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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.11.2011.tde-17032011-160508
Documento
Autor
Nome completo
Marcel Miranda Taccini
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2010
Orientador
Banca examinadora
Brito, Jose Otavio (Presidente)
Carneiro, Angelica de Cassia Oliveira
Moura, Luiz Fernando de
Título em português
Estudo das metodologias da Convencão-Quadro das Nações Unidas sobre mudanças climáticas, referentes à avaliação de emissões de gases de efeito estufa na produção de carvão vegetal
Palavras-chave em português
Carvão vegetal
Efeito estufa
Eucalipto
Gases - Emissão
Impactos ambientais
Madeira
Mudança climática.
Resumo em português
Este trabalho teve como objetivo avaliar a relação entre a emissão de CH4 e temperaturas finais de carbonização de madeira de Eucalyptus urograndis, conforme a metodologia AMSIIIK (UNFCCC, 2008). Da mesma forma, pretendeu-se avaliar a relação entre a emissão de CH4 e o rendimento gravimétrico em carvão (base seca), conforme preconizado pela metodologia AM0041 (UNFCCC, 2006). Com base nas informações encontradas, buscou-se analisar a adequação de ambas as metodologias com relação ao arcabouço teórico sobre a emissão de GNC no processo de pirólise, assim como ao incentivo, via Mecanismo de Desenvolvimento Limpo, à adoção de práticas de carbonização mais eficientes, que possam resultar na redução da emissão de CH4. O experimento consistiu na condução de pirólises de cavacos da madeira a temperaturas finais de 400, 500, 600 e 700°C, a diferentes tempos de carbonização (2,5; 5,0; 7,5 e; 10 horas), em um forno-mufla conjugado a um sistema de coleta de gases. Foram calculados os rendimentos gravimétricos em carvão, licor pirolenhoso e gases não condensáveis. Os compostos químicos presentes nos gases nãocondensáveis foram identificados e quantificados mediante análise em cromatógrafo gasoso dotado de detectores de condutividade térmica, onde foi aplicado o ensaio dos seguintes gases: H2, CH4, CO e CO2. Além dessas análises foram realizadas regressões, conforme preconizam as metodologias AMSIIIK e AM0041, para identificar qual o melhor modelo obtido e, portanto, o mais indicado para a estimativa da emissão de CH4 no processo de carbonização. Concluiu-se que: a) aumentos na temperatura final de carbonização ocasionam aumento e diminuição no rendimento em gases e carvão, respectivamente; b) as diferentes taxas de aquecimento aplicadas nos ensaios laboratoriais não influenciaram o rendimento gravimétrico dos produtos da pirólise e a emissão de CO2, CO, CH4 e H2. Fugiram a essa tendência, os resultados de rendimento gravimétrico em carvão (base seca) obtidos a temperatura de 700oC; c) houve aumento na emissão de praticamente todos os gases com o aumento da temperatura final de carbonização; d) as regressões propostas pela metodologia AMSIIIK obtiveram melhores resultados do que aquela preconizada na metodologia AM0041, sendo o modelo de regressão que adota a temperatura como parâmetro de inferência da emissão de CH4 no processo de pirólise, o mais indicado para a estimativa de linhas de base em carvoarias que buscam a obtenção de créditos de carbono via melhoria da eficiência do processo de carbonização.
Título em inglês
Study of the methodologies of the United Nations Framework Council on Climate Changes, regarding the assessment of greenhouse gases emissions on the charcoal production
Palavras-chave em inglês
Charcoal
Clean Development Mechanism
Methane emission
Methodologies AMSIIIK and AM0041.
Resumo em inglês
The objective of this work was to assess the relation between CH4 emissions and carbonization final temperatures of Eucalyptus urograndis wood, according to the AMSIIIK methodology (UNFCCC, 2008). On the same way, the correlation between CH4 emissions and the charcoal gravimetric yield (dry basis), as praised by the AM0041 methodology (UNFCCC, 2006), was evaluated. The results found were analyzed regarding the adequacy of both methodologies with the theoretical knowledge of noncondensable gases emissions in the pyrolysis process, as well as the incentive, through the Clean Development Mechanism, to the more efficient adoption of carbonization procedures that contribute to the reduction of CH4 emissions. The experiment consisted of the conduction of wood chips pyrolysis, in the temperatures of 400, 500, 600 and 700oC, at different times of carbonization (2,5; 5,0; 7,5 e; 10 hours), in an oven-muffle conjugated to a gas collector system. The gravimetrical yields of charcoal, pyroligneous liquor and non-condensable gases were calculated. The chemical composition of noncondensable gases were identified and quantified in gaseous chromatograph endowed with thermal conductivity detector, where the essay of the following gases was applied: H2, CH4, CO and CO2. Besides these analyses, regressions regarding the methodologies AMSIIIK and AM0041, have been carried through, to indentify the best model and, therefore, the most indicated for estimating CH4 emission in the carbonization process. Conclusions: a) increases in the carbonization final temperatures caused increase and reduction in the yields of gases and charcoal, respectively; b) the different heating rates applied in the laboratorial analysis have not influenced the gravimetric yield of the pyrolysis products, nor the emission of CO2, CO, CH4 and H2. The gravimetric yield of charcoal (dry basis) obtained at the temperature of 700oC, was the only data not to show this same trend; c) increases in the carbonization final temperatures lead to an increase in the emission of all gases; d) the AMSIIIK methodology regressions have gotten better results than those praised in methodology AM0041. Thus, the regression model which adopts the temperature as a parameter of CH4 emission inference in the pyrolysis process, is the most indicated for baseline estimate in charcoal facilities that seek carbon credits through the improvement of the carbonization process efficiency.
 
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Data de Publicação
2011-03-24
 
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