Como decidir sobre a melhor biomassa para comprar?

Nos mais variados processos industriais, há uma unanimidade: o ganho de produtividade precisa ser obtido através de uma fonte de energia mais renovável! Para isso, muitas indústrias usam a biomassa como combustível.

No entanto, um dos grandes desafios destas indústrias é identificar qual é a melhor opção. Ou seja: como saber qual é a biomassa que proporciona a melhor relação vapor/combustível?

Confira este artigo para conferir algumas informações importantes que certamente vão auxiliar na sua tomada de decisão.

 

Fontes renováveis: Essenciais para um desenvolvimento sustentável da indústria

Dentro dos mais diversos tipos de indústrias, há a necessidade de gerar energia para movimentar máquinas e equipamentos. Mas há também a unanimidade de que essa energia precisa ser gerada de uma forma mais eficiente e sustentável.

Neste cenário, as fontes renováveis se destacam. Elas se renovam na natureza e não tem um limite. Consequentemente, utilizar fontes renováveis é a melhor forma de não depender das reservas naturais do planeta. 

E um ótimo exemplo de fontes renováveis que podem ser utilizadas pelas indústrias é a biomassa, assim como suas muitas variações.

O uso da biomassa para alimentar caldeiras traz diversas vantagens à indústria e ao meio ambiente, uma vez que ela tem capacidade de produzir bons volumes de energia, com muito menos gases de efeito estufa (GEE).

Também é responsável por causar menores impactos ao meio ambiente, quando comparada às fontes convencionais e não renováveis. 

Outra vantagem da biomassa é sua capacidade de renovação em uma escala de tempo humana. Ao contrário das fontes não renováveis, com reservas limitadas que demoram milhões de anos para se recompor, como o carvão mineral e o petróleo. 

Por isso, as diferentes formas de biomassa são consideradas excelentes fontes de energia limpa, contribuindo com o ganho de eficiência energética. Mas qual é o melhor tipo de biomassa?

 

Como escolher a melhor biomassa para suas caldeiras?

Cada vez mais comuns em processos industriais, as caldeiras movidas a biomassa são uma excelente alternativa para quem busca uma forma mais sustentável e econômica de gerar energia térmica, vapor e energia elétrica.

Assim, resíduos florestais e agrícolas são essenciais para que caldeiras tenham a capacidade de gerar energia de forma eficiente e com baixa emissão de gases poluentes.

Mas, para alcançar essa eficiência, escolher a melhor forma de biomassa para cada processo industrial é imprescindível e depende de alguns cuidados importantes na ordem quantitativa, qualitativa e econômica.

Para explicar esses cuidados, recentemente realizamos um teste de queima com dois combustíveis diferentes:

Cavaco úmido – com 53% de umidade e um custo de R$ 100,00/ton

Cavaco úmido – com 17,5% de umidade e um custo de R$ 150,00/ton (50% mais caro)

Este teste foi realizado com o uso de dados gerados pelo SMB 300 (Sistema de Medição de Biomassa) e pelo Analisador de Oxigênio e CO2, COONTROL 100. 

Durante o teste monitoramos, segundo a segundo, todas as variáveis que influenciam na combustão, garantindo a coleta dos dados com alta precisão.

Os resultados deste monitoramento foram:

Cavaco de madeira úmida (53,0% de umidade), que possui o seguinte perfil do combustível em função da umidade:

Cavaco de Madeira seca (17,5% de umidade – resíduo moveleiro), que possui a seguinte análise do perfil do combustível em função da umidade:

Saiba mais no vídeo, com Rodrigo Lorensetti, engenheiro e diretor da COONTROL:

Análises da queima da biomassa

A tabela abaixo apresenta todos os resultados da queima dos combustíveis utilizados:

De forma geral, há a expectativa de que a caldeira apresente melhor desempenho quando ela estiver queimando combustível seco. No entanto, o ganho de eficiência obtido supera o maior custo da tonelada deste tipo de biomassa?

Pela tabela, observamos que a eficiência da caldeira queimando combustível úmido foi de 83,03%. Já com o combustível seco, essa eficiência subiu para 87,80%, indicando um ganho de 4,77% na eficiência. 

Em uma análise mais refinada conclui-se que o ganho de 4,77% justifica, sim, o pagamento de 50% a mais no cavaco seco (de R$ 100,00/ton para R$ 150,00/ton).

A partir disso, vale uma dica: você deve medir a eficiência da sua caldeira, mas deve também considerar a relação Vapor/Combustível. 

Volte para a tabela e veja a relação entre kg de combustível/kg de vapor gerado. Perceba que na queima de combustível úmido a relação vapor/combustível é de 2,68 kg/kg e na queima de combustível seco é de 5,71 kg/kg.

Se dividirmos o custo do combustível (R$/ton) por esta relação vapor/combustível (kg/kg), encontraremos o custo real do Vapor Gerado (R$/ton vapor), que foi de:

• Biomassa úmida (R$ 100,00/ton) – gerou um custo de vapor de R $37,31/ton de vapor. 
• Biomassa seca (R$ 150,00/ton) – gerou um custo de R$ 26, 27/ton vapor. 

Neste caso, em específico, é aproximadamente 30% mais barato queimar o cavaco seco em comparação com o cavaco úmido, mesmo essa forma de biomassa sendo 50% mais cara. 

A explicação para isso é que, ao comprar de cavaco úmido, você estará também pagando pela água contida neste combustível — que não irá gerar energia.

 

Dicas para escolher a melhor biomassa para alimentar suas caldeiras

Há uma série de fatores que influenciam a eficiência e a relação vapor/combustível de caldeira e merecem total atenção no momento da definição da biomassa para alimentar caldeiras.

Entre esses fatores, se destacam:

• Umidade da biomassa;
• Relação entre preço e eficiência do combustível utilizado;
• Volume de cinzas gerado;
• Granulometria (no caso de cavaco);
• Quantidade de contaminantes presentes;
• Densidade da biomassa;
• Poder calorífico do combustível;
• Disponibilidade regional, que influencia nos custos logísticos.

Diante destes pontos, é preciso controlar a qualidade da biomassa utilizada, visando o aproveitamento máximo deste combustível na produção de energia.

Para isso, adotar as soluções de monitoramento e análise da COONTROL é uma excelente medida, caso do SMB 300 e o Medidor de umidade N1400. 

Com essas soluções é possível aferir os gases que saem pela chaminé e a umidade da biomassa de forma segura e precisa, garantindo uma maior efetividade (produtiva e econômica) da queima da biomassa e geração de energia. 

 

Quer saber mais? Então veja como aumentar a eficiência operacional da sua caldeira fazendo a medição de biomassa adequada.