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7/31/2019 Monografia Julio Marchiori - Briquetes
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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIROINSTITUTO DE FLORESTAS
CURSO DE ENGENHARIA FLORESTAL
Aproveitamento de Resduos de Madeira para Confeco de
Briquetes
Julio Cesar Marchiori de Paula
Orientadora: rika da Silva Ferreira
Seropdica, RJ
2006
7/31/2019 Monografia Julio Marchiori - Briquetes
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Aproveitamento de Resduos de madeira para Confeco deBriquetes
RESUMO
Este trabalho discute o aproveitamento dos resduos, produzido
desde a explorao florestal at o processamento mecnico da
madeira, e sugere como fonte alternativa para gerao de
energia a fabricao de briquetes. No Brasil ocorrem problemas
ambientais relacionados a contaminao do solo, ar e gua,
atravs do descarte inadequado de resduos gerados durante o
processo de transformao da madeira. Portanto, torna-se
necessrio obter-se mais informaes sobre os problemas
inerentes origem e quantidades envolvidas neste processo, no
sentido de proporcionar um uso mais adequado desses materiais.
Existem vrias opes para o aproveitamento dos resduos,
dentre as mais relevantes pode-se citar: a utilizao como
cama para aves em granjas, indstrias de painis de madeira
reconstituda, compostagem, gerao de energia pela queima
direta ou transformao dos resduos em briquetes.
Reutilizando os resduos como matria-prima na produo de
briquetes, o que era descartado torna-se um novo produto,
contribuindo para o controle do desmatamento e economia de
energia.
Palavras-chave: Resduos de madeira, briquete, bioenergia.
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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIROINSTITUTO DE FLORESTAS
CURSO DE ENGENHARIA FLORESTAL
Aproveitamento de Resduos de Madeira para Confeco deBriquetes
Julio Cesar Marchiori de Paula
Monografia apresentada ao Curso deEngenharia Florestal, comorequisito parcial para obteno doTtulo de Engenheiro Florestal,Instituto de Florestas daUniversidade Federal Rural do Riode Janeiro.
Orientadora: rika da Silva Ferreira
Seropdica, RJ2006
7/31/2019 Monografia Julio Marchiori - Briquetes
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Monografia aprovada em 22 de setembro de 2006.
Comisso examinadora,
Orientadora: ________________________________________________Prof. Msc. rika da Silva Ferreira
Titular 1: ___________________________________________________Prof. Dr. Edv Oliveira Brito
Titular 2: ___________________________________________________Prof. Dr. Alexandre Miguel Nascimento
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Utilization of Wood Residues for Briquetts Production
ABSTRACT
This work discusses the use of residues, produced from the
forest exploration up to mechanical processing of wood, and it
suggests as alternative source for generation of energy the
briquetts production. In Brazil it happens environmental
problems related of the contamination of the soil, air and
water through the inadequate discard of residues generated
during the process of transformation of the wood. Therefore,
it becomes necessary to obtain more information on the
inherent problems to the origin and amounts involved in this
process, providing more appropriate uses of those materials.
Several options exist for the use of the residues, among the
most important it can be mentioned: the use as covering for
chicken farms, industries of panels of reconstituted wood,
composting, generation of energy for the burns direct or
transformation of the residues in briquetts. Reusing the
residues as raw material for briquetts production, the one
that was discarded becomes a new product, in that way the
control of the deforestation is aided and it contributes with
the economy of energy.
Keywords: Wood Residues, briquetts, bioenergy.
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A Deus, porque Dele, por Ele e para Ele so todas as
coisas. Aos meus amados pais, Sra. Aurea Regina
Marchiori de Paula e Sr. Marco Antonio de Paula, pelo
apoio e o incentivo em todos os momentos de minha
vida.
Dedico
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AGRADECIMENTOS
A Deus por ter me sustentado e fortalecido a cada manh.
Aos meus pais por dedicarem as suas vidas com amor para aformao do meu carter, o que me levar a um futuro desucesso. Eu os amo muito.
minha irm, Juliana Marchiori de Paula que sempre teve umaresposta para as minhas dvidas e por ser um referencial desucesso para minha vida.
minha querida namorada, Carolinne Matias de Souza por sempreestar ao meu lado me incentivando com muito amor, semeando fem meu corao para crer que eu venceria mais esta etapa davida e por ser a pessoa mais linda e especial que Deus podedar para um homem.
Ao meu cunhado Marcelo Lemos Stoltzenburg , pelo incentivo,pelo exemplo de vitria e pela ampliao da minha viso defuturo.
famlia da minha namorada, Sr. Orlando, Sr. Ktia e Jssica
por me acolherem e me incentivarem em todos os momentos em queprecisei.
Ao Pr. Vladimir e Pra. ster pelas oraes e incentivo.
Ao Pr. Mrcio Rocha e Pra. Marisngela Ciqueira por sempreprofetizarem bnos sem medida e me fazerem crer que o melhorde Deus ainda est por vir.
Ao Pr. Marcus Gregrio e Pra. Cristina Almeida por me fazerentender o princpio de prosperidade e sabedoria divina.
Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, que foi ainstituio que me recebeu e formou o meu carterprofissional.
minha orientadora rika da Silva Ferreira que aceitou odesafio, acreditou em meu potencial e contribuiu de formasignificativa com os seus conhecimentos para a concluso destetrabalho.
