BRASIL BIOMASSA DESCARBONIZAÇÃO INDUSTRIAL BIOMASSA SUSTENTÁVEL
A Brasil Biomassa desenvolveu 22 estudos e projetos de descarbonização industrial com medidas e soluções para empresas do porte do grupo Amaggi Agroindustrial (mapeamento de suprimento na região norte) Imerys Caulin (Pará) Saint Gobain (Bahia) com garantia de suprimento de biomassa sustentável de baixo carbono para uso em caldeira industrial em substituição aos combustíveis fósseis como o carvão, GLP, coque e gás natural.
BRASIL
BIOMASSA DESCARBONIZAÇÃO INDUSTRIAL GÁS NATURAL POR BIOMASSA
A Brasil Biomassa desenvolve o mapeamento dos tipos de biomassa para suprimento energético e de garantia de fornecimento das indústrias com interesse na mudança da matriz energética do gás natural pela biomassa. Desenvolvemos um estudo de viabilidade (relatório analítico) para comprovar o resultado econômico da mudança energética. Desenvolvemos projetos de substituição gás natural por energias de baixo carbono, como a biomassa que não causam aumento nas emissões dos gases de efeito estufa.
BRASIL BIOMASSA DESCARBONIZAÇÃO INDUSTRIAL CIMENTEIRAS
A Brasil Biomassa trabalha com projetos de descarbonização da indústria cimenteira com o uso da biomassa e do biocarvão/biocarbono em substituição dos combustíveis fósseis. A indústria de cimento brasileira é formada por 24 grupos empresariais que possuem 100 fábricas totalizando uma capacidade de produção de 100 milhões de toneladas de cimento por ano. Até 2050, o setor de cimento pretende em alcançar a neutralidade de carbono substituindo o clínquer, coque e (re)carbonatação. A fabricação de cimento libera CO2 por meio de duas atividades principais: uso de energia nos fornos e reações de calcinação. O coque de petróleo é a principal fonte energética do setor de cimento, representando 71% dentre o total de combustível do setor.
Hoje, a produção de cimento representa cerca de 5–8% (~2,3 GtCO 2 /ano) de todas as emissões globais de dióxido de carbono (CO 2 ). O setor do cimento enfrenta um desafio único nas operações de descarbonização porque o CO2 emitido provém da utilização de combustíveis fósseis na etapa de calcinação a alta temperatura (~40% de emissões) e da química do calcário (CaCO 3 ) que se decompõe em cal ( CaO) e CO 2 (emissões de ~60%). A utilização de biomassa residual para substituir o carvão nos fornos de cimento pode ser uma opção. Foi demonstrado em projeto que a Brasil Biomassa desenvolveu que a biomassa pode substituir diretamente o carvão nos fornos de cimento e cal em até 20%, sem prejudicar a qualidade do cimento produzido
Outra alternativa desenvolvida pela Brasil Biomassa foi a produção de biocarvão proveniente de biomassa lenhosa, resíduos agricolas e de gramíneas tem densidade energética comparável à do carvão subbetuminoso. Finalmente desenvolvemos os estudos para a troca de combustível seria a utilização de hidrogénio em substituição do gás natural utilizado para aquecer os fornos de cimento. Isto eliminaria todas as emissões de CO2 da combustão estacionária porque resultaria apenas na geração de vapor de água.
BRASIL BIOMASSA TECNOLOGIA 4.0 INDUSTRIAL TORREFAÇÃO BIOMASSA ENERGÉTICA
A Brasil Biomassa desenvolve projetos de torrefação dos tipos de biomassa para geração de energia. A torrefação é um processo industrial utilizado para produzir produtos de alta qualidade sólida. No uso energético a diminuição da higroscopicidade garante melhores desempenhos em geração de energia térmica, pois não há gasto energético para evaporação da água, além da inexpressiva absorção de umidade do ambiente que ela passa a ter, o que permite o armazenamento do combustível por períodos mais longos.
Tecnologia de reator de leito que estamos trabalhando para a torrefação da biomassa. Este sistema inclui um silo de recepção da matéria-prima em estado bruto e com alta umidade que passa por um ciclone para separação do produto e um condensador ao filtro para separar o vapor de água (combustão). As diferentes fases da torrefação ocorrem em diferentes gamas de temperatura: A biomassa é aquecida desde a temperatura ambiente até cerca de 100ºC e nessa temperatura perdem-se componentes voláteis e diminui a umidade. A pré-secagem ocorre a partir dos 100 °C, quando as moléculas de água livres evaporam em temperatura constante. Após secagem e aquecimento, a temperatura da biomassa aumenta até 200 ºC.
