Controle no processo da pallha aumenta rendimento

Publicado em 11/05/2016

FONTE: BiomassaBr

A importância da palha da cana-de-açúcar como uma fonte de renda adicional para o setor sucroenergético, complementando o que já é produzido atualmente pelo bagaço, tem crescido muito nos últimos anos e tornou-se algo muito importante nos tempos de crise em que estamos. Entretanto, a qualidade da biomassa entregue aos atuais sistemas industriais de processamento para sua utilização na cogeração de energia elétrica ou produção de etanol de segunda geração (etanol celulósico) tem levantado algumas questões importantes.

Como em todo processo industrial de suprimento de matéria-prima, devemos buscar uma certa homogeneidade na qualidade do material. Porém, a palha de cana por se tratar de uma biomassa, encontra certa dificuldade nesta homogeneização. Além disso, o método de recolhimento de palha tem forte impacto em alguns aspectos relacionados à qualidade e algumas unidades podem utilizar, de forma simultânea, palha proveniente destes diferentes sistemas com qualidades muito distintas entre si.

Os parâmetros mais importantes relacionados à qualidade da palha são:
1. Composição química
2. Poder calorífico
3. Umidade
4. Teor de impurezas minerais (terra)
5. Tamanho da partícula

Os dois primeiros parâmetros são intrinsicamente relacionados à biomassa e sua composição, enquanto que o parâmetro 3 é influenciado pelo método de recolhimento da palha e os parâmetros 4 e 5 pelo método de recolhimento e também pelo método de processamento da palha na unidade industrial.

Composição química
A composição química é inerente ao material e não é afetada pelas operações de recolhimento e processamento, porém, é interessante discuti-la comparativamente ao bagaço. A palha de cana é composta por três tipos diferentes de folhas: as folhas secas localizadas na parte inferior da planta, as folhas verdes localizadas na metade superior dos colmos e os ponteiros que se localizam na extremidade superior dos colmos. 

Os mesmos estudos mostram que existe uma pequena diferença entre as composições químicas do bagaço e das folhas e ponteiros que formam a biomassa denominada palha de cana.

Poder calorifico
O poder calorífico de uma biomassa é determinado pela composição química e a umidade. Os três elementos que determinam o poder calorífico de um material (Carbono, Oxigênio e Hidrogênio) têm valores muito parecidos para os componentes da palha e do bagaço.

A influência da umidade no poder calorífico da biomassa entregue na usina será retomada no próximo item, onde serão discutidos os impactos dos métodos de recolhimento na umidade na palha.

Umidade
A umidade da palha é influenciada diretamente pelo método de recolhimento utilizado. Existem dois métodos atualmente para o recolhimento. O primeiro deles é o recolhimento da palha junto com a cana colhida mecanicamente no momento da colheita. Durante a colheita, reduz-se a rotação dos ventiladores responsáveis pela separação da palha da cana picada, aumentando a quantidade de palha transportada junto com a cana picada. Ao chegar na usina, esta mistura é separada em unidades denominadas estações de limpeza a seco, com a palha direcionada para a caldeira e a cana picada para moagem. Como a separação parcial é feita por ventilação, normalmente um percentual maior de folhas secas é separado, deixando a mistura final com umidade em torno de 35 a 40%.

Atualmente a quantidade de impurezas minerais presentes na palha é o pior problema referente à qualidade, e conforme o setor aumenta as quantidades de palha utilizadas nas caldeiras, este problema torna-se mais crítico em virtude dos problemas que a terra pode trazer no desgaste das caldeiras, diminuindo sua vida útil e aumentando os custos de manutenção delas.

A forma como a palha é recolhida é a principal fonte de adição de terra à palha. Neste sentido, o enfardamento, que possui a seguinte sequência de operações agrícolas, tem uma situação mais propícia a maiores níveis de terra:
• Aleiramento
• Enfardamento
• Recolhimento dos fardos no campo
• Carregamento dos fardos no caminhão
• Transporte dos fardos até a usina

Dentre as operações acima, a principal responsável pela adição de terra ao fardo é o aleiramento, que consiste no agrupamento da palha em leiras, e neste momento, em uma operação conduzida de forma inadequada ou realizada por um equipamento com projeto inadequado, a terra é adicionada ao interior da leira tornando-se impossível sua remoção nas operações agrícolas subsequentes. 

Tamanho da partícula
A importância do tamanho da partícula encontra-se no fato de que a palha será queimada junto com o bagaço em caldeiras projetadas para a queima do bagaço em suspensão, e caso suas partículas sejam muito maiores que as partículas do bagaço, a queima não se realizará completamente até a chegada do material na grelha localizada no fundo da caldeira, resultando em uma grande quantidade de não queimados e uma baixa eficiência do combustível. 
A solução mais indicada para esta adequação do tamanho da partícula de palha é a utilização de picadores na indústria, que desmancham os fardos e trituram a palha até que o material picado se encontre no tamanho ideal para a queima.

Além da picagem na indústria, algumas unidades têm se utilizado de enfardadoras com picadores frontais que trituram a palha em partículas menores que eventualmente podem ser adequadas à queima nas caldeiras de bagaço. Entretanto, esta solução tem um alto consumo de combustível, requerendo um trator com potência muito superior ao demandado por enfardadoras convencionais e também um alto custo operacional devido ao desgaste dos martelos do triturador frontal.