Institucional

Todos os campi

Meio ambiente e pequenos produtores de carvão vegetal são beneficiados em projeto desenvolvido na UFV

18/06/2021

Sistema forno-fornalha criado na UFV preserva atmosfera e favorece produção de menor porte

O "filme queimado" do carvão vegetal perante a sociedade vem dando lugar a uma reputação bem mais condizente com seu repaginado status como fonte de energia limpa. Se ainda não dispõe da eficiência de seu concorrente mineral na alimentação de fornos siderúrgicos, leva vantagem devido à natureza sustentável de sua produção: além de serem renováveis, as árvores capturam parte dos gases emitidos. Mesmo assim, o processo de carbonização da madeira ainda gera resíduos nocivos ao meio ambiente. Mas um conjunto de iniciativas desenvolvidas no Departamento de Engenharia Florestal da UFV tem oferecido soluções para o problema – eliminando a fumaça e trazendo ganhos de desempenho para pequenos e médios produtores.

Uma das soluções foi o desenvolvimento de uma tecnologia chamada de sistema forno-fornalha. Para entender seu funcionamento, é preciso ter em mente a cadeia produtiva do carvão vegetal e sua relevância para a economia – que, claro, vai muito além de permitir assar uma carne com os amigos.

Mesmo que você não seja um fã de churrascos – ou que use churrasqueira elétrica – o carvão faz parte da sua vida. Isso porque ele representa um dos principais "ingredientes" empregados na redução do minério visando à produção do ferro gusa, insumo necessário para produzir aço. A versão mineral ainda predomina, já que concentra mais carbono e tem maior resistência. Por essas razões, requer menores quantidades do que a modalidade vegetal para oferecer o mesmo resultado na siderurgia e permitir aumento na produtividade.

Só que as pressões da comunidade internacional por substituição dos combustíveis fósseis e práticas de consumo mais sustentáveis vêm mudando esse panorama. E isso tende a favorecer o Brasil – único país do mundo onde a indústria siderúrgica usa carvão vegetal.

Fumaça útil

A maior parte – cerca de 60% – do carvão vegetal brasileiro vem de pequenos e médios produtores. O processo produtivo muitas vezes é bastante rudimentar, utilizando fornos que emitem gases como o metano e o monóxido de carbono, prejudiciais tanto para a atmosfera quanto, diretamente, para quem trabalha no local. É aí que entra o sistema criado na UFV: em vez de mandar a fumaça para o alto, ela é direcionada para outro compartimento, a fornalha. Sob condições controladas de temperatura e oxigênio, a tecnologia queima esse resíduo e o transforma em água e dióxido de carbono, que, por sua vez, é absorvido pelas plantas. E mais: gera energia térmica, que pode ser reutilizada.

Mas o benefício para o produtor vai além da redução no impacto ambiental. Com o forno-fornalha, a energia gerada pela queima da fumaça, que em princípio seria desperdiçada, pode ser utilizada para vários fins. O principal deles é ajudar a secar a madeira para produção do carvão. "Ocorre um ganho de eficiência ao mesmo tempo em que se evita a emissão de gases, tornando o sistema interessante para todas as partes envolvidas", explica a professora Angélica de Cássia Oliveira Carneiro, do Departamento de Engenharia Florestal na UFV.

A pesquisadora e demais integrantes da equipe, entre estudantes de graduação, pós-graduação e professores, desenvolvem estudos no Laboratório de Painéis e Energia da Madeira (Lapem), da UFV. O espaço se destaca não somente pela significativa produção científica – que inclui inúmeros artigos em publicações de alto impacto, um trabalho vencedor do Prêmio Capes de Tese e o terceiro lugar no Prêmio Blue Sky Young Researchers and Innovation Award 2020-2021. Mas também porque lá se faz um monte de coisa bacana que chama a atenção tanto de grandes empresas quanto de organismos internacionais.

UFV e ONU

Uma dessas ações, o sistema forno-fornalha, está inserido no projeto Siderurgia Sustentável, subsidiado pelo Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento (PNUD), vinculado à Organização das Nações Unidas (ONU). Apoiado pelo governo de Minas, Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Ciência e Tecnologia, a iniciativa tem como principal objetivo incentivar adoção de tecnologias e mecanismos para redução de emissões de gases de efeito estufa na indústria siderúrgica brasileira por meio do carvão vegetal.

E para expandir ainda mais esse conhecimento, o projeto está ampliando sua abrangência a partir da instalação de unidades demonstrativas em diferentes regiões de Minas Gerais. Com isso, produtores e empresários – que antes precisavam vir ao campus da UFV em Viçosa – têm a oportunidade de ver, de perto, o funcionamento do sistema. Vários treinamentos já foram realizados visando à capacitação de quem produz e também de quem multiplica o saber, como os técnicos da Emater e Senar. Além disso, em função da pandemia, outros estão sendo ministrados remotamente. E a demanda é cada vez maior, uma vez que a tecnologia já vem sendo adotada em outros estados e até fora do Brasil.

Outras soluções

Essa, no entanto, é só uma das soluções elaboradas no Lapem para que a produção de carvão vegetal se torne cada vez mais ecologicamente apropriada. A implantação e incentivo aos produtores por melhorar o controle de processo de carbonização via a pirometria, com uso de equipamento semelhante ao que se utiliza para medir temperatura na entrada de lojas, durante a pandemia, trazendo ganhos de rendimento e qualidade do carvão vegetal. O sistema fornos-fornalhas, também, pode ser híbrido, ou seja, adaptado ao mesmo equipamento de condensação dos gases, e recuperar o "licor pirolenhoso", um líquido que pode ser utilizado na agricultura orgânica.

A própria madeira que serve como matéria-prima tem sido estudada para melhorar sua eficiência, tornando-a mais competitiva em comparação ao carvão mineral. Um software, denominado Charcoal system, foi desenvolvido para realização técnica, econômica e ambiental da produção sustentável de carvão vegetal. O programa é criação do professor Laércio Jacovine e sua orientanda em doutorado Lauana Silva, também em parceria com o Lapem e financiado pelo projeto Siderurgia Sustentável.

E se você chegou até aqui na reportagem, vai querer saber que as pesquisas do Lapem e as ações do projeto Siderurgia Sustentável estão alinhadas com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS). Outras informações estão disponíveis no canal do Youtube do Lapem, no link www.youtube.com/watch?v=hpZNjeRhE2A&t=10s, onde há detalhes a respeito da construção e da operação do sistema fornos-fornalhas da UFV.

Marcel Angelo

Divulgação Institucional