Como medir a umidade da biomassa? A resposta curta é: com um medidor de umidade portátil, como o M75 ou o M75D, ou com um medidor em linha, como o UmiChip. Mas vale ir mais fundo. Os materiais chamados de biomassa têm origem vegetal (lenha, cavacos de madeira, serragem, bagaço ou palha de cana, casca de arroz, casca de coco etc.) e são formados principalmente por carbono (49% a 50%), oxigênio (44% a 45%), hidrogênio (5% a 7%), nitrogênio (0,1% a 1%) e outros elementos em pequenas quantidades. Todos esses materiais também contêm certa quantidade de água, e é a essa quantidade que chamamos de teor de umidade.

O que é o teor de umidade em base úmida

O teor de umidade em base úmida é a porcentagem da massa total do material que corresponde à água. Exemplo: 100 kg de biomassa com 35% de umidade contêm 35 kg de água.

Umidade e energia: PCS, PCI e PCU

Para que a combustão aconteça, a água presente no combustível precisa ser evaporada. Assim, parte da energia do combustível é gasta para evaporar a água do material (a indicada pelo teor de umidade) e outra parte para evaporar a água formada quando o hidrogênio do material se combina com o oxigênio. A energia que sobra depois disso é a que de fato será aproveitada na queima da biomassa.

Para caracterizar um material quanto à sua capacidade de gerar energia, usam-se os termos PCS, PCI e PCU, em especial este último. O que significam essas siglas?

• PCS (poder calorífico superior): quantidade de energia gerada por um combustível com teor de umidade de 0%. Esse valor NÃO desconta a energia gasta na evaporação da água formada durante a combustão.
• PCI (poder calorífico inferior): quantidade de energia gerada por um combustível com teor de umidade de 0%, descontada a energia gasta na evaporação da água formada na combustão.
• PCU (poder calorífico útil, às vezes chamado de PCL, poder calorífico líquido): quantidade de energia produzida pela queima da biomassa, descontada a energia gasta na evaporação da água presente no material (teor de umidade) e da água formada a partir do hidrogênio do material.

Ou seja, sempre PCS > PCI > PCU.

Então, como medir a umidade da biomassa?

Uma forma é secar uma amostra do material em estufa até que ela atinja massa constante. As dificuldades desse método são a demora, o pequeno volume amostral e os equipamentos necessários. O método está descrito na norma ABNT NBR 14929:2017.

Outra forma é usar medidores eletrônicos. Eles fazem análises instantâneas e, pela simplicidade e pelo tamanho da amostra, permitem analisar grandes volumes de material, o que resulta em uma avaliação muito mais representativa (veja o artigo “Aplicação do método dielétrico, princípio capacitivo, para a medição da umidade de cavacos de madeira”). Além disso, os resultados podem ser armazenados na memória do equipamento, o que permite gerar relatórios e estatísticas. Alguns medidores também indicam o PCU do material medido, permitindo avaliá-lo diretamente pela sua capacidade de produzir energia útil.

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Autor:

Eng. Celso Martini

Diretor Comercial

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