Determinação da capacidade calorífica e entalpia de reação de decomposição térmica da cana energia (Saccharum spontaneum) in natura e torrificada

Resumo

O objetivo deste trabalho foi estudar a capacidade calorífica (Cp) e o calor de reação de decomposição térmica da cana energia in natura e torrificada, e verificar a influência do teor de água no fluxo de calor (Q) da biomassa. Os experimentos foram realizados em um analisador termogravimétrico/calorímetro diferencial de varredura em atmosfera de nitrogênio entre 25–550 ºC, 50 mL/min e 20 ºC/min. A biomassa foi torrificada a 230 ºC nos tempos de 15, 30 e 45 minutos. A partir das curvas da DTG e fluxo de calor, observaram-se picos correspondentes aos componentes: água (100ºC), extrativos (230ºC), hemicelulose (290-300ºC) e celulose (350-360ºC). A decomposição da lignina é considerada para toda faixa de temperatura, não havendo um pico definido. Estes picos são menos acentuados em amostras torrificadas. Com relação ao Q da biomassa in naturaI, o teor de água foi mais acentuado em relação a torrificada, devido à grande energia liberada na evaporação. Pouca diferença foi observada para Cp entre 25 e 350 ºC, determinado mediante ASTM E1269-11, CHEN (2014) e WANG et al (2014). Para ambas medições, pôde-se descrever a pirólise em duas fases: endotérmica (amostra absorve o calor fornecido pelo equipamento) e exotérmica (energia das reações de decomposição é liberada). A entalpia total de reação aumentou com o tempo do processo de torrefação: -1351,4 J/g (amostra in natura), e -1379 J/g, -1165,3 J/g e -623,18 J/g para torrificadas nos três tempos, respectivamente.