Uso de macrófitas da espécie Pistia stratiotes (alface d’água) como combustível sólido para fornalhas industriais: uma análise de viabilidade técnica e econômica

Abstract

Este trabalho tem como objetivo estudar e apresentar a análise de viabilidade técnica e econômica no projeto de utilização da biomassa de Pistia Stratiotes (Alface d’água) como combustível sólido em fornalha industrial. Para isto apresenta-se o estudo de caso em uma unidade da Vale Fertilizantes, no município de Cajati, no estado de São Paulo. A análise de viabilidade técnica baseia-se nos resultados encontrados pelas análises de composição realizadas na biomassa, na pesquisa do sistema de coleta e preparação, nos cálculos desenvolvidos para encontrar a produtividade, como a biomassa poderia ser consumida e no estudo da eficiência da fornalha industrial do caso. Para demonstrar a viabilidade econômica, este estudo recorre ao modelo clássico de Engenharia Econômica com a observação dos índices e taxas como: Taxa Mínima de Atratividade (TMA), Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR), Período de Recuperação do Capital Investido (Payback) e na Análise de Sensibilidade. Observou-se nos resultados técnicos que as características da biomassa de alface d’água ajudam nas etapas de ignição e combustão do combustível, no entanto esta biomassa apresenta baixo poder calorífico inferior para sua utilização sem mistura combustível em fornalhas industriais. Os resultados econômicos apresentaram-se positivos à utilização da biomassa, e o projeto mostrou-se consistente e de rápida recuperação do capital investido. Este estudo de caso demonstra que o estudo da utilização da biomassa de alface d’água como combustível sólido em fornalha industrial é viável tecnicamente e economicamente. E muito além disto, mostra que estudos deste tipo devem ser desenvolvidos na busca pela diversificação da matriz energética através de energia renovável.

This work aims to study and present the analysis of technical and economic feasibility of use of the biomass of Pistia stratiotes (water lettuce) as a solid fuel in the furnace industry. For this we present the case study in a unit of Valley Fertilizer in the city of Cajati in the state of Sao Paulo. The technical feasibility analysis builds on the results of the analysis performed on the biomass composition, in search of the collection system and preparation, the calculations made to find productivity, such as biomass can be consumed and the study of the efficiency of industrial furnace the case. To demonstrate the economic feasibility, this study uses the classical model of economic engineering with the observation of rates and charges such as: Minimum Rate of Appeal (EBA), Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR), Recovery Period Capital Investment (Payback) and Sensitivity Analysis. It was observed on the technical results that the characteristics of the biomass of water lettuce help in the steps of ignition and combustion of fuel, however this biomass has a low net calorific value for use without mixing fuel in industrial furnaces. The economic results were positive in the biomass, and the project was consistent and rapid recovery of invested capital. This case study demonstrates that the study of the use of water lettuce biomass as fuel solid to industrial furnace is technically and economically feasible. And beyond this, shows that such studies should be developed in the quest to diversify sources of energy through renewable energy.