Avaliação do Potencial da Valorização Energética de Misturas de Resíduos de Madeira com Resíduos Urbanos - Ferreira, João Pedro Lima (2017)
O recurso a equipamentos de queima de biomassa tem constituído, cada vez mais, uma opção para a obtenção de energia térmica a nível residencial por toda a Europa, sobretudo na Alemanha, na Itália e na Áustria. Também em Portugal, nos últimos anos, a procura por tais sistemas tem crescido consideravelmente, pelo que importa apostar no desenvolvimento de tecnologias mais eficientes e economicamente competitivas. Atualmente, existem normas internacionais que estabelecem os requisitos para tais equipamentos, quantificando limites de emissões gasosas e valores mínimos de eficiência para equipamentos de queima de combustíveis sólidos para aquecimento ambiente e de água – em Portugal estes requisitos encontram-se especificados na norma NP EN 12809: 2015, Caldeiras domésticas independentes que utilizam combustíveis sólidos com potência térmica nominal inferior ou igual a 50 kW. Estas normas são regularmente discutidas e atualizadas, no sentido de desenvolver cada vez mais a certificação das diversas caldeiras. Analogamente, existem normas que regulamentam as especificações dos combustíveis sólidos derivados da biomassa para utilização doméstica – em Portugal, através da norma NP EN 14961-1: Biocombustíveis sólidos. Especificações e classes de combustível. Neste contexto, o presente trabalho incide na avaliação experimental do potencial energético de misturas de resíduos de madeira com resíduos urbanos, nomeadamente, relva e borra de café, utilizadas numa caldeira doméstica onde foi instalado um queimador para péletes. Foi, pois, objetivo deste estudo, a averiguação do cumprimento da norma NP EN 12809: 2015 pela caldeira em estudo, no que respeita aos parâmetros rendimento da combustão e emissões de monóxido de carbono e, igualmente, avaliar o potencial de produzir péletes de misturas a partir de resíduos (serrim de pinho com borra de café ou serrim de pinho com relva) e testar o seu efeito no desempenho da referida caldeira, comparativamente à utilização de péletes de serrim de pinho comerciais. Com estes propósitos em vista, foram definidas as proporções de serrim de pinho, borra de café e relva a utilizar em cada mistura e as mesmas foram produzidas recorrendo a uma peletizadora existente nas instalações do INEGI. Paralelamente, amostras das matérias-primas selecionadas foram sujeitas a análise elementar, e de igual forma, determinou-se os correspondentes poder calorífico e teor de humidade. Foram fabricados os diferentes péletes (100% borra de café; 65% borra de café com 35% serrim de pinho; 65% serrim de pinho com 35% relva; 90% serrim de pinho com 10% relva) os quais foram sujeitos a ensaios de queima na caldeira disponível (um equipamento antigo, cujo queimador foi substituído, de potência nominal desconhecida). Esses ensaios possibilitaram a avaliação do rendimento de combustão e, igualmente, o acompanhamento da variação da concentração de contaminantes nos gases de exaustão (monóxido e dióxido de carbono e oxigénio). De uma forma geral, os resultados obtidos foram promissores no que diz respeito à eficiência de queima, variando entre 70,5% e 87,2% (especialmente considerando que a caldeira não foi, especificamente, projetada para a queima de péletes), sendo, sobretudo, manifestamente positivos a nível das emissões gasosas monitorizadas. Em suma, a caldeira em teste, que sofreu uma troca do seu queimador original para um adaptado à queima de biomassa, cumpre com os requisitos estabelecidos pela norma NP EN 12809: 2015 (rendimento superior a 73,5% e emissões de monóxido de carbono menores que 1%). Relativamente aos péletes produzidos, constatou-se que os que apresentaram melhor rendimento energético são os de 100% de borra de café, seguidos dos de 90% serrim de pinho com 10% de relva e, em termos de emissões de monóxido de carbono, os péletes de 65% serrim de pinho com 35% de relva são os que emitem uma menor concentração do referido gás.