Ao Prof. Dr. Edva de Oliveira Brito, que contribuiu com apoio,
informao e orientao para a concluso deste trabalho.
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Ao Prof. Dr. Alexandre Miguel do Nascimento, pelo auxliodurante a minha jornada acadmica.
Ao Prof. Dr. Alexandre Monteiro de Carvalho, que atravs dosseus conhecimentos, contribuiu para o enriquecimento da minhaformao acadmica.
Ao Prof. Dr. Azarias Machado de Andrade, que contribuidiretamente para o sucesso do presente trabalho.
Aos professores do Departamento de Silvicultura, pelosconhecimentos oferecidos para a minha formao profissional.
A todos os professores do Departamento de Produtos Florestais,
que me deram conhecimento e me apoiaram nas horas necessrias.
Aos funcionrios Sebastio, Z Carlos e Daniel, pelo apoio emtodos os trabalhos desenvolvidos durante a graduao e pelosmomentos de descontrao.
Empresa BIOMACHINE, pelas informaes disponibilizadas combastante eficincia e clareza sobre o tema abordado.
Ao Sr. Edgard Jorge, por ter me ensinado que onde h vontade,h um caminho.
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SUMRIO
1. INTRODUO................................................ 1
2. A PROBLEMTICA DA GERAO DE RESDUOS NO SETOR FLORESTAL.. 4
3. BALANO ENERGTICO NACIONAL (MME, 2005).................. 12
3.1. Energia Primria....................................... 123.1.1. Lenha .............................................. 19
4. BRIQUETAGEM.............................................. 22
4.1. Processo de Briquetagem................................ 234.1.1. Resduos Ligno-Celulsicos ......................... 234.1.2. Carvo Vegetal ..................................... 24
4.2. Quadro comparativo briquete x lenha.................... 29
4.3. Mercado Consumidor..................................... 30
4.4. Utilizaes do Produto................................. 30
4.5. Custos de Implantao de uma Usina de Briquetes........ 32
5. CONSIDERAES FINAIS..................................... 33
6. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS............................... 34
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NDICE DE FIGURAS
Figura 1. Etapas dos processos de industrializao da madeira
e descrio dos resduos gerados. ........................ 7
Figura 2. Etapas do processo de industrializao da madeira e
descrio dos resduos gerados. ......................... 11
Figura 3. Estrutura da Oferta Interna de Energia OIE (%)
renovvel e no renovvel no Brasil e no Mundo. ......... 13
Figura 4. Consumo setorial de biomassa no Brasil por um
perodo de trs dcadas. ................................ 15
Figura 5. Variao da oferta mundial de energia por tipo de
fonte analisada, dcada de 70 e atual. .................. 17
Figura 6. Variao do consumo mundial de energia por tipo de
fonte analisada, dcada de 70 e atual. .................. 17
Figura 7. Consumo de lenha, para gerao de energia e consumo
comercial, por setor. ................................... 20
Figura 8. Fluxograma: gerao de resduos x processo de
briquetagem. ............................................ 27
Figura 9. Diversos tipos de materiais briquetados........... 28
Figura 10. Exemplos de utilizao em aquecedores para hotis e
piscinas. ............................................... 31
Figura 11. Exemplos de utilizao em secadores e torradores de
gros. .................................................. 31
Figura 12. Exemplos de utilizao em caldeiras.............. 31
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NDICE DE TABELAS
Tabela 1. Descrio dos tipos de resduos que so gerados ao
longo da cadeia produtiva florestal ................. 8
Tabela 2. Consumo de lenha no Brasil 2003 / 2004, nos vrios
setores do pas (103t) ............................. 19
Tabela 3. Quadro comparativo (briquete x lenha)............. 29
Tabela 4. Quadro comparativo................................ 29
Tabela 5. Comparao entre consumo mensal de briquetes x
lenha .............................................. 30
Tabela 6. Custos de implantao de uma usina de produo de
briquetes .......................................... 32
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1. INTRODUO
No Brasil, ocorrem problemas ambientais relacionados a
contaminao dos solos e lenis freticos devido ao acmulo e
descarte inadequado de resduos das indstrias madeireiras.
De modo geral a serragem gerada queimada ou disposta
em aterros inadequados acarretando o desprendimento de
chorumes provocando danos ao ambiente, principalmente em
crregos, rios e mananciais.
O grande volume de resduos gerados pelas indstrias de
transformao da madeira um problema existente em
praticamente todas as serrarias brasileiras. Embora as
empresas modernas incluam em sua atividade o gerenciamento
ambiental e o aproveitamento integrado de seus subprodutos, a
maioria das serrarias instaladas ainda est despreparada para
o descarte apropriado de seus rejeitos (Revista da Madeira,
2005).
A indstria brasileira produziu 166.310 milhes de
metros cbicos de madeira de reflorestamento ou nativa no ano
de 2000, estima-se que pelo menos a metade desse volume, cerca
de 80 milhes demetros cbicosde madeira foi transformada em
resduos (CARVALHO & CMARA, 2002).
Quanto mais informaes e conhecimento sobre os
problemas inerentes sua gerao, de suas caractersticas, da
qualidade que pode ser obtida e das quantidades envolvidas,
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maiores sero as chances de um uso mais adequado desses
materiais (ESTEP, 1973).