Secagem em dois estágios com recuperação de energia, sistema de torrefação com sistema de combustão com aquecimento indireto e pré-tratamento. Leito Fluidizado com um Reator estático e compacto (emissão zero de carbono).
BRASIL BIOMASSA DESCARBONIZAÇÃO INDUSTRIAL SIIDERÚRGICA FERRO E AÇO
O aço é um material de suma importância para a civilização humana e isto é fato já consolidado, conhecido de todos. No entanto, mais recente é a preocupação e necessidade de descarbonização da indústria siderúrgica em alinhamento às metas globais de redução de gases do efeito estufa. O setor siderúrgico é o maior emissor industrial de CO2 entre as indústrias pesadas, sendo responsável por aproximadamente 7% das emissões globais relacionadas à energia e 7–9 % das emissões antrópicas. No Brasil, as indústrias foram responsáveis por 30,3% (equivalentes a 78,8 milhões de tep) do consumo de energia no Brasil, no qual apenas o setor siderúrgico foi responsável por 6,1% (15,9 milhões de tep) desse consumo energético.
Atualmente, os combustíveis fósseis constituem a corrente sanguínea do setor siderúrgico: 27 EJ (10 18 J) de carvão, 3 EJ de gás e 5 EJ (1400 TWh) de eletricidade são consumidos anualmente para a produção do metal mais utilizado no planeta, emitindo uma média de 2 toneladas de CO2 por tonelada de aço e causando 7% das emissões globais de CO2 relacionadas com a energia.
A Brasil Biomassa trabalha com projetos para descarbonização do setor siderúrgico. como a redução direta do minério de ferro realizada por gás hidrogênio ou da produção de biocarbono e de briquete carbonizado seguida pelo uso do forno a arco elétrico pela bioeletricidade pela biomassa sustentável para produção de "aço verde"
A rota clássica para a produção de ferro e aço baseia-se hoje na utilização massiva de carvão fóssil, que é responsável pela maior parte das grandes emissões de CO2 da indústria siderúrgica. A biomassa, como recurso renovável de carbono, é um bom candidato para substituir o carvão fóssil e o coque e a substituição parcial poderia levar a uma redução significativa nas emissões de CO2. Consequentemente, a diminuição da utilização de combustíveis fósseis e das emissões de GEE deve ser a principal preocupação dos fabricantes de ferro e aço devido ao aumento contínuo dos custos de energia, bem como aos problemas ambientais. A biomassa normalmente utilizada para a fabricação de coque verde inclui uma variedade de resíduos florestais e agrícolas, resíduos da indústria de celulose e papel.
Aproximadamente, todo o carbono que entra no alto-forno é inevitavelmente transformado em monóxido de carbono e dióxido de carbono . Assim, o processo BF é considerado o principal participante na emissão de gases de efeito estufa (GEE) nas indústrias de ferro e aço e a melhor alternativa é o uso do biocarvão/biocarbono. O potencial de produtos de conversão de biocarbono de biomassa (gás de síntese , bio-óleo e biocarvão) com abordagem de aplicação industrial em substituição aos combustíveis fósseis tem sido amplamente estudado pela Brasil Biomassa nos estudos técnicos e industriais desenvolvidos pela Brasil Biomassa para a Gerdau Siderúrgica e a Vale. No entanto, entre todos eles, o principal produto da biomassa renovável na natureza, o biocarbono tem recebido muita consideração como um possível substituto desde a conformidade aceitável, boa inflamabilidade e capacidade de redução.
Na verdade, foi confirmado que o biocarbono tem vários potenciais para serem utilizados parcial ou totalmente em diferentes partes da indústria siderúrgica. Ele pode ser substituído no lugar do carvão e do coque nas usinas de coque, sinterização e alto-forno, mas a viabilidade desse assunto e a quantidade máxima de substituição precisam ser encontradas para obter um produto com propriedades aceitáveis.
