Influência da granulometria nas propriedades energéticas de briquetes produzidos com engaço de uva: uma abordagem sustentável para a viticultura brasileira

Autores

DOI:

https://doi.org/10.5902/1980509887793

Palavras-chave:

Bioenergia, Biomassa residual, Granulometria, Propriedades energéticas

Resumo

Esse estudo propõe uma abordagem sustentável para suprir as crescentes demandas energéticas globais, compostas principalmente por combustíveis fósseis. Nesse contexto, o engaço da uva, um resíduo abundante da viticultura, surge como uma alternativa promissora para a geração de bioenergia. Inicialmente foram determinadas as propriedades químicas da matéria-prima, como os teores de extrativos totais e holocelulose. Posteriormente, briquetes foram produzidos em uma briquetadeira laboratorial com quatro distintas granulometrias (2, 3, 5 e 8 mm). Foram avaliados qualidade energética de briquetes produzidos e o impacto da granulometria das partículas nas suas propriedades físicas e mecânicas. Análises detalhadas das propriedades físicas e mecânicas dos briquetes, incluindo densidade à granel, aparente e energética, resistência à compressão e expansão volumétrica foram realizadas. O tamanho das partículas do engaço da uva exerceu significativa influência nas propriedades físicas, mecânicas e energéticas dos briquetes. Notavelmente, a menor granulometria (2 mm) propiciou uma acomodação mais eficaz do material, conferindo-lhe maior resistência e densidade. Os resultados alcançados das propriedades físicas e mecânicas evidenciam que os briquetes provenientes da biomassa residual da viticultura emergem como materiais compactados de alta qualidade energética. Além disso, esse estudo vai além da dimensão técnica ao se apresentar como uma proposta que pode ser adaptada a outras cadeias produtivas, nas quais resíduos lignocelulósicos ainda são pouco aproveitados. Ao integrar inovação tecnológica, sustentabilidade ambiental e inclusão socioeconômica, a pesquisa traça uma estratégia viável rumo à neutralidade de carbono, sobretudo em áreas com vocação agrícola, contribuindo assim para os objetivos de desenvolvimento sustentável.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Biografia do Autor

Laura Hoffmann de Oliveira, Universidade Federal de Santa Maria

Forestry Engineer, MSc. in Forestry Engineering

Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brazil

Talita Baldin, Universidade Federal de Santa Maria

Forestry Engineer, Doctorship in Forestry Engineering

Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil

Guilherme Valcorte, Universidade Federal de Santa Maria

Forestry Engineer, Doctorship in Forestry Engineering

Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brazil

Bárbara Lôpo de Lima, Universidade Federal de Minas Gerais

Energy Engineer, Master's student in Forestry Sciences

Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil

Roberta Rodrigues Roubuste, Universidade Federal de Santa Maria

Forestry Engineer, MSc. in Forestry Engineering, PhD student in Forestry Engineering

Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brazil

Edy Eime Pereira Baraúna, Universidade Federal de Minas Gerais

Forestry Engineer, MSc. in Forestry Sciences, PhD in Wood Science and Technology, Professor

Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil

Referências

ABAZARPOOR, A. et al. Investigation of iron ore particle size and shape on green pellet quality. Canadian Metallurgical Quarterly, v. 59, n. 2, p. 242–250, 2 abr. 2020. DOI: https://doi.org/10.1080/00084433.2020.1730116

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6922: Carvão vegetal – Ensaios físicos de determinação da massa específica (densidade à granel). Rio de Janeiro, 1981.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR ISO 11093-9 - Papel e cartão: ensaio de tubetes - parte 9: determinação da resistência ao esmagamento. Rio de Janeiro, 2009.

BONFATTI JÚNIOR, E. A. et al. Briquetagem dos resíduos dos processamentos mecânico e químico de Pinus spp. Cadernos de Ciência & Tecnologia, Brasília, v. 36, n. 3, e26522, 2019. DOI: https://doi.org/10.35977/0104-1096.cct2019.v36.26522

BRASIL, D. S. et al. Use of sugarcane bagasse and candeia waste for solid biofuel production. Floresta, Curitiba, v. 45, n. 1, p. 185–192, jan./mar. 2015. DOI: https://doi.org/10.5380/rf.v45i1.36502

BRUNEROVÁ, A.; HYNEK ROUBÍK, H.; BROŽEK, M. Bamboo Fiber and Sugarcane Skin as a Bio-Briquette Fuel. Energies, v. 11, n. 9, p. 1-20, 2018. DOI: https://doi.org/10.3390/en11092186

DE SOUZA, H. J. P. L. et al. Pelletization of eucalyptus wood and coffee growing wastes: Strategies for biomass valorization and sustainable bioenergy production. Renewable Energy, v. 149, p. 128–140, abr. 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.12.015

SPIGNO, G.; PIZZORNO, T.; DE FAVERI, D. M. Cellulose and hemicelluloses recovery from grape stalks. Bioresource Technology, v. 99, n. 10, p. 4329-4337, 2008. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2007.08.044

HANSTED, A. L. S. et al. Comparative analyses of fast growing species in different moisture content for high quality solid fuel production. Fuel, v. 184, p. 180–184, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2016.06.071

IEA. Net Zero by 2050: A roadmap for global energy. 2021.

