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Abstract:
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O carvão mineral, amplamente empregado na geração de energia elétrica e térmica, está associado a elevados impactos ambientais devido às emissões de gases de efeito estufa e à produção de rejeitos nos processos de beneficiamento e combustão. Em paralelo, a crescente geração de resíduos sólidos urbanos (RSU) constitui um dos principais desafios ambientais contemporâneos. Nesse contexto, o aproveitamento energético de frações não recicláveis de RSU, por meio da produção de combustível derivado de resíduos (CDR), surge como alternativa para reduzir impactos ambientais e diversificar a matriz energética. Este estudo avaliou o potencial de aplicação do CDR na co-combustão com carvão mineral da Camada Barro Branco (Bacia Carbonífera Sul Catarinense). Foram produzidas cinco formulações compactadas a 100 °C: A1 (100% carvão CE-4500); A2 (75% CE-4500, 19,65% papel/papelão (PP), 4,6% plástico macio (PM) e 0,75% poliestireno expandido (EPS)); A3 (50% CE-4500, 39,3% PP, 9,2% PM e 1,5% EPS); A4 (25% CE-4500, 58,95% PP, 13,8% PM e 2,25% EPS); e A5 (78,6% PP, 18,4% PM e 3% EPS, sem carvão). As amostras de componentes dessas misturas foram submetidas à caracterização físico-química (análises imediata e elementar, poder calorífico – PCS e PCI, elementos-traço (para CDR apenas, e composição química das cinzas) e a ensaios de co-combustão em escala laboratorial (750–800 °C por 2h15min). Os resultados indicaram que maiores proporções de RSU aumentaram o desempenho energético, com destaque para a amostra A5, que apresentou maior poder calorífico (PCS=24,05 MJ/kg, b.s.), elevado teor de matéria volátil (87,89%, b.s.) e menores teores de cinzas (4,82%, b.s.), S (0,11%, b.s.) e cloro (0,06%, b.s.). Todas as formulações contendo RSU superaram o PCS de referência do carvão típico da região (18,83 MJ/kg, b.s.). A análise das cinzas apontou riscos de escorificação e sinterização, demandando estudos adicionais sobre mitigação desses efeitos. A eficiência de conversão variou entre 99,62% e 99,80%, confirmando a viabilidade técnica da co-combustão de carvão com CDR como estratégia de valorização energética de resíduos e de apoio à transição energética na região carbonífera. |