Uma das rotas de descarbonização amplamente consideradas para a produção de aço primário: a redução direta do minério de ferro com base em hidrogênio verde, seguida pela produção de aço em forno elétrico a arco. O hidrogênio verde poderia ser utilizado para substituir os altos-fornos tradicionais que utilizam carvão para reduzir o ferro, substituindo as emissões de CO2 por água e calor reutilizável.
A Agência Internacional de Energia destaca que seria tecnicamente possível produzir principalmente todo o aço com hidrogénio, mas isso exigiria grandes quantidades de eletricidade renovável e a superação de desafios relacionados com a escala da produção.O hidrogênio também apresenta uma oportunidade para reduzir as emissões na geração de energia.
CASE SUCESSO TECNORED VALE
A Brasil Biomassa desenvolveu para Reunion Engenharia/Tecnored/Vale um mapeamento técnico de fornecimento e do potencial de biomassa florestal e industrial em vinte e dois municípios nos Estados de São Paulo, Goiás, Minas Gerais e Paraná (volumes e preços potenciais de biomassa na região; volumes potenciais para fechamento de contratos de médio e longo prazo; logística de originação de biomassa e de transporte do biocarvão; menor custos operacional (Opex); melhor arranjo de cluster. Desenvolvimento conceitual para planta integrada à usina e planta autônoma (balanço integrado e sinergias), partindo de uma engenharia conceitual da planta de carbonização. Desenvolvemos os estudos dos custos (logísticos de originação da Biomassa) para toda a cadeia partindo da captura da biomassa (preço da biomassa + custo logístico), dentro das faixas estabelecidas pela metodologia, passando pelo processamento (estoque, carbonização/pirólise e disponibilização) do biocarvão. Planta para processamento de biomassa para carbonização/torrefação ou pirólise.
CASE SUCESSO GERDAU SIDERÚRGICA
A Brasil Biomassa desenvolveu um mapeamento de disponibilidade e do potencial de biomassa florestal e da madeira, da agricultura e beneficiamento agroindustrial e sucroenergético no Estado de Minas Gerais para o Grupo Gerdau Siderúrgica para substituição do coque e a queima em alto-forno (bioeletricidade pela biomassa) para redução da quantidade de energia necessária para produção de aço.
Desenvolvemos estudos da pirólise da casca de eucalipto, palha do milho e da soja e do bambu. A partir das análises de caracterização, a casca de eucalipto demonstrou-se uma biomassa com grande potencial energético, visto seu poder calorífico com valor de 16,85 MJ/kg.
Com base no potencial de biomassa desenvolvemos os projetos para a produção de biocarbono ou biocarvão como alternativa para a redução das emissões de carbono na produção de ferro e aço e para a substituição do carvão e o coque pelo biocarbono energético.
BRASIL BIOMASSA TECNOLOGIA 4.0 INDUSTRIAL BLACK PELLETS
Tecnologia industrial de produção de black pellets de alta eficiência energética. A Brasil Biomassa trabalha com duas tecnologias de produção de black pellets:
Tecnologia de reator de leito para a torrificação da biomassa na produção do black pellets. Este sistema inclui um silo de recepção da matéria-prima em estado bruto e com alta umidade que passa por um ciclone para separação do produto e um condensador ao filtro para separar o vapor de água (combustão). As diferentes fases da torrefação ocorrem em diferentes gamas de temperatura. A biomassa é aquecida desde a temperatura ambiente até cerca de 100ºC e nessa temperatura perdem-se componentes voláteis e diminui a umidade.
Tecnologia de explosão a vapor para a produção do black pellets. O processo é baseado no uso de vapor, sem aditivos químicos como aglutinantes para o produto densificado na forma de pellets pretos, envolvendo a alimentação de matéria-prima de biomassa bruta até a saída de combustível de biomassa solida. O pó produzido pela moagem tem uma densidade aparente relativamente alta e é de fluxo livre, o que significa que também é ideal como material de alimentação para sistemas de gaseificação de fluxo arrastado.