KASSAMBARA, A.; MUNDT, F. Factoextra: Extract and visualize the results of multivariate data analyses. R Package Version 1.0.7, 2017. DOI: https://doi.org/10.32614/CRAN.package.factoextra

KIBRIA, M. G. et al. Current prospects and challenges for biomass energy conversion in Bangladesh: Attaining sustainable development goals. Biomass and Bioenergy, v. 183, p. 107139, abr. 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2024.107139

KUMAR, R. et al. Effect of Extractive Content on Fuelwood Characteristics of Certain Woody and Non-Woody Biomass. Current Science, v. 118, n. 6, p. 966, 25 mar. 2020. DOI: https://doi.org/10.18520/cs/v118/i6/966-969

LABBÉ, R. et al. Effect of feedstock particle size distribution and feedstock moisture content on pellet production efficiency, pellet quality, transport and combustion emissions. Fuel, v. 263, p. 116662, mar. 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2019.116662

MELLO, L. M. R. de et al. Vitivinicultura brasileira: panorama 2020. Bento Gonçalves, RS: Embrapa, 2021. 18 p.

MORENO, A. I.; FONT, R.; CONESA, J. A. Physical and chemical evaluation of furniture waste briquettes. Waste Management, v. 49, p. 245–252, mar. 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2016.01.048

NAM, N. H. et al. Physico‐chemical characterization of forest and agricultural residues for energy conversion processes. Vietnam Journal of Chemistry, v. 58, n. 6, p. 735–741, 21 dez. 2020. DOI: https://doi.org/10.1002/vjch.202000054

NONES, D. L. et al. Biomassa residual agrícola e florestal na produção de compactados para geração de energia. Revista de Ciências Agroveterinárias, v. 16, n. 2, p. 155–164, 20 jun. 2017. DOI: https://doi.org/10.5965/223811711622017155

OBI, O. F.; PECENKA, R.; CLIFFORD, M. J. A Review of Biomass Briquette Binders and Quality Parameters. Energies, v. 15, n. 7, p. 2426, 25 mar. 2022. DOI: https://doi.org/10.3390/en15072426

OSEI OPOKU, E. E. et al. Energy innovation investment and renewable energy in OECD countries. Energy Strategy Reviews, v. 54, p. 101462, jul. 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.esr.2024.101462

PETRICOSKI, S.M. BRIQUETES PRODUZIDOS COM MISTURA DE PODAS URBANAS, GLICERINA E RESÍDUOS DE PROCESSAMENTO DE MANDIOCA. 2017. 95p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Energia na Agricultura) – Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Paraná, 2017.

PING, L. et al. Evaluation of grape stalks as a bioresource. Industrial Crops and Products, v. 33, n. 1, p. 200-204, 2011. DOI: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2010.10.009

PUJOL, D. et al. Chemical characterization of different granulometric fractions of grape stalks waste. Industrial Crops and Products, vol. 50, p. 494–500, 2013. DOI: 10.1016/j.indcrop.2013.07.051. DOI: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2013.07.051

R CORE TEAM. R: a language and environment for statistical computing. Vienna: R Foundation for Statistical Computing, 2017.

RIBEIRO, R. M. et al. Briquette production with wood residues from Hymenolobium petraeum Ducke. Revista Virtual de Química, v. 14, n. 1, p. 31–34, 2022a. DOI: https://doi.org/10.21577/1984-6835.20210094

ROZZI, E. et al. Green Synthetic Fuels: Renewable Routes for the Conversion of Non-Fossil Feedstocks into Gaseous Fuels and Their End Uses. Energies, v. 13, n. 2, p. 420, 15 jan. 2020. DOI: https://doi.org/10.3390/en13020420

SETTER, C. et al. Influence of particle size on the physico-mechanical and energy properties of briquettes produced with coffee husks. Environmental Science and Pollution Research, v. 28, n. 7, p. 8215–8223, 14 fev. 2021. DOI: https://doi.org/10.1007/s11356-020-11124-0

SILVA, N. et al. Characterization and Energy Densification of Agroindustrial Residues Blends. Revista Virtual de Química, v. 13, n. 6, p. 1251–1256, 2021. DOI: https://doi.org/10.21577/1984-6835.20210074

SOUZA, F. de; VALE, A. T. Densidade energética de briquetes de biomassa lignocelulósica e sua relação com os parâmetros de briquetagem. Pesquisa Florestal Brasileira, Colombo, v. 36, n. 88, p. 405-413, out./dez. 2016. DOI: https://doi.org/10.4336/2016.pfb.36.88.879

SOUZA, P. D. DE et al. Produção florestal familiar como fonte de energia limpa: garantia de suficiência e sustentabilidade energética para a cura do tabaco. Ciência Florestal, v. 33, n. 3, p. 1-15, 15 set. 2023. DOI: https://doi.org/10.5902/1980509871524

TUAN HOANG, A.; VIET PHAM, V. 2-Methylfuran (MF) as a potential biofuel: A thorough review on the production pathway from biomass, combustion progress, and application in engines. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 148, p. 111265, set. 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2021.111265

ZHANG, X.; DINCER, I. (EDS.). Energy Solutions to Combat Global Warming. Cham: Springer International Publishing, 2017. v. 33. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-26950-4

ZOBEL, B. J.; VAN BUIJTENEN, J. P. Wood variation: its causes and control. 1. ed. New York: Springer-Verlag, 1989. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-74069-5_1

Downloads

Publicado

22-08-2025

Como Citar

Oliveira, L. H. de, Baldin, T., Valcorte, G., Lima, B. L. de, Roubuste, R. R., & Baraúna, E. E. P. (2025). Influência da granulometria nas propriedades energéticas de briquetes produzidos com engaço de uva: uma abordagem sustentável para a viticultura brasileira. Ciência Florestal, 35, e87793. https://doi.org/10.5902/1980509887793

Artigos mais lidos pelo mesmo(s) autor(es)