Avaliação de Misturas de Resíduos de Madeira Amazônica para Recuperação de Energia em Sistemas Descentralizados: Parâmetros de Combustão e Potencial de Emissões.
Eficiência da Combustão de Biomassa; Cinética de Degradação Térmica; Transição Energética Sustentável; Estratégias de Redução de Emissões; Integração de Energia Renovável.
Os sistemas de energia descentralizada na Amazônia enfrentam obstáculos significativos, incluindo a dependência de energia não renovável à base de diesel, elevados custos de transporte e acesso limitado a alternativas sustentáveis. No entanto, a biomassa lenhosa derivada de práticas de manejo florestal sustentável (MFS) está amplamente disponível na região. Contudo, dados abrangentes sobre cinética de combustão, termodinâmica e emissões ainda são escassos na literatura. Este estudo investiga o potencial de resíduos de biomassa de seis espécies de madeira amazônicas — Peltogyne lecointei (S1), Erisma uncinatum (S2), Martiodendron elatum (S3), Handroanthus incanus (S4), Dipteryx odorata (S5) e Allantoma decandra (S6) — provenientes do MFS como recursos renováveis de energia. Quatro misturas únicas desses resíduos foram avaliadas. A análise termogravimétrica, juntamente com a modelagem cinética isoconversional e DAEM, foi utilizada para analisar o comportamento de combustão sob diferentes taxas de aquecimento. A validação dos modelos cinéticos por meio de perfis experimentais e preditivos de perda de massa demonstrou fortes correlações (MAPE < 6%), destacando a robustez da metodologia aplicada. Os valores de E_α variaram de 150 a 260 kJ mol⁻¹, evidenciando a heterogeneidade dos insumos derivados do MFS. As análises termodinâmicas revelaram entropia favorável (∆S^≠ = -78 até 125 J mol⁻¹ K⁻¹) e energia livre de Gibbs (∆G^≠ = 170 até 215 kJ mol⁻¹), indicando elevado potencial de recuperação energética. Os fatores de emissão para CO (2,797–2,905 toneladas MJ⁻¹), CO₂ (67,109–69,773 toneladas MJ⁻¹), SO₂ (0,043–0,056 toneladas MJ⁻¹) e NOx (0,008–0,011 toneladas MJ⁻¹) demonstraram uma pegada ambiental reduzida em comparação aos combustíveis fósseis. Além disso, os valores de captura de CO₂ (1,677–1.776 toneladas por tonelada de biomassa) destacam o potencial do sistema bioenergético para mitigação de carbono. Esses resultados estão alinhados com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU (ODS 7: Energia Acessível e Limpa, e ODS 13: Ação Climática), abrindo caminho para a hibridização de sistemas dependentes de diesel com energia renovável de biomassa em regiões remotas da Amazônia. Eles oferecem soluções sustentáveis para os desafios de acesso à energia, enquanto promovem iniciativas de energia limpa. Os insights derivados da modelagem cinética da combustão são cruciais para melhorar o design, a otimização e a escalabilidade em sistemas de energia baseados em biomassa, permitindo sua integração eficiente em aplicações de larga escala.