BRASIL BIOMASSA TECNOLOGIA 4.0 BRIQUETE CARBONIZADO
Tecnologia industrial de produção de briquete carbonizado com o uso de biomassa florestal e da madeira, agricultura e agroindustrial e sucroenergético.. A Brasil Biomassa Engenharia Tecnologia trabalha com uma linha especial de equipamentos (nacionais e internacionais) para o desenvolvimento de plantas industriais de aproveitamento de todos os tipos de biomassa florestal e do processo industrial da madeira, dos resíduos da agricultura e do beneficiamento agroindustrial e do setor sucroenergético para projetos de briquete carbonizado. A Brasil Biomassa detém uma tecnologia inovadora de briquetagem do carvão vegetal na forma de finos com o auxílio de um aglutinante, a fim de proporcionar a coesão nos briquetes. Utilizamos um aditivo como o amido de milho e a de densidade aparente teve um valor médio de 0,983 g/cm3, o que comprova a eficiência do processo de briquetagem em fornecer combustíveis sólidos mais densos e energéticos.
Sistema Briquetagem Industrial. A nossa tecnologia de briquetagem para aproveitamento da biomassa (todos os tipos de resíduos florestais, madeira, agricultura, agroindustrial e sucroenergético) para a produção de briquete para uso industrial ou para produção de biocarbono energético. No final do processo, o material é naturalmente resfriado, solidificando-se e resultando em um briquete de biocarbono com elevada resistência mecânica.
BRASIL BIOMASSA TECNOLOGIA 4.0 INDUSTRIAL PELLETS
A Brasil Biomassa é especializada no desenvolvimento das plantas industriais de produção de pellets. Na fase industrial iniciamos com a área de recepção de matéria-prima para o processo industrial. Para minimizar os custos a unidade industrial de processamento de pellets deva ser construída próxima da área de matéria-prima (transporte pneumático até a tremonha de matéria-prima). A planta industrial de pellets deve operar ininterruptamente, requerendo um contínuo abastecimento de biomassa para a geração de energia térmica (resíduos descartados) e de matéria-prima (cavaco, wood chips, serragem ou micro-pó) para o processo industrial.
Tecnologia de geração de energia térmica é pelo sistema da fornalha de alta tecnologia que é construída com aço carbono com coletor de gases. A fornalha de queima pirolítica é fabricada em estrutura metálica com revestimento por tijolo refratário em alumina, acoplado na parte frontal por um alimentador que faz a injeção automática de combustível conforme a necessidade de calor e gases para o secador.
Após passar pela última refinação na unidade industrial, o material é prensado, com diâmetro de 6 ou 8 mm e comprimento entre 20 e 40 mm. No processo de prensagem é necessário um aquecimento até temperatura de 120-130 ºC (com recurso a vapor seco). Uma vez na peletizadora o material triturado é moído e acondicionado mediante o uso de vapor, que contribui para a umidificação superficial, atuando como lubrificante no processo de peletização. Assim, a adição de vapor contribui para que o aglutinante natural atue com maior facilidade sobre as fibras que compõem os pellets.
Após peletização, a temperatura dos pellets é normalmente cerca de 60 a 80 graus Celsius, e o teor de umidade é de cerca de 8 à 9%. Em seguida, a máquina de resfriamento utilizada para reduzir o teor de umidade para 6,5 %, de modo a garantir o armazenamento fácil. O sistema de resfriamento consiste numa câmara vertical, de onde os pellets caem em fluxo de contracorrentes, permitindo diminuir a sua temperatura. Esta corrente é gerada por ventiladores mecânicos que funcionam acionados por energia. Durante o resfriamento, os pellets tornam-se rígidos e perdem umidade podendo chegar a 6,5%. O consumo de energia nesta etapa situa-se próximo de 5 kW/ton.
Sistema de embalagem industrial e ensacadora vertical com bobina plana. Estrutura porta recipiente de pesagem em chapa prensada e dobrada soldadas conjuntamente e portas e inspeção removível.
BRASIL BIOMASSA TECNOLOGIA 4.0 INDUSTRIAL COMPACTA E MODULAR PELLETS
O novo paradigma produtivo baseia-se no fim das aplicações centralizadas tradicionais para produção e controle com uma visão de ecossistemas de fábricas inteligentes (sistema industrial compacto, modular e automatizado de produção pellets). Um dos objetivos da Indústria 4.0 de produção de pellets é desenvolver uma manufatura capaz de atender às demandas dos clientes por um produto energético (pellets) de qualidade com custos acessíveis.
