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Publicado em: 02/04/2009

Estudo analisa potencial energético de resíduos de coco, cana e biodiesel

Vinicius Zepeda

Divulgação/UFRJ

No aparelho FTIR, instalado no laboratório, Cheila realiza     a análise térmica dos resíduos de coco, cana e biodiesel

Nos dias de hoje, um dos grandes desafios enfrentados pelas populações do mundo é a busca de métodos e maneiras de encontrar utilidade para os variados tipos de resíduos produzidos pelo homem. Diariamente, milhares de toneladas dos mais variados rejeitos são jogadas na natureza, o que contribui para aumentar a poluição e consequentemente, a incidência de doenças e problemas de saúde na população. Em busca de uma solução para o problema, a engenheira química, professora titular e pesquisadora da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cheila Gonçalves Mothé vem coordenando um estudo que busca avaliar os processos de queima dos resíduos da cana-de-açucar, do coco e do biodiesel para geração de energia. O trabalho conta com o apoio do edital Prioridade Rio 2007, da FAPERJ.
 
Segundo Cheila Mothé, o estudo detalhado dos processos de queima de materiais, como bagaço e palha de cana, fibra de coco e rejeitos de biodiesel para gerar energia é inédito no mundo. Intitulada "Aproveitamento energético de resíduos de biomassas das indústrias de alimentos e combustíveis", a pesquisa analisa dois processos de queima: a pirólise (decomposição química obtida por aquecimento, com atmosfera de nitrogênio) e a combustão (ação de queimar, com oxigênio) do bagaço, da palha da cana, e da fibra de coco. No caso do biodiesel, o estudo investiga os rejeitos de biocombustíveis feitos a partir dos seguintes materiais: óleo de fritura, mamona, soja, banha de porco, gordura de frango e óleo de peixe. Todo o trabalho vem sendo desenvolvido por uma equipe de pesquisadores e estudantes de pós-graduação do Laboratório Tecnologia de Polímeros Naturais e Sintéticos (LTPNS) da Escola de Química da UFRJ, coordenado pela engenheira química Cheila Mothé.
 
Com o apoio do edital da FAPERJ, a equipe de pesquisadores do LTPNS pôde adquirir um aparelho de Análise Térmica acoplado à Espectroscopia de absorção na região de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR, da sigla original em inglês). “Com este equipamento podemos realizar quatro tipos de análises térmicas dos materiais: termogravimetria e termogravimetria derivada (indicadas para verificar a resistência  térmica, quanto os materiais perdem ou ganham massa durante a queima), e análise térmica diferencial e calorimetria exploratória diferencial, que simulam a estabilidade térmica, investigando as transições térmicas (calor específico, ponto de fusão, transição vítrea, cristalização em diferentes temperaturas)”, explica Cheila.

Divulgação

Até agora a fibra de coco foi o resíduo que apresentou o maior potencial energético dos materiais estudados

Até agora, os principais resultados encontrados na pesquisa foram os relacionados ao bagaço e à palha de cana, por meio de uma dissertação de mestrado que está sendo desenvolvida pela química industrial Iara Conceição de Miranda, sob a orientação de Cheila Mothé. “No estudo, já foi possível constatar que a queima do bagaço da cana é mais proveitosa que a da palha. O poder calorífico do bagaço é em média cinco vezes superior ao da palha. Quando tratamos de cinzas, o processo se inverte, uma vez que a palha gera 25% contra 15% do bagaço, pelo processo de pirólise”, afirma Cheila. “Porém, outros estudos desenvolvidos em nosso laboratório já identificaram que o poder energético da fibra de coco é superior ao desses dois rejeitos, acrescenta.
 
Segundo dados do Conselho Regional de Engenharia e Arquitetura do Rio de Janeiro (Crea-RJ), ao serem jogados na natureza na forma de lixo, tal como madeira, o bagaço e palha da cana, além da fibra de coco, levam entre 10 e 13 anos para ser decompostos e absorvidos pelo meio ambiente. Desta forma, a pesquisadora adverte que a busca de uma solução criativa para a utilização dos rejeitos ganha uma enorme importância. “Nesse período, além de produzirem odor desagradável, emitem gases poluentes, como o carbônico e o metano, e ficam sujeitos à proliferação de microrganismos e mosquitos, tornando-se foco para a proliferação de doenças na população”, adverte Cheila.
 
Já o biodiesel é um caso à parte. Seu uso apresenta uma série de vantagens em relação aos combustíveis mais comuns, como a gasolina e o álcool – uma vez que sua queima não causa prejuízos à atmosfera terrestre. “Porém, para ser produzidos, o volume de rejeitos gerados é bem maior que o volume de combustível”, explica Cheila. “Estes rejeitos devem ser tratados e não podem ser despejados na natureza. As indústrias produtoras de biocombustível necessitam de depósitos para armazená-los, o que gera custo e ocupa espaço”, adverte.
 
Por último, Cheila Mothé destaca a contribuição que o estudo pode gerar para fixação do homem no campo. “Ao realizarmos a análise térmica destes resíduos e identificarmos os gases liberados, podemos orientar os trabalhadores do campo a realizar uma queima responsável (não poluente) nos fornos das fazendas, de modo que as cinzas geradas – que são ricas em óxidos, principalmente potássio e cálcio – possam ser usadas como adubos e utilizadas na agricultura”, afirma Cheila. “Vale destacar ainda que a indústria necessita dar maior atenção à poluição causada pela emissão de gases tóxicos na atmosfera e tratar seus rejeitos. Com este estudo, esperamos agregar valor a esses resíduos, diminuir o consumo de óleo combustível e minimizar os danos causados ao meio ambiente”, enumera.

Segundo Cheila, no momento sua equipe está realizando as primeiras análises dos resultados encontrados na queima dos rejeitos do biodiesel e os resultados deverão ser obtidos nos próximos meses. Ela tem esperança de que, com base neste trabalho, poder ampliar as investigações. "Assim, vislumbra-se um amplo conhecimento físico-químico dos processos térmicos obtidos dessas biomassas para geração de energia, com tecnologia nacional de alto nível, proporcionando ao estado do Rio de Janeiro a possibilidade de dominar a tecnologia desse processo. Além disso, a metodologia ou técnica desenvolvida neste projeto poderá ser utilizada em outros grandes centros, como São Paulo e a Região Nordeste”, conclui.