A pirólise consiste na transformação termoquímica de compostos orgânicos, como biomassa e RSU, em outras substâncias através do aquecimento na ausência de oxigênio, e é hoje uma das opções consideradas para o tratamento de resíduos, ainda pouco utilizada no Brasil. Embora ela possa produzir apenas gás combustível como produto final em temperaturas mais elevadas (maiores que 650 ˚C), no projeto em questão utilizou-se no reator descontínuo um aquecimento mais baixo (500 ˚C), a fim de se obter como produto principal o bio-óleo.
Marcelo Aparecido Mendonça, chefe do laboratório e um dos coordenadores do projeto, explica que foram utilizados resíduos alimentares, papel, papelão e plástico (poliestireno e polipropileno), primeiro isolados e depois misturados entre si para processamento no reator. Ao todo, foram feitos 27 processos diferentes.
“O resíduo sólido urbano é muito heterogêneo no Brasil. A ideia foi entender qual a qualidade do bio-óleo obtido a partir de cada composição dos resíduos e suas misturas. Também conseguimos criar uma equação para estimar o rendimento e o poder calorífico do óleo (potencial energético) a partir das porcentagens dos resíduos na mistura pirolisada, pensando em eficiência de processo”, explica Mendonça.
Cada amostra de bio-óleo passou por uma caracterização ao final do processo, considerando diversos parâmetros como análise elementar (carbono, hidrogênio, nitrogênio, enxofre e oxigênio), massa específica, viscosidade cinemática, pH, poder calorífico, teor de água e determinação dos compostos orgânicos por cromatografia gasosa.
“Existem especificações para os óleos tradicionais, de acordo com suas aplicações. Os ensaios servem não só para conhecer o bio-óleo, mas também estabelecer parâmetros de comparação com os óleos que estão no mercado”, aponta o pesquisador.
O uso de polipropileno isolado, por exemplo, que é um derivado de petróleo, originou um óleo com alto poder calorífico – ou seja, com maior potencial energético – e uma curva de destilação típica de um combustível automotivo, porém com rendimento menor que o poliestireno isolado.
Por sua vez, por seu alto teor de carbono, a utilização do poliestireno nas misturas com amostras celulósicas (resíduos alimentares e de papel e papelão), além de aumentar a qualidade do bio-óleo, ampliou o rendimento da fração líquida da pirólise. No entanto, a presença da celulose produz um bio-óleo com alto teor de água e ácidos; nesses casos, estudos de separação e melhoramento dos óleos deverão ser realizados, caso se considere a possibilidade de utilizá-lo no mercado.
O projeto, desenvolvido em escala laboratorial, apresenta alternativas de geração de energia e matéria-prima a partir de resíduos sólidos, atualmente mal aproveitados no País – de acordo com o Panorama Abrelpe de 2017, estima-se que 41% dos resíduos coletados regularmente ainda tenham destinação inadequada, enquanto 59% (cerca de 42,3 milhões de toneladas) são dispostos em aterros sanitários, sem nenhum reaproveitamento. O panorama não traz números sobre o volume de lixo reciclado.
“O que fizemos é um pontapé inicial, no sentido de oferecer possibilidades para os resíduos sólidos urbanos. Estudos mais aprofundados e em escala piloto, e considerando a viabilidade técnica, econômica e ambiental, devem ser realizados a partir de agora, para entender como esses conhecimentos podem ser aplicados”, finaliza.
