Pupunheira (Bactris gasipaes Kunth) como fonte para energia

Abstract

Resumo: A espécie Bactris gasipaes Kunth (pupunheira) foi introduzida no estado do Paraná na década de 1980 com objetivo experimental. Na década de 1990, iniciou-se o cultivo da B. gasipaes para produção comercial de palmito, com a aceitação do produto no mercado o cultivo da espécie na região cresceu substancialmente. Na colheita do palmito é gerada grande quantidade de biomassa não aproveitável ficando sem uso e destinação comercial. Portanto, o objetivo deste trabalho foi analisar o potencial energético da biomassa residual da espécie B. gasipaes resultante do corte do palmito no litoral do estado do Paraná (PR). O trabalho foi efetuado na estação experimental do Instituto de Desenvolvimento Rural do Paraná - IAPAR - EMATER (IDR - Paraná), onde foram selecionadas três (3) locais com cultivo de B. gasipaes para produção de palmito. A biomassa das pupunheiras foi dividida em estipe, bainha e folha, as quais foram pesadas em campo e retiradas amostras para realização do estudo. O material coletado foi transportado ao Laboratório de Energia de Biomassa na Universidade Federal do Paraná (UFPR), onde foi preparado e separado para realização das análises físicas, químicas e energéticas. Modelos matemáticos foram ajustados para estimar a produção de biomassa das plantas utilizadas neste estudo. A biomassa do estipe também foi avaliada quanto a influência da degradação natural ao longo do tempo, na sua qualidade energética. A biomassa seca total estimada foi de 31,82; 24,97 e 46,25 ton ha-1 paras os locais 1, 2 e 3 respectivamente. Entre os materiais usados no estudo, o estipe é o componente com a maior contribuição no fornecimento de biomassa verde e a folha é o componente com maior contribuição no fornecimento de biomassa seca. A folha apresentou as maiores médias para poder calorífico superior, poder calorífico inferior na umidade recebida, lignina, produtividade energética e menores teores de umidade, sendo o componente mais indicado para obtenção direta de energia, inversamente, o estipe foi o componente menos indicado para esta finalidade. Nas análises de termogravimetria em atmosferas de nitrogênio e ar sintético, a folha apresentou maior estabilidade térmica dos que os demais componentes analisados. O estipe apresentou maior inflamabilidade e combustibilidade e menor estabilidade térmica. A degradação natural do estipe de B. gasipaes das plantas analisadas não influenciou nos valores médios para poder calorífico superior, em relação ao material não degradado, não afetando sua qualidade energética. Entretanto a perda de massa ao longo do tempo foi bem acentuada, afetando diretamente a produtividade energética dos estipes, diminuindo a quantidade de energia produzida.

Abstract: The species Bactris gasipaes Kunth (pupunheira) was introduced in the state of Paraná in the 1980s for experimental purposes. In the 1990s, the cultivation of B. gasipaes for the commercial production of heart of palm began, with the acceptance of the product on the market, the cultivation of the species in the region grew substantially. In the heart of palm harvest, a large amount of unusable biomass is generated, remaining unused and commercially destined. Therefore, the objective of this work was to analyze the energetic potential of the residual biomass of the species B. gasipaes resulting from the cut of the heart of palm on the coast of the state of Paraná (PR). The work was carried out at the experimental station of the Institute of Rural Development of Paraná - IAPAR - EMATER (IDR - Paraná), where three (3) sites with B. gasipaes cultivation for palm heart production were selected. The biomass of the peach palm trees was divided into stipe, sheath and leaf, which were weighed in the field and samples were taken to carry out the study. The collected material was transported to the Biomass Energy Laboratory at the Federal University of Paraná (UFPR), where it was prepared and separated for physical, chemical and energy analysis. Mathematical models were adjusted to estimate the biomass production of the plants used in this study. Stipe biomass was also assessed for the influence of natural degradation over time, on its energy quality. The estimated total dry biomass was 31.82; 24.97 and 46.25 ton ha-1 for sites 1, 2 and 3 respectively. Among the materials used in the study, stipe is the component with the greatest contribution to the supply of green biomass and the leaf is the component with the greatest contribution to the supply of dry biomass. The leaf presented the highest averages for higher heating value, net calorific value in the received humidity, lignin, energy productivity and lower moisture content, being the component most suitable for obtaining direct energy, conversely, the stipe was the least suitable component for this goal. In the thermogravimetry analyzes in atmospheres of nitrogen and synthetic air, the sheet showed greater thermal stability than the other components analyzed. The stem showed greater flammability and combustibility and less thermal stability. The natural degradation of the B. gasipaes stipe of the analyzed plants did not influence the average values for higher heating value, in relation to the non-degraded material, not affecting its energy quality. However, the loss of mass over time was quite accentuated, directly affecting the energy productivity of the stipes, decreasing the amount of energy produced.