ENERGY POTENTIAL OF SPENT GRAINS FROM BROWN PORTER STYLE BEER PRODUCTION

Resumo

ENERGY POTENTIAL OF SPENT GRAINS FROM BROWN PORTER STYLE BEER PRODUCTION

CARLOS GUILHERME LOPES GROTTO¹, CARLA JOVANIA GOMES COLARES¹, AILTON TEIXEIRA DO VALE², DOUGLAS HENRIQUE PEREIRA¹

¹ Colegiado de Ciencias exatas e Biotecnológicas, Universidade Federal do Tocantins, campus de Gurupi, rua Badejós,77402-970, Gurupi -TO, Brasil. cguilhermelopes@gmail.com, carla.colares@mail.uft.edu.br, doug@uft.edu.br.

² Departamento de Floresta, Universidade de Brasília, Campus Darcy Ribeiro, 70910-900, Brasília-DF, Brasil. ailton.vale@gmail.com.

ABSTRACT: This study aimed to evaluate the energy potential of residual biomass (brewer spent grains - BSG) of Brown Porter type beer malt. Analyses of calorific value, moisture, lignin content, ash content, volatile materials and fixed carbon were carried out to investigate the energy potential of BSG. For a better understanding of the thermal degradation behavior of BSG, a thermogravimetric analysis was performed and the TGA curves evidenced the degradation of lignocellulosic matter as hemicellulose and cellulose (120°C and 350°C) and lignin (350°C and 600°C). The observed moisture content measured was 12.69%. The BSG analyzed showed good potential for direct energy generation, 16.57 MJ kg^-1, of useful calorific value when the moisture of the material is disregarded. This result is supported by the values measured for the lignin content (31.79% in dry mass) and with carbon, hydrogen, nitrogen and oxygen contents values of 44.85%, 7.06%, 3.53% and 40.70%, respectively. Another positive point is that the ash content of BSG produces less ash, 3.86%, than other biomasses as rice husks and sugarcane bagasse, which facilitates its application in the combustion process. The characterization of the grains used for the production of different types of beer is important for the best use of the residues for power generation, providing alternatives for the beer market.

Keywords: waste, brown porter malt bagasse, energy source.

POTENCIAL ENERGÉTICO DE GRÃOS GASTOS DA PRODUÇÃO DE CERVEJA DO ESTILO BROWN PORTER

RESUMO: O trabalho teve como objetivo avaliar o potencial energético da biomassa residual (grãos gastos da cervejaria - BSG) do malte da cerveja tipo Brown Porter. Análises de poder calorífico, umidade, teor de lignina, teor de cinzas, materiais voláteis e carbono fixo foram realizadas a fim de investigar o potencial energético da biomassa BSG. Para um melhor entendimento do comportamento de degradação térmica, foi realizada uma análise termogravimétrica e as curvas TGA evidenciaram a degradação da matéria lignocelulósica como hemicelulose e celulose (120°C e 350°C) e lignina (350°C e 600°C). O teor de umidade observado medido foi de 12,69%. A BSG analisada apresentou bom potencial de geração de energia direta, 16,57 MJ kg^-1, de poder calorífico útil quando desconsiderada a umidade do material. Este resultado é apoiado pelos valores medidos para o conteúdo de lignina (31,79% em massa seca) e pelos valores de carbono, hidrogênio, nitrogênio e oxigênio de 44,85%, 7,06%, 3,53% e 40,70%, respectivamente. Outro ponto positivo é que o teor de cinzas da BSG produz menos cinzas, 3,86%, do que outras biomassas como casca de arroz e bagaço de cana-de-açúcar o que facilita sua aplicação no processo de combustão. A caracterização dos grãos utilizados na produção dos diferentes tipos de cerveja é importante para o melhor aproveitamento dos resíduos para geração de energia, proporcionando alternativas para o mercado cervejeiro.

Palavras-chaves: resíduos, bagaço de malte brown porter, fonte de energia.