Combustível derivado de resíduos sólidos urbanos como vetor para a transição energética na região sul catarinense

Abstract

O co-processamento térmico de carvão mineral com frações combustíveis de resíduos sólidos desponta como alternativa para mitigar impactos ambientais e valorizar passivos industriais. O presente trabalho avaliou o comportamento térmico e a eficiência de co-combustão em escala de bancada de combustíveis compactados compostos por carvão fóssil catarinense (CE-4500) e Combustível Derivado de Resíduos (CDR), cujas etapas de caracterização física e conformação mecânica foram previamente estabelecidas no âmbito do projeto PIBIC/CNPq. Os ensaios foram conduzidos em um forno tubular horizontal sob fluxo contínuo de ar sintético a 0,5 L min⁻¹. Avaliou-se o efeito das formulações (100% Carvão, 90% Carvão / 10% CDR e 80% Carvão / 20% CDR) submetidas a um planejamento fatorial 2² variando temperatura (800 °C e 850 °C) e tempo de residência (90 min e 120 min), seguido da calcinação do resíduo em forno mufla a 775 °C por 2 horas para isolamento das cinzas inorgânicas e quantificação do material incombusto real. Os resultados demonstraram que o carvão fóssil puro apresentou perfil refratário, com eficiência mássica média restrita a 39,4% e retenção expressiva de carbono residual (~0,44 g). A incorporação de CDR aumentou consideravelmente a reatividade do combustível: a mistura com 10% de resíduo atingiu 53,2% de eficiência a 850 °C, enquanto a formulação com 20% de CDR alcançou eficiência superior a 60% em todas as condições testadas, reduzindo o teor de incombusto para 0,04 g (1,8% da massa inicial) a 800 °C. Conclui-se que a substituição de até 20% de carvão por CDR promove desvolatilização eficiente e maior aproveitamento térmico da matriz sólida, demonstrando a viabilidade técnica da co-combustão.