Quem trabalha com a geração de energia sustentável, independentemente do setor ou função, precisa conhecer o conceito por trás do Poder Calorífico Inferior (PCI). 

O que é importante, especialmente, quando se está em busca de maior eficiência energética e redução de custos na operação industrial. 

Da fórmula aos tipos de biomassa com bom PCI, entenda tudo desse conceito!

O que é poder calorífico superior e inferior?

Antes, vamos distinguir o Poder Calorífico Superior (PCS) e o Poder Calorífico Inferior (PCI).

PCS é a quantidade total de calor liberada na combustão completa de um combustível, incluindo o calor latente do vapor d’água gerado.

PCI é a quantidade liberada na forma de calor durante a combustão completa, considerando que a água formada permanece no estado gasoso.

Em outras palavras, o PCI é a energia útil da queima da biomassa em condições práticas de uso industrial.

Mas, por que isso é tão importante? 

Porque o PCI é um indicador direto da eficiência energética do seu combustível. Quanto maior ele for, mais energia você obtém por unidade queimada. 

O que indica maior potência na sua caldeira industrial e, consequentemente, economia financeira!

Como calcular o poder calorífico inferior?

Ter um poder calorífico inferior alto é bom, resta saber como fazer essa conta, concorda? O cálculo do PCI pode ser feito de várias formas, mas uma das mais comuns é:

 PCI = PCS – 2,395 * (H + 9 * H2O)

Onde:

• PCI e PCS são expressos em kJ/kg;
• H é o teor de hidrogênio no combustível (%);
• H2O é o teor de umidade no combustível (%).

Dessa forma, a fim de determinar o resultado com precisão, existem alguns métodos:

• Análise laboratorial, onde se usa uma bomba calorimétrica na medição do PCS;
• Estimativas teóricas baseadas na composição química do combustível;
• Tabelas de referência com valores médios em diferentes tipos de materiais.

Entender e utilizar o conceito de PCI na escolha da biomassa não é apenas uma questão técnica, mas uma decisão estratégica no sucesso do seu negócio. 

Ao optar por opções com bom PCI e facilmente acessíveis, você não só reduz custos operacionais, mas também contribui para um futuro mais sustentável.

Qual o poder calorífico inferior dos combustíveis de biomassa?

O PCI varia significativamente entre os tipos de biomassa. Veja esses valores médios:

• Cavaco de Madeira: 3.100 kcal/kg;
• Maravalha: 3.300 kcal/kg;
• Pó de Serra: 3.200 kcal/kg;
• Madeira Picada: 3.000 kcal/kg;
• Bagaço de Cana: 2.130 kcal/kg;
• Casca de Arroz: 3.300 kcal/kg.

Cada uma dessas opções tem suas vantagens específicas, como disponibilidade, facilidade de manuseio e eficiência na combustão.

Por que o PCI importa na escolha da biomassa?

O PCI é um fator determinante na seleção da melhor solução para as indústrias. Entenda os detalhes que explicam essa afirmação!

Eficiência energética

O indicador mostra uma medida direta da quantidade de energia útil de um combustível. 

Portanto, um PCI alto significa mais energia por quilograma de material queimado. Isso se traduz em maior eficiência energética na sua caldeira e na operação.

 Veja também: como as caldeiras ajudam as empresas a terem autossuficiência energética?

Previsibilidade operacional

Ao entender o cálculo, é possível prever de forma precisa o desempenho da sua caldeira, garantindo um planejamento eficaz da produção e manutenção.

Otimização de processos

Conhecer o PCI permite ajustar melhor os parâmetros de combustão da caldeira, entre eles, fluxo de ar e temperatura. Assim, a operação ganha em estabilidade e eficiência.

Flexibilidade operacional

As médias de diferentes biomassas permitem que você faça escolhas informadas sobre misturas de combustíveis. 

O que pode ser útil na otimização de custos ou lidar com flutuações na disponibilidade dessas matérias-primas.

Qualidade do vapor produzido

Um poder calorífico inferior mais alto, geralmente, resulta em uma produção de vapor de melhor qualidade, o que é fundamental em muitos processos industriais.

Dimensionamento adequado de equipamentos

A partir dessa métrica, é possível dimensionar corretamente os equipamentos relacionados. 

Um cálculo preciso evita o superdimensionamento (que leva a gastos desnecessários) ou subdimensionamento (que pode comprometer a eficiência) dos sistemas.

Redução de manutenção

Biomassas adequadas geram menos resíduos e depósitos nas caldeiras, resultando em menos tempo de inatividade para manutenção e limpeza, aumentando a produtividade.

Economia de custos

Ao escolher uma opção com poder calorífico elevado, usa-se menos material na geração da mesma quantidade energética. 

Ou seja, há economias significativas em termos de custos de aquisição, transporte e armazenamento de combustível.

Impacto ambiental

Materiais com PCI alto resultam em uma combustão completa e eficiente. Isso leva a menores emissões de poluentes por unidade de energia produzida.

Leia também: a importância da biomassa para o mercado de Créditos de Carbono

Competitividade no mercado

Ao otimizar sua escolha do seu insumo, você reduz custos operacionais gerais, dando à sua empresa uma vantagem competitiva significativa no mercado.

Como escolher a melhor biomassa para sua operação?

Ainda que seja um fator super importante, a escolha da melhor alternativa vai além do PCI. Considere também disponibilidade local, sazonalidade, umidade, granulometria e compatibilidade com equipamentos.

Essa análise não é apenas uma decisão técnica, mas uma estratégia importante no sucesso e sustentabilidade do seu negócio a longo prazo.

O Brasil tem um potencial imenso para liderar o uso dessas fontes sustentáveis na geração de energia. Com nossa vasta biodiversidade e extensão territorial, as possibilidades são quase infinitas.

As caldeiras da Engecass são projetadas visando maximizar o aproveitamento do PCI de diversos tipos de matérias-primas, garantindo eficiência energética e sustentabilidade!

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