Lignina kraft como aditivo na fabricação de briquetes de espécies florestais

Abstract

Resumo: O setor florestal gera um volume significativo de resíduos, tanto nas operações florestais e industriais de madeira, fato que vai contra ao novo contexto mundial de produção sustentável. Para minimizar os danos ambientais causados pelo baixo rendimento do setor florestal novos produtos devem ser desenvolvidos. Outro fato importante no contexto da sustentabilidade é o aumento do uso de combustíveis renováveis como fonte de energia. O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito da utilização de lignina kraft subproduto da indústria de polpa e papel como aditivo na produção de briquetes a partir de biomassa residual de paricá e pinus. No estudo foi realizado a caracterização química e energética das matérias-primas, um pré-estudo para a definição dos parâmetros de briquetagem e a produção e caracterização dos briquetes de paricá e pinus com diferentes proporções de lignina kraft ( 1 ,2 e 3 %). A lignina utilizada no estudo apresentou elevado poder calorífico (6.000 kcal kg-1), porém com alto teor de cinzas (1,89%) em comparação as biomassas utilizadas. A temperatura ideal de briquetagem foi determinada em função dos resultados da analise dinâmico mecânico (DMA), a temperatura de transição vítrea foi em torno de 160 °C e a melhor pressão de briquetagem foi de 11,03 MPa. A produção de briquetes a partir desses resíduos com adição de lignina kraft apresentou ganho nas propriedades físicas e mecânicas. No entanto não houve ganho elevado no poder calorífico. Palavras-chave: Briquetes. Lignina kraft. Paricá. Pinus.

Abstract: The timber industry and the forestry sector generate a significant amount of waste, a fact that goes against the new world context of sustainable production. To minimize the environmental damage caused by the low yield of the forestry sector new products must be developed. Another important fact in the context of sustainability is the increased use of renewable fuels as an energy source. The objective of this work was to study the effect of the use of kraft lignin by-product of the pulp and paper industry as an additive in the production of briquettes from residual biomass of parica and pinus. In the study the chemical and energetic characterization of the raw materials, a pre-study for the definition of the briquetting parameters and the production and characterization of parica and pinus briquettes with different ratios of kraft lignin (1, 2 and 3%) were carried out. The lignin used in the study presented good energy characteristics, such as high calorific value (6000 kcal kg-1), but with high ash content (1.89%) compared to the biomass used. The ideal briquetting temperature was determined based on the results of the mechanical dynamic analysis (DMA), the glass transition temperature was around 160 ° C and the best briquetting pressure was 11.03 MPa. The production of briquettes from these residues with addition of kraft lignin presented gain in the physical and mechanical properties. However, there was no elevated gain in calorific value. Keywords: Briquettes. Lignin kraft. Parica. Pinus.