Modelagem e simulação da pirólise térmica do bagaço de cana-de-açúcar visando sua autossuficiência energética

Abstract

A necessidade por fontes de energia renováveis tem aumentado nas últimas décadas. Dentre as diversas opções, a cana-de-açúcar tem sido usada no Brasil desde a década de 1970 para a produção de etanol. A partir de seu processamento é gerado um subproduto que é queimado para geração de energia de forma ineficiente, o bagaço de cana-de-açúcar (BCA). Nesse trabalho, propõe-se utilizar a pirólise térmica como uma rota alternativa à combustão e verificar a possibilidade de tornar o processo autossuficiente em termos de energia. Essa rota consiste na conversão termoquímica do BCA em atmosfera inerte ou parcialmente inerte por meio do aquecimento e gera três diferentes produtos, um sólido (biochar), um líquido (bioóleo) e um gasoso (gás pirolítico). A partir do processamento desses produtos é possível a obtenção de combustíveis, produtos químicos e reguladores de solo, por exemplo. Para avaliar tal processo, utilizou-se o software Aspen Plus e adaptações de modelos cinéticos publicados na literatura. Os resultados obtidos com a simulação da pirólise térmica do BCA mostraram-se satisfatórios e estão dentro dos parâmetros publicados em outros estudos da literatura.

The need for renewable energy sources has increased in recent decades. Sugarcane has been used in Brazil since the 1970s as source for the production of renewable ethanol. From sugarcane processing, sugarcane bagasse (SB) is produced and it is inefficiently burned for energy generation. In this work, SB pyrolysis is proposed as an alternative route to combustion and the possibility of this process being self-sufficient in terms of energy. This route consists of the thermochemical conversion of SB in an inert or partially inert atmosphere by heating and generates three different products, a solid (biochar), a liquid (biooil) and a gas (pyrolytic gas). From the processing of these products, it is possible to obtain fuels, chemicals and soil regulators, for example. To evaluate this process, the Aspen Plus software and adaptations of kinetic models published in the literature were used. The results obtained with the simulation of the thermal pyrolysis of SB were satisfactory and are within the parameters published in other studies in the literature.