Existem vrias opes para o aproveitamento dos
resduos, como exemplo pode-se citar a utilizao como
coberturas em granjas, indstrias de painis de madeira
reconstituda, compostagem, gerao de energia pela queima
direta ou transformao dos resduos em briquetes, entre
outras possibilidades.
A produo de briquetes j bastante conhecida no
exterior, principalmente nos EUA e Europa, atravs da
briquetagem de carvo vegetal. No Brasil, no existe uma
tradio industrial na produo de briquetes de carvo vegetal
ou de resduos ligno-celulsicos.
Segundo QUIRINO (2003), entre 30 e 40 usinas de
briquetagem j funcionam no pas, produzindo briquetes dos
mais variados resduos ligno-celulsicos.
O alto poder calorfico torna o briquete ideal para uso
em caldeiras industriais, fornos de padarias, pizzarias,
cermicas, lareiras e outros.
Com o reaproveitamento dos resduos como matria-prima
na produo dos briquetes, o que era resduo se transformar
em energia, ajudando assim na preservao da natureza e na
economia de energia.
Este trabalho disponibiliza uma viso crtica sobre o
aproveitamento dos resduos gerados desde a explorao
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florestal at o processamento mecnico da madeira, bem como a
utilizao dos mesmos como fonte alternativa para a gerao de
energia e produo de briquetes.
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2. A PROBLEMTICA DA GERAO DE RESDUOS NO SETOR FLORESTAL
Segundo QUIRINO (2003), resduo tudo aquilo que resta
de um processo de explorao ou produo, de transformao ou
utilizao. Sendo tambm considerado toda substncia, material
ou produto destinado por seu proprietrio ao abandono.
Os resduos originados do processamento da madeira em
indstrias madeireiras ou moveleiras, palletes em desuso,
mveis velhos, artigos de madeira em geral, estacas, moires,
galhos de rvores podadas, resduos de culturas agrcolas,
como palha de arroz, bagao de cana-de-acar etc, so
resduos ligno-celulsicos. Os resduos ligno-celulsicos
geralmente apresentam formas e granulometria bastante
heterognea, baixa densidade e elevado teor de umidade
(QUIRINO, 2004).
A explorao florestal uma grande fonte de resduos
ligno-celulsicos. At mesmo no lixo urbano encontrada uma
porcentagem significativa destes resduos provenientes de
utenslios e embalagens de madeira (QUIRINO, 2004).
QUIRINO (2003) observa que resduos ligno-celulsicos
tambm podem estar associados a outros produtos qumicos, tais
como, madeira associada a tintas, resinas, vernizes e produtos
de conservao. Estes fatores podem atribuir aos resduos,
caractersticas de emisses contendo gases txicos durante a
utilizao energtica destes resduos.
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Sem a presena destes materiais contaminantes, o resduo
pode ser considerado como banal e no inerte, pois
biodegradvel classificado pela NBR 10004 (ABNT, 1987) como
classe 21, com possibilidades de ser reaproveitado em processos
de reciclagem por processos diferentes dos processos
industriais iniciais e de ser transformado em produtos de uso
similar ou diferente ao da madeira serrada inicial (TEIXEIRA,
2005).
Segundo QUIRINO (2004), esses resduos podem ser
transformados em partculas e constituir-se em painis base
de madeira, sendo tambm utilizado energeticamente na produo
de calor, de vapor ou de eletricidade em termoeltricas. Outro
aproveitamento deste material sob a forma de combustvel
slido, como o carvo vegetal.
Os resduos das serrarias podem ser queimados em
caldeiras, gerando energia. A maior parte destes resduos so
depositados em reas perifricas das serrarias e quando
queimados contribuem com aumento da poluio do ar provocando
danos ao meio ambiente e s populaes existentes prximas a
essas indstrias (SILVA, 2002).
O aproveitamento de toda a rvore pelas indstrias
madeireiras est em torno de 30% a 60%, variando de empresa
para empresa (IBAMA, 2000; FREITAS, 2000).
1Classe II (no-inertes) apresentam periculosidade, porm no so inertese podem ter propriedades de combustibilidade, biodegradabilidade ou
solubilidade em gua. Ex: papel, lamas de sistemas de tratamento de guas,resduos provenientes de caldeiras e lodos.
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De modo geral, os resduos gerados em uma cadeia
produtiva de madeira serrada constituem-se de 7% de casca, 10%
de serragem e 28% de pedaos, isto sem considerar as perdas na
extrao da madeira (REMADE, 2005).
TEIXEIRA (2005) constatou que os resduos industriais de
madeira so oriundos do processamento mecnico das toras.
Durante o processo de descascamento, desdobro primrio,
desengrosso, aplainamento e usinagem h gerao de vrios
tipos de sobras slidas peculiares a cada etapa citada.
O resduo de madeira considerado a sobra aps uma ao
ou processo produtivo passando a serem descartados e
acumulados no meio ambiente (REFERNCIA, 2003).
GONALVES & RUFFINO (1989) correlacionaram cada etapa da
cadeia produtiva gerao de diferentes tipos de resduos,
como pode ser observado na figura 1.
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FONTE: GONALVES & RUFFINO (1989).
Figura 1. Etapas dos processos de industrializao da madeirae descrio dos resduos gerados.
