Refinaria de carvão ecológica é realidade desenvolvida pela UFV

Quando os portugueses chegaram ao Brasil e iniciaram a implantação de fábricas, uma das principais demandas era produzir ferramentas e utensílios como enxadas e machados. Assim surgiram as primeiras forjas no Brasil colônia, movidas a carvão vegetal proveniente de matas nativas, mão de obra escrava e pelos conhecidos fornos de barro, usados até hoje. Mais de cinco século depois, segundo o setor de agroenergia da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), entre 40% e 60% do carvão vegetal do país continua sendo produzido como se ainda vivêssemos na época da colonização. Na contramão desse descalabro, uma iniciativa nascida na Universidade Federal de Viçosa (UFV), a Refinaria de Carvão Ecológico, vem se juntar a outras tecnologias para provar que é possível limpar a produção desse insumo no país

O projeto da Refinaria de Carvão Ecológico começou a ser desenhado em 2001 e se materializou num processo produtivo de carvão que garante controle de até 100% da poluição emitida, mecanização completa e, futuramente permitirá a cogeração de energia, assim como já ocorre nas usinas de produção de açúcar e etanol do Brasil, onde todos os rejeitos da cana são reaproveitados na produção. Idealizada pelo engenheiro florestal Daniel Câmara Barcellos, a refinaria nasceu de um projeto de mestrado.

No balanço energético na produção de carvão vegetal, entre 40% e 50% da energia gerada é perdida na atmosfera. De acordo com Barcellos, essa energia é “jogada fora” na fumaça de carbonização que sai geralmente pelas chaminés dos fornos. “O processo de carbonizar a madeira convertendo-a em carvão vegetal é termoquímico e complexo. Ele varia com o tempo e tem subprodutos gasosos em composição e quantidades diferentes”, diz o engenheiro. Durante as 96 horas de carbonização, segundo ele, é produzida uma “farofa” de cerca de 200 compostos químicos em massa e concentração diferentes. A maioria desses compostos é poluente.

“Dentro de toda essa variabilidade gasosa, buscamos como solução realizar um procedimento físico-temporal simples: concentrar em único local (queimador) uma mistura da fumaça de vários fornos com diferentes estágios com objetivo de se ter uma fumaça mais homogênea. Ao aplicarmos essa solução, conseguimos controlar muito mais facilmente a poluição e manter uma geração de energia térmica constante. A partir desse conceito, podemos afirmar que nasceu a refinaria ecológica de carvão”, explica.

O resultado do processo é um gás que tem pouca energia e que pode ser queimado com menos combustível ou até com nenhum. “Dependendo do estado do energético do gás, controlamos perto de 100% da poluição”, sustenta o engenheiro. Para José Dílcio Rocha, pesquisador da Embrapa Agroenergia, o carvão vegetal pode se transformar num biocombustível importante e ajudar na redução da emissão de gases de efeito estufa no Brasil.



O Projeto da refinaria
O que é

Trata-se de um sistema que tem o objetivo de controlar 100% da poluição emitida pelos fornos de carbonização de madeira. Antes, apenas 70% da poluição era controlada. Agora esse controle sobre para perto de 100%

“Nós produzimos cerca de 10 milhões de carvão vegetal ao ano e somos o único país do mundo que faz ferro-gusa e aço a partir de carvão vegetal. Mas para que essa produção seja sustentável é preciso mudar os seus parâmetros”. Isso significa usar tecnologia avançada, mão de obra treinada e qualificada, contar com florestas especialmente plantadas para serem processadas. O produto é bom, mas tem que ser sustentável”.

Principais vantagens

Controle completo da fumaça de carbonização
Completa mecanização da carga e descarga
dos fornos
Total flexibilidade: as refinarias são projetadas para receberem os novos complementos tecnológicos, como secadores, resfriadores, cogeração de energia
Projetos elaborados para proteção do solo, ar
e água
Projetos com áreas verdes e sociais para
os trabalhadores
Projetos integrados com otimização logística
Projetos economicamente viáveis

Como funciona
A queima da fumaça gera energia térmica que pode ser usada para a cogeração de energia, secagem de madeira, créditos de carbono etc.
O controle da poluição funciona com a incineração ou destruição térmica dos gases de carbonização gerando no fim do processo apenas CO2 e vapor de água e deixando o ambiente da refinaria limpo.

Fonte: Barcellos & Camara BioEnergia

Adaptação  é possível

No caso da refinaria projetada na UFV, durante o processo, para que a poluição seja controlada, é preciso que a temperatura do gás chegue a 800 ou 1 mil graus centígrados. O queimador deve ficar sempre em funcionamento, misturando os gases pobres e os ricos em função do ciclo operacional da refinaria. O projeto é passível de ser adaptado à maioria dos fornos de carvão. A tecnologia da Refinaria de Carvão Vegetal já vem sendo aplicada com sucesso em dois municípios mineiros e um capixaba.

O empresário Sebastião Fernandes é fornecedor de carvão em Ubá, na Zona da Mata mineira, e há dois anos transformou sua carvoaria numa refinaria ecológica. De acordo com ele, se optasse por se manter no sistema convencional, sua produção poderia poluir quatro cidades da região (Senador Firmino, Divinésia, Dores do Turvo e Ubá), de acordo com a direção do vento. “Foi por isso que adotei o projeto. Hoje, nosso processo é todo mecanizado”, diz.

Segundo Barcellos, é possível adotar o esquema na maioria dos fornos de produção de carvão, tanto nos casos dos pequenos quanto nos grandes, desde que eles tenham uma chaminé. “O ideal é ter um ponto de coleta para que o gás seja conduzido até o queimador”, orienta. De acordo com ele, o ganho ambiental da refinaria é a destruição de elementos como ácido acético, etanol e hidrocarboneto. “Existem mais de 200 compostos orgânicos na fumaça do carvão, sendo a maioria poluente”, diz.