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Orientador: Paulo Sergio G. Magalhães Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola Mestrado Máquinas Agrícolas Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador : Luiz Fernando Milanez Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica Resumo: Este trabalho teve como objetivo estimar o potencial de produção de excedentes de energia elétrica, produzido em regime de cogeração,junto ao setor de extração de óleo de Babaçu (Orbignya spp (Palmae)) no Brasil. Para cumprir com este objetivo, foi feito um levantamento da disponibilidade de biomassa associada ao agro-extrativismo desta palmácea. Neste levantamento foram considerados três diferentes cenários: correspondenteà atual produção de óleo, indicando para cada um dos 3 cenários analisados: 1.168 milhões de toneladas anuais de biomassa energética (endocarpo e mesocarpo) para o primeiro cenário, correspondenteà atual produção de óleo; segundo cenário, com um sistema de coleta otimizado elevando de 26 para 65% de frutos coletados, resultando em 2,922 milhões de toneladas de biomassa por ano (endocarpo e mesocarpo) e finalmente, uma análise do potencial de todo o território nacional considerando a aptidão de solo e clima, resultando em 7,414 milhões de toneladas de frutos por ano. Com parte dos trabalhos foram ensaiados os materiais componentes do fruto: epicarpo (casca), mesocarpo (farinha amilácia), endocarpo (parte lenhosa) e castanhas, para levantamento de diversas características fisicoenergéticas, tais como: poder calorífico, densidade, composição elementar, análise imediata, curvas termogravimétricas em atmosfera inerte e em regime de oxidação. Para análise do potencial de geração de energia elétrica, foi estudada a matriz energética de plantas de extração de óleo, considerando-se o uso de um ciclo de vapor com uso de turbina de extração-condensação,e geração do vapor em 3 diferentes níveis de pressão e temperatura. O potencial de geração de excedentes de energia elétrica encontrado varia em função do tipo de tecnologia usada, considerando-se a geração de vapor a 4,56 MPa e 420°C e turbina operando em regime de extração condensação em indústria de extração e refino, 6,2 MPa e 450°C para plantas com produtos associados, como sendo as melhores opções tecno-econômicas, o potencial de geração de energia elétrica seria da ordem de 104,6MW (primeiro cenário),podendo chegar à 262MW (segundo cenário), com potencial máximo para território nacional de 662MW (terceiro cenário) Abstract: The objective of this work is to estimate the potential of the electric energy surplusproduced by cogeneration in the babassu (Orbignya spp (palmae)) oil extraction sector in Brazil. In order to accomplish this, the biomass availability associated to this palm tree was analyzed for 3 scenarios: 1.168 millions of tons per year of energetic biomass (endocarp and mesocarp) for the first scenario, corresponding to the present oil production situation; second scenario, with an optimized collecting system increasing ftom 26 to 65% of collected ftuits, resulting in 2.922 millions of tons per year of biomass (endocarp and mesocarp) and finally, an analysis of the potential over the whole nation territory considering soil and climate. As part of this work the matter constituting the ftuit was tested: epicarp (peel), mesocarp (starch flour), endocarp (wooden part) and kemel, in order to obtain the physical properties such as heating value, density, ultimate and proximate analysis, thermogravimetric curves in inert atmosphere and in oxidizing regime. To analyze the electric energy generation potential, the energetic matrix for oil extraction plant was studied consideringthe use of a vapor cycle with an xtraction-condensationturbine, and vapor generation in three different levels of pressure and temperature. The potential of electric energy surplus found varies as a function of the technology employed. Considering the vapor generation at 4.56 MPa and 420°C and turbine operating in regime of extraction-condensation in industry of extraction and treatment of crude babassu oil and 6.2 MPa and 450°C for more verticalized plants with associated products as the better options, the potential of electric energy generation would be ofthe order of 104.6MW for the first scenario, 262MWfor the second scenarioand 662MW for the third scenario Doutorado Térmica e Fluídos Doutor em Engenharia Mecânica