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Tipo: Tese
Título: Desenvolvimento de sistema contínuo para torrefação de biomassa para fins energéticos
Autor(es): Carneiro Junior, José Airton de Mattos
Primeiro Orientador: Torres, Ednildo Andrade
Segundo Orientador: Melo, Silvio Alexandre Beisl Vieira de
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Alves, Carine Tondo
metadata.dc.contributor.referee1: Torres, Ednildo Andrade
metadata.dc.contributor.referee2: Martins, Jorge José Gomes
metadata.dc.contributor.referee3: Melo, Silvio Alexandre Beisl Vieira de
metadata.dc.contributor.referee4: Alves, Carine Tondo
metadata.dc.contributor.referee5: Andrade, Heloysa Martins Carvalho de
Resumo: O grande potencial do processo de torrefação tem chamado a atenção da academia e de diferentes setores da indústria, com fins de geração e melhoramento energético da biomassa in natura como alternativa à diversificação ao uso de combustíveis fósseis. No entanto, o avanço tecnológico da torrefação de biomassa na literatura acadêmica apresenta uma lacuna a ser preenchida quando se trata de escala comercial ou industrial. Neste trabalho, foi analisada a partir da análise bibliométrica e prospecção patentária as principais redes de colaboração entre autores, instituições e países que desenvolvem alguma atividade científica na área de torrefação. Em seguida, foram realizados experimentos num torrefador laboratorial, em batelada, analisando os efeitos das características intrínsecas da biomassa de Prosopis juliflora (P.juliflora - Algaroba) pós-torrefação, tais como o balanço de massa, análise imediata, análise elementar, composição inorgânica, parâmetros cinéticos, composição inorgânica e densidade energética. A partir disso, foi desenvolvido, construído e validado um sistema contínuo de torrefação de biomassas, baseado em modelo de cálculo derivado do estado da arte da tecnologia de transportadores helicoidais especiais, com capacidade nominal de 15 kg/hora para biomassas lenhosas; com monitoramento da temperatura realizado por supervisório desenvolvido a partir de componentes de hardware e software Arduino. A validação do sistema contínuo de torrefação, ocorreu a partir de testes de aquecimento das unidades de secagem, aquecimento e torrefação, relatórios de aquecimento por unidade do sistema e ensaios experimentais com a biomassa P.juliflora a temperaturas de 200, 250 e 300 °C, realizados em duplicata , e caracterizada quanto à análise imediata, análise elementar e poder calorífico. O sistema contínuo de torrefação com transportadores helicoidal validado, a aplicação de software e hardware livres e o uso de biomassa regional objetivaram contribuir no escopo tecnológico e acadêmico do setor de torrefação, na inserção de tecnologias relacionadas ao conceito de indústria 4.0 e na diversificação de matérias-primas para geração de energia de biomassa em regiões mais isoladas e, indiretamente, auxiliar na tomada de decisões político-técnico-administrativas.
Abstract: The great potential of the torrefaction process has drawn the attention of academia and different sectors of the industry, with purposes for generating and processing energy from in natura biomass as an alternative to diversifying the use of fossil fuels. However, the technological advancement of biomass torrefaction scale presents a commercial gap in the accessible literature when it comes to commercial or industrial scale treatment. In this work, the activity of bibliometrics and prospection was initiated as the main collaborative networks of authors, institutions and countries working in the scientific area of torrefaction. In analysis, experiments were carried out in a laboratory torrefactor, in batch, analyzing the effects of the intrinsic characteristics of the biomass of Prosopis juliflora (P.juliflora - Algaroba) post-torrefaction, such as the mass balance, followed immediately, elemental, inorganic analysis, energetic parameters, inorganic composition and density. Based on this, a continuous biomass torrefaction system was developed, built and validated, based on a state-of-the-art derivative model of special helicoidal technology, with a nominal capacity of 15 kg/hour for woody biomass; temperature monitoring performed by a supervisory developed from Arduino hardware and software components. The validation of the torrefaction system occurred from tests of torrefaction and torrefaction unit tests, the system unit set and continuous experimental reports with a P.juliflora biomass at temperatures of 200, 250 and 300 °C, carried out in duplicate , and as for immediate analysis, elemental analysis and calorific value. The continuous torrefaction system with validated conveyors, free software and hardware and the use of biomass aimed to contribute to the technological scope and application of the sector, in the insertion of technologies related to the concept of industry 4.0 and in the diversification of raw materials for generating energy from biomass in more isolated regions and, indirectly, assisting in political-technical-administrative decision-making.
Palavras-chave: Biomassa
Torrefação
Arduino
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: Universidade Federal da Bahia
Sigla da Instituição: UFBA
metadata.dc.publisher.department: Escola Politécnica
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Industrial (PEI) 
URI: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/36408
Data do documento: 18-Nov-2022
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