Normalmente, os resduos so dispostos em silos expostos
ao tempo ou em terrenos nas cercanias do setor produtivo. Este
tipo de armazenamento pode levar degradao do resduo pelo
encharcamento por gua da chuva ou apodrecimento por agentes
biolgicos (TEIXEIRA, 2005). Os diferentes tipos de resduos
encontrados esto discriminados na tabela 1.
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Tabela 1. Descrio dos tipos de resduos que so gerados ao
longo da cadeia produtiva florestal
RESDUO DESCRIO EXEMPLO
GALHOS E PICES
Sobras do processo paradeixar apenas a rvorelivre de partes finas eperpendiculares parteprincipal do tronco.
CASCAS
Sobra do processo dedescasque, quando seretira toda a parte daproteo natural dotronco (casca).
COSTANEIRAS
Sobra no formato de meia-
lua contendo uma parte demadeira e casca noremovida, proveniente dareduo da tora em peasde seo retangular ouquadrada.
DESTPOProveniente do corte daspontas estragadas ouinteis dos troncos,tbuas ou pranchas.
SERRAGEM
Proveniente da ao mecnica de serras emquinas de desbaste da madeira. Para cada
tipo de mquina ou de serra h um resduopeculiar, mas podem-se classificar tais sobrascomo finas ou grossas, conforme mostradasabaixo:
SERRAGEM GROSSA
Formada de lascas,flocos, maravalha ecavacos. Mantm uma boaquantidade das fibras dotronco.
SERRAGEM FINA
Formada por p de serrade diferentes tamanhos departcula. Apresenta-separecida como a farinhade mandioca.
P DE LIXAMENTO
Proveniente do processode lixamento, na fase deacabamento, de uma pea.Apresenta-se como um pmuito fino cuja partculavaria de acordo com onmero de aspereza dalixa.
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SOBRAS
Peas processadas eacabadas, apresentandoboa qualidade tcnica ecomercial, mas que noforam usadas nos produtosfinais.
REJEITOS
Peas que, ao sofrer oprocessamento, ficaramabaixo dos padrestcnicos ou comerciaisgeralmente por estaremquebrados, empenados,rachados ou trincados.
FONTE: TEIXEIRA (2005).
Classificao dos usos de resduos oriundos de empresas
moveleiras e seus impactos no ambiente Instituto Brasileiro de
Qualidade e Produtividade do Paran - IBQP (2002):
a) Tipo de matria-prima utilizada - no caso da madeira
macia o resduo no txico, podendo ser aproveitado
em granjas como cama para a criao de animais, e tambm
na agricultura para auxiliar na reteno de umidade do
solo. O descarte indevido pode causar poluio nos
recursos hdricos, inutilizao de reas que poderiam
ser mais bem aproveitadas e poluio de maneira geral;
b) Tipo de processo empregado - o maquinrio mais moderno
dispe de recursos que reduzem perdas e coleta resduos
com maior eficcia;
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c) Tamanho da empresa - em pequenas empresas existe menor
controle na gerao de resduos, na sua coleta e
reaproveitamento;
d) Localizao da empresa o aproveitamento dos resduos
pode ser facilitado pela proximidade de setores que os
utilizem em seus processos.
Acredita-se que aumentando e melhorando o aproveitamento
de resduos com a otimizao do uso da madeira contribuir-se-
na reduo dos efeitos da potencial escassez. Nesse sentido,
torna-se relevante a realizao de cursos de curta e mdia
durao havendo a disseminao de idias para as empresas
empregarem novas tcnicas de classificao, estimarem a
quantidade de resduos gerados, planejarem formas de
armazenamento, transporte e transformao em subprodutos de
maior valor agregado (IBQP, 2002).
Atualmente j so verificadas iniciativas de
aproveitamento de resduos onde os fabricantes de painis
reconstitudos compram de serrarias, atravs de contratos de
mdio e longo prazo, painis compensados, e das indstrias de
mveis, grandes quantidades de resduos de madeira: serragem,
cavacos, dentre outros. O destino final a produo de
aglomerado e MDF (IBQP, 2002).
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A indstria madeireira vista de maneira global usa os
recursos naturais de maneira ineficiente, tanto na obteno da
matria prima, quanto na fase de produo dos produtos, como
tambm no descarte dos produtos no fim de sua vida til,
significando uma grande explorao dos recursos madeireiros
principalmente das florestas nativas, e a grande gerao de
resduos a prova desta ineficincia (TEIXEIRA, 2005).
Fonte:TEIXEIRA e CSAR (2004); TEIXEIRA (2005).
Figura 2. Etapas do processo de industrializao da madeira edescrio dos resduos gerados.
A figura 2 demonstra todo o caminho do material, desde agerao at o descarte e seu reaproveitamento. Tornando o
processo produtivo mais eficiente e valorizando os resduos,
reduz-se o impacto negativo do descarte ao meio ambiente.
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3. BALANO ENERGTICO NACIONAL (MME, 2005)
A estrutura geral do balano energtico nacional composta
por quatro partes:
Energia primria;
Transformao;
Energia secundria;
Consumo final.
A interao de cada parte influenciar na obteno da matriz
energtica nacional e demonstra o perfil de consumo por
setores de produo.
3.1. Energia Primria
caracterizada por produtos energticos providos pela
natureza na sua forma direta, como o petrleo, gs natural,
carvo mineral, resduos vegetais e animais, energia solar,
elica, lenha, produtos da cana-de-acar, etc.
