Forno de madeira a ar quente para gaseificação de biomassa em pequena escala nas Filipinas

Antecedentes do projeto

Nos países em desenvolvimento tropicais, as pequenas e médias empresas de transformação de madeira enfrentam geralmente dois grandes desafios:a falta de fontes de energia convencionais fiáveis e acessíveis (como óleo combustível ou carvão para caldeiras a vapor) para a exploração de fornos de secagem, e a dificuldade de eliminação de grandes quantidades de serragem, desfiladeiros e outros resíduos de transformação.A utilização destes resíduos como fonte de calor para a secagem oferece uma solução eficaz para ambos os problemas.

Em 2021, o Departamento de Ciência e Tecnologia das Filipinas - Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento de Produtos Florestais (DOST-FPRDI) projetou, construiu e testou umprotótipo de secador de forno a vácuo aquecido a arEsta unidade foi especificamente concebida para a secagem de madeira e bambu para satisfazer os requisitos de qualidade tanto para os mercados domésticos como para os mercados de exportação.

Solução técnica

O núcleo desta solução consiste em utilizar gases de combustão de alta temperatura gerados pela gasificação da biomassa como fonte de calor, fornecendo calor à câmara de secagem através de um sistema de ar quente,Combinado com a tecnologia de vácuo para acelerar o processo de secagem.

Principais especificações técnicas:

• Capacidade de secagem: 500 pés de tabuleiro (aproximadamente 1,18 m3)

• Sistema de fonte de calor: Um forno de gasificação de biomassa ligado a um trocador de calor no interior do forno através de um tubo de fumo de 8 polegadas de diâmetro x 10 pés de comprimento

• Sistema de vácuo: Bomba de vácuo de anel líquido de dois estágios com uma capacidade máxima de bombeamento de 1,5 m3/min e uma pressão de vácuo final de -750 mmHg

• Controle de temperatura: Intervalo de temperatura de funcionamento de aproximadamente 47-53°C, com um nível de vácuo de 30-40 kPa

Dados operacionais

Os testes foram realizados de março a junho de 2021. Devido às restrições do COVID-19, o forno foi operado intermitentemente (máximo de 8 horas de operação por dia).

Performance de secagem:

Fonte: Relatório Anual DOST-FPRDI 2021

Análise Económica

Custos de secagem (por pé de tabuleiro):

Nota: Taxa de câmbio aproximada de 1 USD ≈ 55 PHP. Espera-se que o custo diminua à medida que a capacidade da secadora aumenta.

Custo de fabrico do equipamento:

• Custo total: PHP 572,123.60 (aproximadamente USD 10.400)

  • Materiais: PHP 394,568; Trabalho: PHP 177,555.60 (aproximadamente 45% do custo do material)

Lições aprendidas e replicabilidade

Este projecto validou a viabilidade da utilização da tecnologia de gasificação da biomassa para fornecer calor a pequenos fornos de madeira em países em desenvolvimento que não têm acesso a fontes de calor a vapor.A utilização de resíduos de transformação como combustível reduziu efetivamente os custos operacionaisA introdução da tecnologia de vácuo reduziu significativamente o ciclo de secagem da madeira de elevado teor de umidade e melhorou a qualidade do produto.A redução do requisito de qualificação laboral.

Este modelo técnico é particularmente adequado para pequenas e médias instalações de processamento de madeira, instalações de processamento de bambu e locais de processamento primário a nível florestal em regiões tropicais..Oferece um caminho tecnológico sustentável para acrescentar valor aos produtos através da utilização de resíduos auto-gerados.