Caracterização de cinzas de caldeira de usina de cana-de-açúcar

Resumo

As usinas de cana produzem açúcar e etanol e sempre usaram bagaço como combustível para gerar energia para autoconsumo. Recentemente, algumas usinas também produziram eletricidade excedente para vender no mercado um terceiro produto da cana-de-açúcar. Embora qualquer caldeira possa ser eficiente, a venda de eletricidade estimulou a melhoria do processo de queima. No entanto, o investimento em caldeiras de alta pressão, muito mais caras do que qualquer caldeira comum, é essencial para a exportação de eletricidade. Entre as 22 usinas de cana-de-açúcar do Mato Grosso do Sul, apenas 12 usinas vendem eletricidade para a rede. A eficiência da geração de energia depende da pirólise nas caldeiras, o que resulta em cinzas que correspondem à fração mineral não queimada do combustível como óxido. Tanto o bagaço quanto a palha são compostos predominantemente por lignina, hemicelulose e celulose com poder calorífico próximo à madeira com o mesmo teor de umidade. No entanto, o bagaço deixa a fábrica com cerca de 50% de umidade, enquanto o canudo chega à indústria com cerca de 15% de umidade. Este artigo caracteriza as amostras de cinzas do bagaço queimado de sete usinas de cana-de-açúcar no estado brasileiro de Mato Grosso do Sul, para comparar a metodologia disponível para uso na medição da eficiência do sistema de pirólise. Entre essas usinas de cana, apenas duas são destacadas por sua maior eficiência de queima, ambas vendendo eletricidade, enquanto as demais apresentaram porções não queimadas caracterizando um sistema ineficiente. Para essas indústrias, o teor de cinzas nas cinzas apresentou valores compatíveis com o Valor Calórico Superior como índice de eficiência para o grau de combustão em caldeiras.