DETERMINAÇÃO DA POTENCIA DO FOGÃO PORTÁTIL TIPO “ROCKT STOVE” UTILIZANDO NOVE ESPÉCIES

DETERMINAÇÃO DA POTENCIA DO FOGÃO PORTÁTIL TIPO “ROCKT STOVE” UTILIZANDO NOVE ESPÉCIES DE Eucalyptus

Leonidas Kluger (CNPq-UNICENTRO) Profª. Dra. Gilmara de Oliveira Machado, [e-mail]

Universidade Estadual do Centro-Oeste/Departamento de Engenharia Florestal/Irati, PR.

GRANDE ÁREA E SUB-ÁREA do conhecimento conforme tabela do CNPQ. Fonte Arial 12, negrito, justificado, espaçamento simples.

Palavras-chave: biomassa, “Rocket stove”, potência.

Resumo: (Arial 12, Negrito, alinhado à esquerda)

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Introdução

Levando-se em consideração a região atual de nossa pesquisa, conseguimos perceber a necessidade de se obter biomassa para energia, pois considerando o fato de em média 61,67% da população iratiense possuir fogões a lenha em suas residências (Fonte: Censo realizado pelos alunos de Recursos Energéticos Florestais, UNICENTRO). Estes fogões produzem grande emissão de voláteis e partículas poluentes, gerando poluição que provoca no usuário insuficiência respiratória, doenças oftalmológicas, bronquite crônica, escurecimento da pele e câncer (REGUEIRA 2010; NORTHCROSS et al., 2012)

No Brasil, os fogões à lenha convencionais, utilizados geralmente na zona rural e localizados no interior das cozinhas, apresentam uma baixa eficiência energética, pois possuem um aproveitamento incompleto da madeira, resultando em um maior consumo de lenha já que o aproveitamento do calor não é completo e a queima ocorre mais rapidamente. (REGUEIRA 2010; NORTHCROSS et al., 2012).

O presente trabalho analisou a potência do fogão a lenha portátil de tecnologia Rocket. Sendo o mesmo construído de forma simples e com materiais facilmente encontrados no nosso dia-a-dia. A pesquisa teve como principal objetivo a criação de um fogão que privilegiasse a economia financeira, com um menor consumo de lenha nas atividades diárias de cozimento de alimentos.

Materiais e métodos

O trabalho foi realizado no Laboratório de Tecnologia de Produtos Florestais, na Universidade Estadual do Centro-Oeste (UNICENTRO), campus de Irati. Na construção do fogão, baseamo-nos no modelo de fogão eficiente “Rocket Stove”. Foi utilizado um galão de alumínio com capacidade de 20 kg. O fogão portátil foi construído em uma lata de 20 litros com parede de alumínio e tubo central (utilizado como chaminé) com ferro. Com a estrutura do fogão pronta, foi preparado o isolamento térmico da câmera de combustão utilizando vidro, aproximadamente 30 garrafas de um litro (l) não retornáveis, tendo a densidade de 2,5 g/cm³.

Após o fogão estar devidamente pronto, foram utilizadas materiais das espécies de Eucalyptus propinguq, Eucalyptus urograndis, Eucalyptus grandis, Eucalyptus pellita, Eucalyptus camaldulensis e Eucalyptus tereticornis coletadas no talhão do Projeto TUME. Os materiais coletados foram subdivididos em peças menores com aproximadamente 10 cm de diâmetro e 20 cm de comprimento.

Para realizar os testes foi utilizada uma balança de precisão da marca Gehaka, modelo BG 8000 para pesagem da quantidade de biomassa (lenha), cedida pelo Laboratório de Tecnologia de Produtos Florestais, forma de alumínio para facilitar a entrada e a saída do material de dentro do fogão e também para facilitar a pesagem do material após a queima.

Determinação do teor de umidade pelo método da secagem em estufa

Para a determinação do teor de umidade foi utilizado o método de secagem em estufa, que consiste em se colocar certa quantidade de madeira na estufa regulada para 105ºC até massa constante. A análise foi feita em triplicata. Sabendo-se que P é a massa inicial da amostra e Pas a massa da amostra seca em estufa, teremos para um teor de umidade (U) a seguinte equação:

U = [(P - Pas) / P] x 100 (%)

O Poder calorífico inferior da lenha foi estimado em 4500 kcal/kg. De posse do valor do teor de umidade da lenha (U), o poder calorífico útil foi calculado pela seguinte equação:

PCU = PCI (1-U) – 600U [kcal/kg]

Determinação da eficiência do fogão

A eficiência de um fogão a lenha é a relação adimensional entre o efeito energético útil e o consumo de energia do combustível. Existem diversos métodos de ensaio, o procedimento a seguir representa uma alternativa simplificada e representativa das condições de uso, em que a eficiência foi calculada com base na avaliação da quantidade de calor absorvido pela água em uma panela (Qútil) e a quantidade de calor fornecida pelo combustível (Qlenha). O aquecimento da água foi realizado por 20 minutos, com medidas de temperatura a cada cinco minutos. A panela foi colocada no fogão após o mesmo ser aceso e estar aquecido, isto é, estar em condições normais de uso. A panela permaneceu o tempo todo tampada, exceto no momento de medição da temperatura da água ao final de cada ensaio. O calor útil absorvido pela água na panela (Qútil) é dado por:

Qútil = mH2O*CH2O*TH2O (kcal)

Onde:

mH2O= massa de água a ser aquecida (kg)

CH2O= calor específico da água (kcal/kgºC)

TH2O = diferença de temperatura entre o início e o final do ensaio (ºC)

Passados 20 minutos com a panela em aquecimento e efetuada a última medição de temperatura, o fogo foi apagado