No Brasil, cerca de 43,9% da Oferta Interna de Energia
(OIE) tem origem em fontes renovveis (figura 2) enquanto que
no mundo essa taxa de 13,6% e nos pases desenvolvidos de
apenas 6%. Dessa participao da energia renovvel, 14,4%
correspondem gerao hidrulica e 29,4% a biomassa. Os 56,1%
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restantes da OIE vieram de fontes fsseis e outras no
renovveis.
Fonte: MME, 2005
Figura 3. Estrutura da Oferta Interna de Energia OIE (%)renovvel e no renovvel no Brasil e no Mundo.
Essa caracterstica, bastante particular do Brasil,
resulta do grande desenvolvimento do parque gerador de energia
hidreltrica desde a dcada de 50 e de polticas pblicas
adotadas aps a segunda crise do petrleo, ocorrida em 1979,
visando reduo do consumo de combustveis oriundos dessa
fonte e dos custos correspondentes sua importao, poca,
responsveis por quase 50% das importaes totais do pas.
No Brasil, a dcada de 70 foi especialmente marcada por
grande substituio da lenha por derivados de petrleo, o que
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reduz significativamente a sua participao na OIE. No incio
da dcada de 80 o processo de substituio na indstria
atenuado, com a elevao dos preos internos do leo
combustvel e do gs natural, favorecendo um maior uso da
lenha e do carvo vegetal.
No que diz respeito biomassa (figura 4), o setor
industrial com cerca de 67% do consumo (inclui o uso de bagao
na produo de lcool), e o residencial com cerca de 16%, so
os principais consumidores. Em seguida vem o setor de
transporte com 12%, em razo da utilizao do lcool
carburante. O alto incremento do uso industrial de biomassa,
na primeira metade da dcada de 80, se deve ao carvo vegetal,
em substituio ao leo combustvel; ao bagao de cana
utilizado na produo de lcool e expanso da siderurgia a
carvo vegetal. O consumo de biomassa nos setores residencial
e agropecurio cai em razo da menor utilizao da lenha.
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Fonte: MME, 2005Figura 42. Consumo setorial de biomassa no Brasil por um
perodo de trs dcadas.
A partir de 1985, com a queda nos preos internacionais
do petrleo (de mais de 40 dlares o barril, para cerca de
quinze dlares), as vantagens comparativas das fontes
nacionais de energia foram perdendo fora, havendo o retorno
parcial dos derivados de petrleo.
De 1985 a 1993, foi atenuado o ritmo de crescimento das
exportaes de produtos intensivos em energia e houve boa
recuperao dos combustveis ciclo Otto. Apesar de sucessivos
planos, a economia no deslanchou, apresentando taxa mdia de
2
tep - tonelada equivalente ao petrleo;COM. & PB. - Comercial e Pblico.
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crescimento de 1,8% aa. A OIE cresceu a 1,7% aa, com o ciclo
Otto crescendo a 4,6% aa, a eletricidade a 4,2% aa e a
biomassa, com performance negativa de 1% aa.
De 1993 a 1997, com a estabilizao da economia,
estabeleceu-se um novo ciclo de desenvolvimento que elevou os
ndices de expanso da economia e do consumo de energia.
Nesse perodo o PIB cresceu a 3,9% aa e a OIE cresceu a 4,8%
aa, com os derivados de petrleo apresentando taxa mdia de
crescimento de 7% aa, a eletricidade de 5,1% aa e a biomassa
de 2% aa, correspondendo, respectivamente, a elasticidades de
1,79, 1,31 e 0,52 em relao ao PIB. A eletricidade
residencial (8,4% aa) e comercial (8,6% aa), a gasolina
automotiva (13,8% aa) e o querosene de aviao (9,4% aa) foram
os grandes indutores das altas taxas de consumo de energia,
por conta da melhor distribuio de renda, causada pelo Plano
Real. Neste perodo, as exportaes de produtos intensivos em
energia estagnaram ou regrediram.
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15
20
25
30
35
40
45
%
Pet r leo Carvo
M ineral
Gs Energias
Renovveis
H idrulica Nuc lear Out ros
1973
2002
Fonte: MME, 2005
Figura 5. Variao da oferta mundial de energia por tipo defonte analisada, dcada de 70 e atual.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
%
Petrleo Gs Carvo
Mineral
Energias
Renovveis
Eletricidade Outros
1973
2002
Fonte: MME, 2005
Figura 6. Variao do consumo mundial de energia por tipo defonte analisada, dcada de 70 e atual.
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O Brasil aumentou ainda mais as vantagens comparativas
com o resto do mundo em termos de utilizao de fontes
renovveis de energia. No pas, em 2004, 43,9% da OIE foi de
energia renovvel, enquanto que, em 2002, a mdia mundial foi
de 13,6% e nos pases da Organizao para a Cooperao e
Desenvolvimento Econmico - OECD foi de 6%.
Os pases com elevada gerao de eletricidade de origem
trmica apresentam perdas de transformao e distribuio
entre 25% e 30% da OIE. No Brasil estas perdas so de apenas
7%, dada a alta participao da gerao hidrulica. Esta
vantagem, complementada por grande utilizao de biomassa, faz
com que o Brasil apresente baixa taxa de emisso de CO2, de
1,62 tCO2/tep, pela utilizao de combustveis, quando
comparada com a mdia mundial, de 2,32 tCO2/tep.