A Indústria 4.0 de produção de pellets pressupõe a intensa comunicação entre os elementos do processo produtivo – máquinas, componentes, produtos e pessoas. Esses avanços têm o potencial de aumentar a produtividade industrial, fomentar o crescimento econômico e modificar o perfil da força de trabalho, impactando a competitividade das empresas. Os equipamentos atendem a requisitos rigorosos de eficiência e a garantia qualidade do produto final e de alto desempenho em cada processo industrial. O sistema de processamento compacto produção de pellets utiliza os resíduos industriais com baixo valor agregado ocupando um pequeno espaço na unidade fabril (adaptável em instalações industriais), com um reduzido custo de aquisição (menor número de equipamentos). Com uma possibilidade de mudança de local de produção (facilidade no desenvolvimento industrial) e com uma produção de alta qualidade (padrão internacional dos equipamentos).
BRASIL BIOMASSA TECNOLOGIA 4.0 INDUSTRIAL BIOCARBONO BIOÓLEO E GÁS SÍNTESE
Tecnologia industrial de produção de biocarbono com o sistema de pirólise de alta temperatura. A Brasil Biomassa trabalha com projetos que visem a descarbonização do setor industrial com a produção na produção do Biocarbono. O Biocarbono que trabalhamos é produzido dentro do processo de pirólise em alta temperatura e carbonização da biomassa bruta realizada em condições de temperatura e tempo de residência controlados.
Nossa empresa já desenvolveu estudos e projetos industriais de pirólise utilizando a biomassa florestal do eucalipto e da agricultura utilizando resíduos do algodão, amendoim, arroz, cana-de-açúcar, feijão, milho e trigo. De acordo com a avaliação do ciclo de vida, a produção de 1 kg de Biocarbono reduz aproximadamente 1,86 kg de emissões de CO2e.
No processo que desenvolvemos para a produção de biocarbono pelo processamento de biomassa em um ambiente inerte (sem oxigênio) a altas temperaturas, um processo conhecido como pirólise de alta temperatura. O processo introduz biomassa bruta em um grande tubo aquecido externamente com queimadores.
Trabalhamos com uma inovadora tecnologia produção de biocarbono com resíduos florestais e da madeira, agricultura e agroindustrial e da cana-de-açúcar. Essa unidade específica carboniza até 5000 kg de resíduos madeira por hora, transformando-o em 4.440 kg de biocarbono. Com um separador de óleo eletrostático, o sistema pode produzir 1.500 litros de óleo de pirólise de alta qualidade. A instalação pode produzir 35.000 toneladas de biocarbono e 30.000 toneladas de óleo por ano. Sistema de recuperação de óleo. Produção de vapor para a fábrica. Recuperação de calor de gás de combustão. Sistema de aprimoramento de Biocarbono. Enriquecimento de CO2 com efeito de estufa. Sistema de saída 3000 ton. de biocarbono • 15000 MWh de energia limpa • 9.000 ton. de remoções de CO2.
BRASIL BIOMASSA TECNOLOGIA 4.0 INDUSTRIAL BIOGÁS BIOMETANO CO2 INDUSTRIAL AMÔNIA VERDE
Tecnologia Industrial de Biogás, Biometano e Gás Carbônico Industrial. A tecnologia industrial que a Brasil Biomassa representa para a produção de Biogás e Biometano é adequada ao local, de alta qualidade, pronta para uso e fácil de manter e operar. Oferecemos soluções de digestão anaeróbica flexíveis e escalonáveis baseadas em conceitos comprovados, engenharia inovadora e componentes precisamente combinados – tudo de uma única fonte.
Trabalhamos com um sistema de digestão anaeróbica para grandes quantidades de substrato. O projeto escalável da planta de biogás RSD-E para fermentação em estado sólido promete máxima eficiência e economia, levando em consideração os requisitos locais específicos. Significa produção descentralizada e inovadora de energia (eletricidade, calor, biometano) a partir de uma ampla gama de substratos, tais como estrume sólido, palha, resíduos biológicos, resíduos de corte verde, colheitas e restos de alimentos em grandes quantidades para uso municipal, industrial. e uso agrícola.
Garantimos qualidade do substrato, funcionalidade e a maior disponibilidade possível – e, portanto, sucesso económico e ecológico para os nossos clientes. Trabalhamos com a purificação do biometano com as tecnologias:
Adsorção: Sistema PSA (pressure swing adsorption)
Absorção: Absorção física (lavagem de água);Absorção química (lavagem de amina)
Filtragem: Separação por membranas. Processo criogênico.
