem pela NBR 10.007. Realizou-se análises laboratoriais da biomassa in natura e dos produtos obtidos por meio do sistema de conversão termoquímica como análises imediatas, cinética, densidade, CNH, MEV, CG/EM, FTIR, TGA, poder calorífico, e lignina a fim caracteriza-los e conhecer o comportamento destes a fim de direcionar suas aplicações industriais e domésticas. Ainda no Laboratório de Inovação e Aproveitamento de Resíduos e Sustentabilidade Energética (LARSEN) no Instituto Federal do Tocantins - Campus Palmas (IFTO) construiu-se filtros de carvão ativado com utilizando a fração sólida proveniente do processo termoquímico (carvão ativado fisicamente) da casca e do farelo da soja, a fim de remover poluentes industriais e domésticos. A eficiência de remoção mais significativa foi adquirida com os filtros de casca, pois o processo de filtração foi mais duradouro em relação às taxas de vazões crescentes até a sua saturação. A disponibilidade de resíduos da agroindústria da soja favorecem a utilização em processos de conversão termoquímica para obter combustíveis de caráter renovável, mais limpos, gerando novos materiais com composição química com redução de impactos e que agregando benefícios ambientais, sociais e econômicos.