PRÉ SECAGEM E TRATAMENTO TERMOQUÍMICO PARA MELHORAR A PRODUÇÃO DE BIOCARVÃO DE ALTO VALOR AGREGADO

Resumo

A caracterização térmica, elementar e energéticas das cascas de café, submetida a diferentes temperaturas de torrefação, permitiu avaliar seu potencial como biomassa para fins energéticos e para produção de biofertilizante. Os resultados da análise termogravimétrica conforme a norma ASTM D5142 revelaram que a carbonização a 260°C promoveu um aumento no carbono fixo da amostra e a redução da umidade e voláteis, bem como é esperado para essas condições. No entanto, a carbonização na temperatura de 320°C apresentou resultados inconsistentes, indicando possíveis erros experimentais.
A análise das proporções elementares das amostras indicou que o teor de carbono aumentou com a carbonização leve, visto que o índice de carbono na biomassa in natura foi de 45,35%, enquanto para a amostra seca e torrificada a 260°C apresentou o valor de 67,63%. Além disso, o hidrogênio e o oxigênio diminuíram com o aumento da temperatura, caracterizando a formação de um biochar mais aromático e estável. As relações atômicas H/C e O/C apresentaram uma redução na biomassa torrificada confirmando maior estabilidade e menor reatividade sob essas condições.
Para a análise do poder calorífica superior a maioria das amostras apresentaram valores dentro da faixa estabelecida pela literatura. O café seco e torrificado a 260°C apresentou maior poder calorífico, indicando carbonização leve e eficiente. Em contrapartida, a amostra de café seco e torrificado a 320°C apresentou o valor de PCS menor em comparação as outras amostras, sugerindo carbonização excessiva com perda de compostos energéticos.
As amostras secas apresentam vantagens claras quando a torrefação é realizada em temperaturas moderadas, resultando em maior poder calorífico superior, maior teor de carbono fixo e biocarvão mais estável. No entanto, a secagem prévia nas biomassas carbonizadas em temperaturas mais elevadas pode provocar perdas energéticas significativas e instabilidade nos resultados.
A casca de café apresentou grande potencial como biomassa energética, sendo temperaturas intermediárias, próximas de 260°C, ideais para torrefação, obtendo um equilíbrio favorável entre índice energético, composição química estável e baixa perda de massa útil. A carbonização mais intensa pode reduzir o rendimento energético, exigindo maior controle de processo.
O biochar produzido na faixa de temperatura sugerida, tem potencial para uso como combustível sólido, visto que apresentou um aumento no carbono fixo durante a torrefação e um alto valor de PCS. Também pode ser utilizado como condicionador de solos, porque o material apresentou grande estabilidade, o que é requerido para essa aplicação devido a degradação microbiana do solo, essa aplicação se destaca pelo fato de concluir-se que temperaturas mais amenas são mais favoráveis.