Todos os dias, milhões de caixas de cartão saem das nossas casas e vão para o contentor azul. Elas são o último elo no ciclo de consumo acelerado do comércio online. No entanto, este material, tão comum que nem sequer lhe prestamos atenção, pode ganhar uma segunda vida inesperada: tornar-se combustível para a produção de energia elétrica em grande escala.
Resíduos que entram no mapa energético. Uma equipa de engenheiros da Universidade de Nottingham demonstrou pela primeira vez que o cartão usado pode ser uma fonte eficaz de biomassa em centrais elétricas. O estudo, publicado na revista Biomass and Bioenergy, compara o cartão com o padrão comum de biomassa industrial: o eucalipto.
Os engenheiros não se limitaram a observar como o cartão queima. Eles trituraram-no, estudaram a sua forma, decomporam a sua composição química e analisaram como reage ao calor e que tipo de carvão fica após a combustão. Eles até desenvolveram um método próprio — baseado na análise termogravimétrica — para medir com precisão a quantidade de carbonato de cálcio contida em cada amostra. Esse componente, normalmente presente no cartão impresso, confere rigidez ao material, mas também influencia o seu comportamento durante a combustão. Graças a este procedimento, eles podem prever que tipo de cartão funcionará bem numa caldeira industrial e qual pode causar problemas.
- Drop Tube Furnace: simula a combustão rápida de biomassa pulverizada.
- Aqui, os investigadores observaram que as partículas de cartão formam resíduos de carvão altamente reativos (resíduos de carbono que permanecem após a primeira fase de combustão), com predominância de estruturas finas e porosas que contribuem para uma combustão acelerada.
- Muffle Furnace: Simula sistemas com camada fervente ou grelha. Mesmo com um tempo de permanência mais longo, o cartão manteve as suas excelentes características de combustão.
Além disso, o tamanho e a forma das partículas foram caracterizados através da análise de mais de um milhão de partículas por amostra; observou-se que o cartão tende a formar «agregados porosos» durante a trituração, o que representa um problema para o seu processamento industrial, e conseguiu-se correlacionar características como a esfericidade e a proporção das laterais, o que pode melhorar os modelos de combustão no futuro. Conforme explicado na pesquisa académica, essa análise detalhada permite prever a eficácia da combustão e desenvolver estratégias industriais para integrar o cartão no fluxo de combustível.
O resultado foi muito favorável. Graças a esta experiência, os engenheiros conseguiram demonstrar que o cartão contém menos carbono (38 %) do que o eucalipto (46,7 %) e que o seu poder calorífico também é inferior (15,9-16,5 MJ/kg contra 21 MJ/kg). No entanto, os seus resíduos são mais finos, porosos e reativos, o que acelera a combustão; além disso, contém muito mais cinzas (8,9-10,6% contra 0,6% do eucalipto), o que é um ponto crítico para as caldeiras.
O que mais precisa ser resolvido? Embora o potencial técnico seja evidente, a pesquisa mostra claramente que o cartão ainda não está pronto para ser utilizado em caldeiras de centrais elétricas. Existem três problemas principais que precisam de ser resolvidos:
- Problemas de processamento e reciclagem. Quando triturado, o cartão não se comporta como a madeira: forma grumos porosos de densidade muito baixa, que dificultam o transporte interno, complicam o fornecimento contínuo às caldeiras e podem aumentar o risco de entupimento e acumulação de sedimentos. O estudo alerta que, para garantir um fluxo estável e seguro, será necessário adaptar os sistemas de trituração e alimentação.
- Comportamento do cálcio. O cartão contém níveis muito elevados de CaCO₃, especialmente quando é impresso. Este cálcio pode comportar-se de forma diferente, dependendo da temperatura e do tipo de caldeira. Em alguns casos, aumenta a temperatura de fusão das cinzas, o que é um fator positivo, noutros, pode contribuir para a formação de escória ou alterar a qualidade do combustível. O estudo recomenda analisar o comportamento do cartão em função do tipo de central elétrica, uma vez que nem todas as tecnologias toleram igualmente bem estas alterações.
- Validação industrial em grande escala. Os testes laboratoriais são promissores, mas ainda falta um passo decisivo: testar o cartão em condições reais de operação. De acordo com os investigadores, a indústria deve realizar testes em caldeiras com diferentes tecnologias, avaliar as emissões, estudar a acumulação e a composição das cinzas e verificar a sua compatibilidade com as misturas de biomassa já existentes. Só então será possível determinar se o cartão pode ser integrado de forma segura e estável na mistura de biomassa.
Um material comum com um futuro inesperado. O cartão protege pizzas, televisores, livros e eletrodomésticos. Nós reciclamos sem pensar duas vezes. Mas este estudo de Nottingham mostra que este resíduo quotidiano pode tornar-se mais um elemento da transição energética, ajudando a diversificar os combustíveis e a utilizar um recurso local abundante.
