Na redução da dependência de combustíveis fósseis, destaca-se a descarbonização do setor industrial, o qual tem 8,8% de capacidade instalada energética proveniente de biomassa, bagaço de cana de açúcar, na matriz brasileira [1]. Nesse viés, o reaproveitamento de resíduos agroflorestais como biomassa energética, tornou-se uma excelente estratégia de geração de energia e créditos de carbono para indústrias. Assim, torna-se necessário realizar estudos da combustão e de emissões provenientes dos resíduos agroflorestais em larga escala no Brasil, tais como: casca de coco, casca de cacau e caroço de açaí como combustíveis em caldeiras, apresentando-se como biocombustível alternativo.
Neste contexto, este artigo tem como objetivo simular a operação de uma caldeira de leito fluidizado borbulhante (BFB) no software CesFamb™, estudando a co-combustão do carvão mineral com as seguintes biomassas: casca de coco, casca de cacau e caroço de açaí. No intuito de obter um quantitativo de emissões de gases do efeito estufa (GEE) e gases nocivos, tais como: CO, NOx e SO.
Simulou-se a cadeira BFB Babcock & Wilcoox presente na biblioteca do software CesFaMB™. Primeiramente simulou-se a combustão de 100% carvão mineral e depois foi substituído por 10%, 30%, 50%, 70% e 100% em energia de biomassa. Além de misturas destas biomassas também.
As propriedades utilizadas das biomassas foram, mediante análise imediata, granulometria e poder calorífico superior (PCS). Retirou-se da literatura outros parâmetros de entrada, como análise elementar (percentuais de C, H, O, N e S) e poder calorífico inferior (PCI). No cálculo do PCI utilizou-se as equações de [2], [3], [4].Realizou-se a caracterização a partir da análise imediata de cada resíduo, de acordo com as normas europeias. Em seguida determinou-se os respectivos PCS. Comparou-se os valores dos substratos em estudo entre si e com o carvão, a fim de verificar a possível substituição em caldeiras. Obteve-se resultados de umidade na faixa de 10 %;86,05 e 81,47 para o açaí , casca de coco e cacau respectivamente, e a 86,05%, de voláteis na faixa de 63 a 81 %, de cinzas na faixa de 1 % a 8,85% e carbono fixo de 16 % a 26%. Os valores de PCS e PCI para a casca de coco, a casca de cacau e o caroço de açaí foram respectivamente: 18,13 MJ/kg; 18,64 e 17,25 MJ/kg; e 18,32 e 16,97 MJ/kg; e 19,16 e 14 MJ/kg. Algumas simulações já realizadas com caroço de açaí, demonstram maior emissão de NOx, produção nula de SOx e menor produção de CO em relação às simulações operando com carvão mineral.
Planeja-se com este estudo apresentar uma aplicação para resíduos agroflorestais considerados passivos ambientais, agregando valor como biomassa energética em caldeiras industriais. Além disso, reduzir a dependência de combustíveis fósseis em termelétricas ou empresas que produzem energia elétrica ou térmica, com soluções alternativas e descarbonização contribuindo para as ODS.
