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PRODUÇÃO DE CARVÃO VEGETAL EM FORNOS CIRCULARES COM BAIXA EMISSÃO DE POLUENTES. Camila Soares Braga Comissão Nacional de Silvicultura e Agrossilvicultura. Equipe Técnica Responsável. Coordenadora
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PRODUÇÃO DE CARVÃO VEGETAL EM FORNOS CIRCULARES COM BAIXA EMISSÃO DE POLUENTES Camila Soares Braga Comissão Nacional de Silvicultura e Agrossilvicultura
Equipe Técnica Responsável Coordenadora • Profª Drª Angélica de Cássia Oliveira Carneiro, Departamento de Engenharia Florestal, Universidade Federal de Viçosa – DEF/ UFV. Executores • Artur Queiroz Lana, Engenheiro Florestal, Mestrando em Ciência Florestal, DEF/ UFV; • Aylson Costa Oliveira, Engenheiro Florestal, M.Sc., Doutorando em Ciência Florestal, DEF/ UFV; • Bárbara Luísa Corradi Pereira, Engenheira Florestal, M.Sc., Doutorando em Ciência Florestal, DEF/ UFV; • Thiago Taglialegna Salles, Engenheiro Florestal, M.Sc., Doutorando em Ciência Florestal, DEF/ UFV.
Sistema fornos-fornalha • Universidade Federal de Viçosa (UFV); • Secretaria de Estado de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior de Minas Gerais (SECTES); • Pólo de Excelência em Florestas; • Associação das Siderúrgicas para Fomento Florestal (ASIFLOR).
Carbonização Siderúrgicas, cerâmicas, padarias, churrascarias, cimenteiras, residências
Introdução Gases Não-Condensáveis (33%) C O N D E N S A D O R Licor Pirolenhoso + Alcatrão (33%) Carvão Vegetal (34%) Madeira (1000 kg)
Objetivos • Apresentar a viabilidade técnica do sistema fornos-fornalha com baixa emissão de gases poluentes e elevado rendimento gravimétrico em carvão vegetal; • Analisar a viabilidade econômica da produção de carvão vegetal em duas tecnologias de conversão: sistema fornos-fornalha e fornos do tipo “rabo-quente” sem sistema de queima de gases.
Sistema fornos-fornalha • Combustão dos gases da carbonização na fornalha: • Redução das emissões de gases para a atmosfera; • Aproveitamento do calor na propriedade rural; • Geração de energia elétrica (gerador).
Sistema fornos-fornalha Tabela1 – Faixas teóricas de temperatura para controle da carbonização no sistema forno-fornalha, mensuradas na cúpula do forno
Sistema fornos-fornalha Figura 1 – Planta baixa do sistema fornos-fornalha, com medidas em centímetros.
Sistema fornos-fornalha • Figura 2 – Vista frontal do sistema fornos-fornalha, com medidas em centímetros
Sistema fornos-fornalha • Carbonização da madeira • Utilização de madeira de Eucalyptusspp; • A carbonização tem duração média de 3 dias; • O refriamento natural ocorre em 2-3 dias. Tabela 2 – Rendimento gravimétrico do sistema fornos-fornalha
Sistema fornos-fornalha • Redução do passivo ambiental ↓ 95% ↑ 53% ↓ 89% CARDOSO (2010)
Análise Econômica • A análise econômica de um investimento envolve o uso de técnicas e critérios de análise que comparam os custos e as receitas inerentes aos projetos; • Além das questões técnicas e ambientais, a questão econômica deve ser considerada quando se deseja realizar o investimento em determinada tecnologia, devendo estabelecer qual opção disponível apresenta maior rentabilidade ao produtor;
Análise Econômica • Indicadores para análise econômica e financeira • Horizonte de planejamento de 12 anos, contemplando dois cortes de madeira de Eucalyptus aos 6 anos • Taxa de juros: 7,5% (Taxa Selic – Set/2012) • Valor Presente Líquido (VPL) • Valor Anual Equivalente (VAE) • Razão Benefício – Custo (B/C) • Lucratividade
Análise Econômica • Cenários • 1 e 3: Após a colheita da madeira, novo plantio. • 2 e 4: Após a colheita da madeira, condução da brotação. • Custo da madeira: • Ano 1-6: R$ 35,18/st • Anos 7-12: R$ 21,00/st • Preço de venda do carvão vegetal: R$ 110,00 mdc(08/2012)
Análise Econômica • Cenários 1 e 2 Tabela 2 - Informações referentes às carbonizações, consumo de madeira e produção de carvão vegetal dos cenários 1 e 2
Análise Econômica • Cenários 1 e 2 • Custo de construção do sistema fornos-fornalha: R$ 4390,00 • Custo de construção dos fornos “rabo-quente”: R$ 3850,00 • Custo de manutenção anual: 5% do custo de construção
Análise Econômica • Cenários 3 e 4 Tabela 3 - Informações referentes às carbonizações, consumo de madeira e produção de carvão vegetal dos cenários 3 e 4
Análise Econômica • Cenários 3 e 4 • Custo de construção do sistema fornos-fornalha: R$ 8.295,70 • Custo de construção dos fornos “rabo-quente”: R$ 5.700,00 • Custo manutenção de anual: 5% do custo de construção
Análise Econômica • Área necessária de plantio de Eucalyptus spp. Tabela 4 – Área de plantio de eucalipto necessária para produção de carvão vegetal nos cenários propostos * Densidade média da madeira de eucalipto igual a 450kg/m³ e incremento médio anual de 31m³/ha/ano, aos 6 anos
Sistema Forno Fornalha • Forno Rabo Quente
Sistema fornos-fornalha • Recomendações: • Novos estudos para o redimensionamento da fornalha e sincronização de fornos; • Estudos para o aproveitamento da energia térmica gerada para a secagem da madeira ou fornecimento de energia elétrica; • Estudos para determinação do número mínimo e posicionamento ideal dos cilindros metálicos; • Novas pesquisas para modelagem de curvas de carbonização para diferentes condições da madeira.
Considerações Finais • O sistema fornos-fornalha apresentou maior viabilidade econômica que os fornos “rabo-quente”, gerando maior lucro ao produtor de carvão vegetal em todos os cenários propostos; • O sistema fornos-fornalha apresenta maior ganho técnico, devido ao maior rendimento gravimétrico, menor consumo de madeira e necessidade de menor número de fornos para uma mesma produção e controle por temperatura, sem critérios subjetivos; • Há ainda, o ganho ambiental, devido ao acoplamento dos fornos a fornalha, reduzindo a emissão de gases poluentes durante a carbonização da madeira;
Considerações Finais • A cadeia produtiva está avançando, porém, é necessário mais investimentos para evolução e consolidação das melhores técnicas para a produção sustentável do carvão vegetal; • É necessário políticas públicas que estimulem o emprego de tecnologias voltadas para a redução da emissão de gases de efeito estufa durante a produção de carvão vegetal; • É importante considerar a resistência do setor produtivo na adoção de novas práticas e a necessidade de melhor capacitação da mão-de-obra.
Obrigada!! cassia.carneiro@ufv.br camila.braga@cna.org.br