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Publicação
Use of Acacia melanoxylon biomass residues from propagation control actions for pellets production
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
|---|---|---|---|---|
| 2.09 MB | Adobe PDF |
Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
The current world energy matrix is mainly based on fossil fuels, but for environmental and
economic reasons, oil has been gradually replaced by other forms of renewable energy, e.g.
wood pellets.
The A. melanoxylon has high capacity for biomass production, the use of the invasive plant
represents an alternative for the production of pellets, the valorization of biomass and the
prevention of forest fires through the management of this fuel and public awareness of Acacia's
mitigation.
In addition to densifying the biomass, the torrefaction process also increases the energy
density and calorific value of the pellets, making them more efficient.
The main objective of the present work was to evaluate the effect of torrefaction on properties
of A. melanoxylon pellets produced with different proportions (0, 25, 50, 75 and 100 %) of
torrefied (TT) raw material.
Physical characterization of pellets (0, 25, 50, 75 and 100 %) such as apparent density (166.44,
183.66, 186.24, 196.72 and 216.22 kg/m3, respectively) and mechanical durability (91.2, 89.6,
92.4, 95.7 and 94.7 %, respectively) were carried out.
The chemical difference between pellets (0, 25, 50, 75 and 100 %) were evaluated through a
summative analysis, to obtain the composition of ash (0.5, 0.8, 0.8, 0.8 and 0.7 %,
respectively), lignin (28.75, 27.87, 27.85, 31.55 and 33.47 %, respectively), extractives (10.2,
11.5, 12.4, 14.3 and 15.3 %, respectively) and polysaccharides (66.81, 64.81, 61.00, 56.77
and 57.44 %, respectively). The calorific value of the different compositions of the pellets was
also determined (19.45, 19.53, 19.88, 20.25 and 20.64 MJ/kg, respectively)
It was noticed that the best quality pellets were produced with 100 % torrefaction biomass.
When analyzing the values and standards, we can also justify the use of pellets with only 75
% torrefied biomass, given that these, in general, meet the requirements of international
product quality standards.
A atual matriz energética mundial baseia-se principalmente na utilização de combustíveis fósseis, mas por questões ambientais e económicas, o petróleo tem sido substituído por outras formas de energia renovável, como os pellets. Considerando que a A. melanoxylon possui uma alta capacidade de produção de biomassa, a utilização da planta invasora representa uma alternativa para a produção de pellets, controlo e prevenção de incêndios na floresta através da gestão desta biomassa. Além da densificação da biomassa, o processo de torrefação também é eficaz como forma de aumentar a densidade energética e o poder calorífico dos pellets. O objetivo principal do presente trabalho foi avaliar o efeito da torrefação nas propriedades dos pellets de A. melanoxylon produzidos com diferentes proporções (0, 25, 50, 75 e 100 %) de matéria-prima tratada termicamente (TT). A densidade aparente dos pellets com biomassa tratada termicamente (0, 25, 50, 75 e 100 %TT), foi de 166,4, 183,7, 186,2, 196,7 e 216,2 kg/m3, respetivamente, e a durabilidade mecânica 91,2, 89,6, 92,4, 95,7 e 94,7 %, respetivamente. Para os pellets torrificados e não torrificados, foi realizada a análise química sumativa, obtendo valores de cinza (0,5, 0,8, 0,8, 0,8 e 0,7 %, respetivamente), lenhina (28,75, 27,87, 27,85, 31,55 and 33,47 %, respetivamente), extrativos (10,2, 11,5, 12,4, 14,3 and 15,3 %, respetivamente) e teor de açúcares (66,81, 64,81, 61,00, 56,77 and 57,4 %, respetivamente). O poder calorífico das diferentes composições dos pellets também foi determinado (19,45, 19,53, 19,88, 20,25 e 20,64 MJ/kg, respetivamente). Nota-se que os pellets de melhor qualidade foram produzidos com 100 % de biomassa tratada termicamente, ao analisar os valores e as normas podemos também justificar o uso dos pellets com apenas 75 % de biomassa tratada termicamente, dado que estes em geral, cumprem com requisitos das normas internacionais de qualidade dos produtos.
A atual matriz energética mundial baseia-se principalmente na utilização de combustíveis fósseis, mas por questões ambientais e económicas, o petróleo tem sido substituído por outras formas de energia renovável, como os pellets. Considerando que a A. melanoxylon possui uma alta capacidade de produção de biomassa, a utilização da planta invasora representa uma alternativa para a produção de pellets, controlo e prevenção de incêndios na floresta através da gestão desta biomassa. Além da densificação da biomassa, o processo de torrefação também é eficaz como forma de aumentar a densidade energética e o poder calorífico dos pellets. O objetivo principal do presente trabalho foi avaliar o efeito da torrefação nas propriedades dos pellets de A. melanoxylon produzidos com diferentes proporções (0, 25, 50, 75 e 100 %) de matéria-prima tratada termicamente (TT). A densidade aparente dos pellets com biomassa tratada termicamente (0, 25, 50, 75 e 100 %TT), foi de 166,4, 183,7, 186,2, 196,7 e 216,2 kg/m3, respetivamente, e a durabilidade mecânica 91,2, 89,6, 92,4, 95,7 e 94,7 %, respetivamente. Para os pellets torrificados e não torrificados, foi realizada a análise química sumativa, obtendo valores de cinza (0,5, 0,8, 0,8, 0,8 e 0,7 %, respetivamente), lenhina (28,75, 27,87, 27,85, 31,55 and 33,47 %, respetivamente), extrativos (10,2, 11,5, 12,4, 14,3 and 15,3 %, respetivamente) e teor de açúcares (66,81, 64,81, 61,00, 56,77 and 57,4 %, respetivamente). O poder calorífico das diferentes composições dos pellets também foi determinado (19,45, 19,53, 19,88, 20,25 e 20,64 MJ/kg, respetivamente). Nota-se que os pellets de melhor qualidade foram produzidos com 100 % de biomassa tratada termicamente, ao analisar os valores e as normas podemos também justificar o uso dos pellets com apenas 75 % de biomassa tratada termicamente, dado que estes em geral, cumprem com requisitos das normas internacionais de qualidade dos produtos.
Descrição
Mestrado em Engenharia do Ambiente. Universidade de Lisboa, Instituto Superior de Agronomia
Palavras-chave
Agroforestry wastes Renewable energy Biomass compaction Heat-treated wood Biofuel Resíduos agroflorestais Energias renováveis Compactação de biomassa Madeira tratada termicamente Biocombustível
Contexto Educativo
Citação
Góis, I.M.B. Use of Acacia melanoxylon biomass residues from propagation control actions for pellets production. Lisboa: ISA-Universidade de Lisboa, 2022. Dissertação de Mestrado
Editora
Instituto Superior de Agronomia, Universidade de Lisboa