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3.1.1. Lenha
Os nmeros da tabela 2 mostram que a utilizao da lenha
no Brasil ainda significativa, principalmente, nas
carvoarias para produzir carvo vegetal e na coco de
alimentos nas residncias.
Tabela 2. Consumo de lenha no Brasil 2003 / 2004, nos vrios
setores do pas (103t)
ESPECIFICAO 2003 2004 % 04/03PRODUO DE LENHA 83758 90896 8,5
CONSUMO EM CARVOARIAS 34277 39702 15,8
CONSUMO FINAL DE LENHA 49090 50814 3,5
CONSUMO RESIDENCIAL DELENHA
25691 26044 1,4
CONSUMO DE CARVO VEGETAL 8409 9834 16,9
Fonte: MME, 2005
Em 2004, o setor residencial consumiu cerca de 26
milhes toneladas de lenha, equivalentes a 29% da produo
(figura 7) e 1,4% superior ao consumo de 2003 (tabela 2). Este
acrscimo, embora com menor vigor, repete o comportamento dos
ltimos anos, complementando o baixo desempenho do consumo
residencial de GLP na coco. Na produo de carvo vegetal
foi consumida cerca de quarenta milhes de toneladas (44% da
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produo), em razo, do forte crescimento da produo de ferro
gusa a carvo vegetal. Os restantes 17% representam consumos
na agropecuria e indstria.
Fonte: MME, 2005
Figura 7. Consumo de lenha, para gerao de energia e consumocomercial, por setor.
Em 2004, o consumo de carvo vegetal cresceu 16,9%
(tabela 2), resultado da continuidade de boas performances da
produo de ferro gusa e da produo de silcio metlico.
A lenha e carvo vegetal representaram 13,2% da matriz
energtica brasileira de 2004, resultado 0,3% acima de 2003.
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Analisando-se os dados referentes a matriz energtica
nacional fica evidente a dependncia do pas aos recursos
naturais renovveis dando nfase lenha e ao carvo vegetal.
O consumo de lenha no Brasil em 2004 atingiu 90.896
milhes de toneladas, considerando-se que de todas as
tipologias florestais de onde provm esta lenha ocorra um
rendimento mdio de 200 estreos por hectare, e que cada
estreo tenha 300kg, o consumo de lenha corresponderia a uma
rea de aproximadamente 1.515 milhes de hectares de
florestas. A produo de briquetes pode, sem dvida, diminuir
a extrao de madeira nas reas florestais plantadas e
nativas, deixando-as para serem utilizadas com um fim mais
nobre.
Desse modo torna-se necessrio utilizao dos resduos
gerados pelas indstrias de base florestal para a produo de
alternativas energticas, sendo uma delas a confeco de
briquetes como substituto da lenha reduzindo a presso nas
florestas nativas.
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4. BRIQUETAGEM
A briquetagem um processo de densificao de resduos.
Todo resduo de origem vegetal pode ser compactado pela
briquetagem, bastando atender s necessidades de granulometria
e teor de umidade exigido pelo processo. Esse processo possui
a vantagem de transformar um resduo de baixssima densidade
em uma lenha de alta qualidade(QUIRINO, 2004).
Em 1848, foi concedida uma Patente para William Easby
para um mtodo de converso de carvo mido em torres
slidos. A utilidade e a vantagem da descoberta so que,
atravs desse processo, um artigo de pequeno valor, quase
desprezvel, pode ser convertido em um artigo valioso de
combustvel para navios a vapor, forjas, culinria e outras
finalidades, assim economizando o que agora perdido (BROSCH
& FURUNO, 1968).
A lenha ecolgica, como conhecido o briquete produzido
com p de serragem e com restos de madeira descartados por
indstrias, pode ser uma boa alternativa de produo de
energia alm de um meio adequado de se lidar com os resduos
vegetais.
Alm de carvo e resduos de madeira, outros resduos
ligno-celulsicos podem ser utilizados na produo de
briquetes, como por exemplo, a casca de arroz, palha de milho,
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sabugo, bagao de cana, etc., e obter briquetes com qualidade
superior a qualquer lenha.
4.1. Processo de Briquetagem
4.1.1. Resduos Ligno-Celulsicos
A densificao do resduo atravs deste processo
consiste na compactao a elevadas presses, o que provoca a
elevao da temperatura do processo da ordem de 100C. O
aumento da temperatura provocar a plastificao da lignina,
substncia que atua como elemento aglomerante das partculas
de madeira. Isto justifica a no utilizao de produtos
aglomerantes (resinas, ceras, etc). Para que a aglomerao
tenha sucesso, necessria que a umidade do resduo esteja
compreendida entre 8 e 15% e que o tamanho da partcula esteja
entre 5 e 10 mm (LIPPEL, 2006).
O dimetro ideal dos briquetes para a queima em
caldeiras e fornos em geral est entre 83 mm e 93 mm e
comprimento entre 250 e 400mm. Dimetro de 63 mm so bem
aceitos em estufas, foges com alimentao automtica,
grelhas, churrasqueiras etc (LIPPEL, 2006).
