Peletização de Biomassa.

O que é biomassa?

O termo biomassa é empregado para designar toda substância de origem animal ou vegetal que pode ser utilizada na geração de energia, e também na fabricação de biocombustíveis. Trata-se, portanto da matéria orgânica que tem como finalidade a produção direta e indireta de bioenergia.

Processo de Peletização de Biomassa

Os pellets de biomassa são um tipo de combustível de biomassa, geralmente feito de resíduos de madeira, biomassa agrícola comerciais e resíduos florestais. Além da economia no transporte e armazenamento, a peletização da biomassa facilita o manuseio fácil e econômico.

A geometria regular e o tamanho pequeno dos pellets de biomassa permitem a alimentação automática com calibração muito fina. A alta densidade de pellets também permite armazenamento compacto e transporte racional em longas distâncias. Os pellets são extremamente densos e podem ser produzidos com um baixo teor de umidade que permite que sejam queimados com alta eficiência de combustão.

A peletização de biomassa é um método padrão para a produção de transportadores de energia sólidos de alta densidade a partir da biomassa. Os pellets são fabricados em diversos tipos e graus como combustíveis para usinas de energia elétrica, residências e outras aplicações. Os equipamentos para fabricação de pellets estão disponíveis em uma variedade de tamanhos e escalas, o que permite a fabricação em escala doméstica e industrial.

Descrição do processo

O processo de peletização de biomassa consiste em várias etapas, incluindo pré-tratamento da matéria-prima, peletização e pós-tratamento . A primeira etapa do processo de peletização é a preparação da matéria-prima que inclui a seleção da matéria adequada para o processo, sua filtração, armazenamento e proteção. As matérias-primas utilizadas são serragem, aparas de madeira, resíduos de madeira, resíduos agrícolas como palha, capim etc. A filtragem é feita para remover materiais indesejados como pedra, metal, etc. A matéria-prima deve ser armazenada de forma que esteja longe de impurezas e umidade. Nos casos em que existem diferentes tipos de matéria-prima, um processo de mistura é usado para obter consistência.

O teor de umidade na biomassa pode ser consideravelmente alto e geralmente é de até 50% – 60%, que deve ser reduzido para 10 a 15%. O secador de tambor rotativo é o equipamento mais comum usado para esta finalidade. Secadores a vapor superaquecido, secadores flash, secadores de leito de jorro e secadores de esteira também podem ser usados. A secagem aumenta a eficiência da biomassa e quase não produz fumaça na combustão. Deve-se notar que a matéria-prima não deve ser seca demais, pois uma pequena quantidade de umidade ajuda na ligação das partículas de biomassa. O processo de secagem é o processo que mais consome energia e representa cerca de 70% da energia total utilizada no processo de pelotização.

Antes de alimentar a biomassa nas peletizadoras, a biomassa deve ser reduzida a pequenas partículas da ordem de não mais de 3 mm. Se o tamanho do pellet for muito grande ou muito pequeno, isso afeta a qualidade do pellet e, por sua vez, aumenta o consumo de energia. Portanto, as partículas devem ter tamanho adequado e devem ser consistentes. A redução de tamanho é feita por moagem usando um moinho de martelos equipado com uma peneira de tamanho 3,2 a 6,4 mm. Se a matéria-prima for muito grande, ela passa por um picador antes da moagem.

O próximo e mais importante passo é a peletização, onde a biomassa é comprimida contra uma placa de metal aquecida (conhecida como matriz) usando um rolo. A matriz consiste em orifícios de diâmetro fixo por onde passa a biomassa sob alta pressão. Devido à alta pressão, as forças de atrito aumentam, levando a um aumento considerável da temperatura. A alta temperatura faz com que a lignina e as resinas presentes na biomassa amoleçam, o que atua como agente de ligação entre as fibras da biomassa. Desta forma, as partículas de biomassa se fundem para formar os pellets.

A taxa de produção e a energia elétrica utilizada na peletização da biomassa estão fortemente correlacionadas ao tipo de matéria-prima e às condições de processamento, como teor de umidade e tamanho da ração.

Durante a peletização, uma grande fração da energia do processo é usada para fazer a biomassa fluir para as entradas dos canais da prensa.

Ligantes ou lubrificantes podem ser adicionados em alguns casos para produzir pellets de maior qualidade. Os ligantes aumentam a densidade e a durabilidade do pellet. A madeira contém resinas naturais que atuam como aglutinantes. Da mesma forma, a serragem contém lignina que mantém o pellet unido. No entanto, os resíduos agrícolas não contêm muitas resinas ou lignina e, portanto, um agente estabilizador precisa ser adicionado neste caso. Grãos secos de destilaria ou amido de batata são alguns aglutinantes comumente usados. O uso de aditivos naturais depende da composição da biomassa e da proporção em massa entre celulose, hemiceluloses, lignina e inorgânicos.

Devido ao atrito gerado na matriz, o excesso de calor é desenvolvido. Assim, os pellets ficam muito macios e quentes (cerca de 70°C a 90°C). Ele precisa ser resfriado e seco antes de seu armazenamento ou embalagem. Os grânulos podem então ser passados ​​através de uma peneira vibratória para remover materiais finos. Isso garante que a fonte de combustível esteja limpa e livre de poeira.

Os pellets são embalados em sacos usando uma tremonha suspensa e uma esteira transportadora. Os pellets são armazenados em silos elevados ou silos ao nível do solo. A embalagem deve ser tal que os pellets sejam protegidos da umidade e poluentes.