Resíduos da indústria ervateira: caracterização e produção de briquetes e compósitos
Abstract
O presente estudo objetivou avaliar a caracterização química dos resíduos de erva-mate, avaliando as
propriedades do seu extrato, a confecção de briquetes e compósitos plástico-madeira. Para tal,
amostras de dois resíduos de erva-mate, com casca e sem casca, foram moídos em moinho tipo Willey
e classificados em peneiras vibratórias, originando a fração 40/60mesh, que foi utilizada para
quantificação dos teores de cinzas, extrativos totais, lignina Klason, holocelulose, alfa-celulose,
hemicelulose, taninos condensados, fenólicos totais e atividade antioxidante, todas análises foram
realizadas em triplicada. Para confecção dos briquetes, foi utilizada briquetadeira laboratorial, utilizando
50g de fração para cada briquete, que foram aquecidos a temperatura de 110ºC e prensados por 5min,
sob pressão de 100bar, com tempo de resfriamento de 10 minutos. Foram realizadas as análises de
densidade aparente e energética, poder calorifico superior, inferior e útil, análise termogravimétrica
(TGA) e também carbono fixo e materiais voláteis. Para fabricação dos compósitos, foram utilizadas
duas granulometrias da serragem (40/60mesh) mais polietileno de alta densidade (PEAD) 75/25% e
50/50% respectivamente e também um terceiro com 100% PEAD. Dos mesmos, foram analisadas as
propriedades físicas (teor de umidade, estabilidade dimensional, higroscopicidade) e mecânica (dureza
Janka) seguidas de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados da análise química
referente aos resíduos de erva-mate, com casca (EM1) e sem casca (EM2), apresentaram teores de
cinzas (3,78 e 3,56%), extrativos totais (20,38 e 18,53%), teor de lignina Klason (16,37 e 16,24%),
holocelulose (64,35 e 66,56%) e alfa-celulose (30,76 e 31,42%) respectivamente. Para caracterização
do extrato EM1 e EM1, foi obtido: compostos fenólicos (1,409 e 1,067 mgGAE/g), atividade antioxidante
(93,5 e 93,1 %inibição) e taninos condensados (0,059 e 0,028 mgCE/g) respectivamente. Nos
briquetes, foram obtidos valores de densidade aparente de 1540,29 a 1560,68 Kg/m³, densidade
energética de 6110,67 a 6191,56 Mcal/m³, resistência estática 800 a 1253 Kgf. Para as análises de
combustão, temos poder calorífico (resíduos com e sem casca) superior com 4622 e 4635 Kcal/kg,
inferior com 4251 e 4264 Kcal/kg, e útil com 3967 e 3963 Kcal/kg, respectivamente. Em materiais
voláteis, o percentual para resíduo EM1 foi de 75,85 e 77,38% para EM2 e carbono fixo com 20,36%
para EM1 e 19,05% em EM2. A análise termogravimétrica demonstrou que as perdas de massa
começaram à partir dos 51ºC e, e início de degradação térmica entre 270 a 275°C, com pico máximo
nos 380 a 385°C. Os compósitos obtiveram teor de umidade (TU) médio de 1,5%, indicando que ao ser
realizada a homogeneização do resíduo mais PEAD, o teor de umidade reduziu cerca de 4,5%, levando
em consideração o TU dos resíduos (6%). A estabilidade dimensional (ASE), absorção em água (AA),
taxa de absorção em água (TAA) e dureza Janka foram satisfatórias em ambas as concentrações de
resíduo mais PEAD, entretanto, melhores resultados foram encontrados nos compósitos contendo 75%
de PEAD. Da mesma forma que os resultados para as variáveis anteriores, as micrografias de MEV
demonstraram que a partir da adição de maior quantidade de PEAD (75%), há maior homogeneização
das peças, atribuído ao fato de que no processo de homogeneização e prensagem há um elevado
aquecimento das partículas, formando assim superfícies mais uniformes e interiores mais regulares.
De modo geral, a partir dos resultados obtidos no presente estudo, conclui-se que os resíduos EM1 e
EM2 de erva-mate apresentam elevado potencial para a confecção de novos tecnologias, podendo
serem utilizadas tanto na confecção de compósitos plástico-madeira quanto na geração de energia,
através da briquetagem.
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