Quando se dispem de resduos com estas caractersticas,
a fabricao de briquetes muito rentvel (40 a 60 KWh/t).
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4.1.2. Carvo Vegetal
O carvo vegetal, sendo um combustvel slido de baixa
densidade e elevada friabilidade, gera grande quantidade de
finos na produo durante o transporte e na estocagem. Alm
disso, pelas suas caractersticas, apresenta inconvenientes
como, rpida combusto, implicando recargas a curtos
intervalos de tempo e elevado gasto de transporte (FONTES,
1989).
Para a briquetagem de finos de carvo, a indstria
recebe os finos de outros fornecedores ou faz o carvoejamento
de cavacos de madeira em retorta contnua. Um moinho de
martelo usado para promover uma distribuio granulomtrica
previamente determinada por testes de resistncia com o
briquete. A faixa granulomtrica ideal, normalmente abaixo de
3mm, funo da natureza do carvo, do tipo de prensa, da
forma e do tamanho do briquete. A granulometria influi
diretamente no consumo de ligantes e na resistncia final. O
grau de moagem considerado correto, o que produz uma
quantidade de p suficiente para preencher os vazios entre as
partculas maiores, evitando a desagregao na prensagem. O
material, que sai do moinho, passa em uma peneira vibratria e
os pedaos retidos so recirculados (ANTUNES, 1982).
O prximo passo na produo a mistura com o ligante.
Praticamente qualquer adesivo pode ser usado como ligante. A
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seleo feita em funo do custo e do uso final que se
pretende para o briquete. Um briquete tpico contem: 87% de
carvo, 8% de amido e 5% de umidade(ANTUNES, 1982).
Os ligantes podem ser classificados entre os no
emissores de fuligem, que incluem amido, melao de cana,
cimento e licor sulftico (subproduto da fabricao de papel).
O principal componente aglomerante dos licores sulfticos a
lignina. Os ligantes emissores de fuligem, incluem o pixe
de petrleo e o alcatro de carvo vegetal ou mineral(ANTUNES,
1982).
A proporo de amido no briquete pode variar de 1 a 8%,
dependendo do tipo de carvo e do mtodo usado. No caso de se
usar amido em p, este misturado ao carvo juntamente com 5
a 10% de gua. desejvel deixar a mistura esfriar levemente
antes de envi-la prensa. Isto permite que a massa adquira
um grau de coeso maior do que o grau de adeso, contribuindo
para evitar formao de trincas e a colagem de material dentro
das cavidades da prensa(ANTUNES, 1982).
Segundo ANTUNES (1982), nos EUA os seguintes aditivos
so adicionados na composio dos briquetes:
Serragem de madeira, para introduzir o sabor
defumado nos churrascos;
leo vegetal ou mineral, para tornar o
acendimento mais fcil;
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Argila plstica, para evitar a formao de
chamas, tornando a queima mais prolongada e
suave;
Carvo mineral, para reduzir o custo.
Aps a mistura do fino de carvo com o ligante, inicia-
se a briquetagem propriamente dita, que a aplicao de
presso sobre a massa. A intensidade e o perodo de aplicao
da presso variam com as caractersticas do material e com o
tipo de prensa. A prensa de cilindros giratrios o modelo
mais utilizado pela indstria americana, por ser a mais
adequada para alta produo. A presso e o tempo de aplicao
so funes do tamanho da cavidade, do dimetro e da
velocidade dos rolos. A alimentao insuficiente resulta em
um briquete frgil e de baixa densidade (ANTUNES, 1982).
A forma mais indicada para briquetes de carvo vegetal,
a de uma pequena almofada quadrada, com os cantos
arredondados. Esta forma evita quebra em cantos vivos, gera
baixo ndice de vazios na estocagem e permite a manuteno
fcil dos cilindros(ANTUNES, 1982).
Outra prensa utilizada a de extruso, que produz
briquetes com a forma de pequenos cilindros. Este modelo
mais indicado para materiais com alto teor de matrias
volteis. So briquetados sob alta presso, sem a necessidade
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de ligantes, como a serragem, bagao de cana e resduos
agrcolas (ANTUNES, 1982).
Pela briquetagem do carvo vegetal, consegue-se um
combustvel com homogeneidade granulomtrica, bem maior
densidade e resistncia gerao de finos. O efeito de
densificao proporcionado pela briquetagem produz um
combustvel com maior concentrao energtica por unidade de
volume, que, aliado resistncia adquirida, viabiliza tcnica
e economicamente o transporte a distncias maiores (FONTES,
1989).
Na figura 8 pode-se observar detalhadamente como ocorre
o processo de briquetagem, desde a explorao florestal,
gerao de resduos at a obteno do produto final.
Figura 8. Fluxograma: gerao de resduos x processo debriquetagem.
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Na figura 9 pode-se observar diferentes briquetes obtidos
atravs de diversos tipos de materiais.
FONTE: BIOMACHINE, 2006 Figura 9. Diversos tipos de materiais briquetados.
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4.2. Quadro comparativo briquete x lenha
Tabela 3. Quadro comparativo (briquete x lenha)
BRIQUETE LENHAAlto poder calorfico Baixa temperatura da chamaArmazenagem racionalpaletizada
Grandes reas paraarmazenamento
Reduo da mo de obra nomanuseio
Maior mo de obra
Reduo de volume na estocageme no transporte
Sujeira no local de estocageme no transporte
Menos poluio com maisenergia
Grande quantidade de cinzas
Maior temperatura da chama
Quebras de partes internas da
fornalhaIsento de licenas especiais Licenas especiaisBaixo teor de cinzas Baixa uniformidade de calor
Material com grande umidadeFonte: BIOMACHINE, 2006
Tabela 4. Quadro comparativo
Fonte: BIOMACHINE, 2006
BRIQUETES
TIPO DEMATERIAL
CASCADE
ARROZ
RESDUOSDE
ALGODO
RESDUOSDE
PINUS
RESDUOSMADEIRADE LEI
RESDUOSDE
EUCALIPTOLENHACOMERCIAL
PODERCALORFICOKcal/Kg
3.800 4.300 4.680 4.900 4.8002.200-2.500
PESOESPECFICO
1,1 1,1 1,17 1,2 1,18 0,6
PESO AGRANEL/M3
650-700 650 700 700 - 750 750 - 800 720 - 780 350 400
UMIDADE 11 % 12 % 9 % 11 % 11 % 25 30 %
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4.3. Mercado Consumidor
Toda empresa que possuir um forno ou uma caldeira na
qual possa ser utilizado lenha um cliente potencial para
usar o briquete, tais como padarias, pizzarias, lareiras,
caldeiras, churrascarias e outros.
Tabela 5. Comparao entre consumo mensal de briquetes x lenha
QUADROConsumo Mensal de
BriquetesConsumo Mensal de
LenhaFoges a lenha 1,0 ton 7 m3Lareiras mdias 1,0 ton 7 m3Padarias forninho 1,5 ton 11 m3Pizzarias forno 6pizzas
2,0 ton 14 m3
Caldeiras 2tn k/hr 15 ton 105 m3Caldeiras 4tn k/hr 30 ton 210 m3
Fonte: BIOMACHINE, 2006
4.4. Utilizaes do Produto
A briquetagem uma forma bastante eficiente para
concentrar a energia disponvel da biomassa. Um metro cbico
de briquetes contm pelo menos cinco vezes mais energia que
1,00 m3 de resduos. Isso, levando-se em considerao a
densidade a granel e o poder calorfico mdio desses
materiais. Devido dimenso e s grandes distncias internas
do pas, o aspecto concentrao energtica assume tambm
grande importncia (QUIRINO, 2003).
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O briquete pode ser utilizado em fornos de pizzarias e
restaurantes, em lareiras, para aquecimento de gua em hotis,
em lavanderias, para aquecimento de piscinas, etc
(LIPPEL,2006).
O briquete uma lenha ecolgica que substitui com muita
eficincia o leo bpf utilizado em caldeiras industriais, o
gs, a energia eltrica e outros(LIPPEL,2006).
Fonte: LIPPEL,2006Figura 10. Exemplos de utilizao em aquecedores para hotis e
piscinas.
Fonte: LIPPEL,2006
Figura 11. Exemplos de utilizao em secadores e torradores degros.
Fonte: LIPPEL,2006
Figura 12. Exemplos de utilizao em caldeiras.
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4.5. Custos de Implantao de uma Usina de Briquetes
Na tabela 6 demonstrado os custos totais para a
implantao de uma usina de briquetagem com uma linha de
produo.
Tabela 6. Custos de implantao de uma usina de produo de
briquetes
Modelo CapacidadeMotor
Princ.Pot.Total Preo
BriquetadeiraB 85/210
1100 Kg/h 60 cv 68,5 cvR$
216.617,00Silo Seco 4 m3 3 cv InclusoSecadorTambor
B 12000 1100 Kg/h 7 cvR$
142.600,00Ventil.Exausto
15 cv 16,5 cv Incluso
Ventil.Transporte
7,5 cv 9 cv Incluso
Silo mido ou
Redler 3 m3
5 cv
R$
26.074,00Total daUsina
1100 Kg/h 80 KWR$
385.291,00
PicadorBM
600/16075 cv 101.857,00
Transp.Picador p/Silo mido
R$27.661,00
Total c/picador
R$514.809,00
Fonte: BIOMACHINE, 2006
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5. CONSIDERAES FINAIS
Com a grande rea florestada e reflorestada brasileira,
ampla a utilizao da madeira processada (madeira serrada,
mveis, usos na construo civil, polpa celulsica, etc.) e
fins energticos (carvo e lenha). Com a baixa agregao de
tecnologia no setor florestal, evidente a elevada gerao de
resduos, sendo estes, produzidos em toda as etapas da
manipulao da matria-prima at a obteno do produto final.
Portanto, deve-se estimular o aprimoramento da
eficincia durante o processo produtivo e a valorizao dos
resduos, principalmente pela transformao das indstrias
convencionais em sistemas eco-eficientes.
O uso destes resduos como matria-prima para novos
produtos ajudam a preservao dos recursos florestais,
diminuindo a presso sobre as florestas nativas e plantadas.
A utilizao destes resduos para a produo de
briquetes poder torna-se vivel, desde que sejam utilizados
equipamentos de qualidade, que a linha de produo seja
constante sem a ocorrncia de perodos ociosos do maquinrio,
uma matria-prima fsica e quimicamente adequada e
principalmente se houver mercado consumidor para que o produto
seja escoado com relao custo-beneficio positivo.
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6. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS
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