sexta-feira, 4 de julho de 2014

MÚSICA DOS GRÃOS DE FAFÉ



J.S. Bach - Cantata do Café - 5min.

Torrando Café - 11min. 
Radeir- Alelluia- 110x25 -o.s.madeira -2008


Mecânica

Música dos grãos de café automatiza torrefação

Redação do Site Inovação Tecnológica - 04/07/2014
Música dos grãos de café permite automatizar torrefação
Pesquisador criou um controle de processo acústico para monitorar o processo de torrefação do café com base na "música" tocada pelos grãos que torram.[Imagem: Preston S. Wilson]
Para alguns amantes mais puristas, o amor ao café é 
tão profundo que eles preferem torrar eles próprios seus grãos de café.

Controlando o tempo da torrefação e o perfil de temperatura é possível escolher o nível adequado de queima para cada tipo de grão, o que afeta muito o estilo, o sabor e o aroma do café resultante.
Mas não dá para fazer dessa forma em escala industrial, devido sobretudo à variabilidade na qualidade dos grãos torrados em larga escala.

O professor Preston Wilson, da Universidade do Texas em Austin, ele próprio um amante do café, descobriu agora uma maneira inusitada de controlar automaticamente a torrefação para obter sempre o melhor resultado.
Em lugar de se concentrar no aroma para verificar se o café está no ponto, ele descobriu que ouvir o som da torrefação é mais eficiente.

A música do café
Wilson desenvolveu um controle acústico do processo que automatiza o monitoramento da torrefação registrando os estalidos emitidos pelos grãos de café conforme eles torram - segundo ele, durante o processo de torrefação, os grãos "cantam".

Para aproveitar essa música, o pesquisador identificou três parâmetros no som do café torrando que permitem monitorar o processo com precisão.
Quase no final do processo de torrefação, são emitidos sons chamados "primeira rachadura", que apresentam amplitudes acústicas superiores às dos sons de "segunda rachadura", que são emitidos mais tarde. Finalmente, a taxa de estalidos na segunda rachadura é mais elevada do que a taxa na primeira rachadura.

"O som da primeira rachadura é semelhante a pipoca estourando, enquanto o som da segunda rachadura é mais parecido com o som de comer os cereais do café da manhã," explica Wilson.
O pesquisador agora está trabalhando no projeto de um sistema de sensores acústicos - microfones - que possam ser colocados no interior dos fornos de torrefação, além de melhorar o programa de análise dos sons em tempo real.

Segundo ele, uma técnica de monitoramento acústico automatizado "poderá otimizar a torrefação de café, o que aumentará a qualidade, reduzirá erros na torrefação e potencialmente economizará energia usada para alimentar o processo de torra."



Bibliografia:

Coffee roasting acoustics
Preston S. Wilson
Journal of the Acoustical Society of America
Vol.: 135, EL265
DOI: 10.1121/1.4874355



Fontes:
Inovação Tecnológica
 http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?
artigo=automaticao-torrefacao-cafe&id=010170140704&ebol=sim

segunda-feira, 30 de junho de 2014

CAFÉ DÁ BOM BIODIESEL





CAFÉ –BIODIESEL


Que tal usar café para abastecer seu carro?

Que tal tomar um cafezinho e reciclar o que sobrou para ajudar a encher o tanque do seu carro?
Esta é uma possibilidade real porque até 20% da borra de café - o que sobra depois que o café foi coado - é óleo puro.

Óleo de café
Vários grupos ao redor do mundo, incluindo brasileiros, já produziram biodiesel a partir da borra de café.
O grande desafio é extrair esse óleo para transformá-lo em biodiesel e garantir que a produtividade seja constante, independentemente do tipo de café que gerou a borra.
Isto não é mais problema, conforme demonstraram Rhodri Jenkins e seus colegas da Universidade de Bath, no Reino Unido.

Para ter certeza de que o processo funcionaria com todas as variedades de café, Jenkins e seus colegas produziram o biodiesel a partir de pó de café produzido em 20 regiões do mundo, incluindo versões cafeinadas e descafeinadas e vários tipos de cultivares.
Não apenas o rendimento foi consistente, como a qualidade do óleo produzido é menos variável do que se esperava.

Na média, o óleo produzido a partir das diversas amostras continha entre 44 e 50% de ácido linolênico, entre 35 e 40% de ácido palmítico, entre 7 e 8% de ácido oleico e entre 7 e 8% de ácido esteárico.

Transesterificação
A equipe extraiu o óleo do café por meio de um processo chamado transesterificação, no qual a borra do café é mergulhada em um solvente orgânico, sendo quimicamente transformada em biodiesel.
"Este óleo tem propriedades semelhantes às matérias-primas atuais usadas para produzir biocombustíveis. Mas, enquanto aquelas são cultivadas especificamente para a produção de combustível, a borra de café é resíduo. Ao utilizá-la, há um potencial real para produzir um biocombustível de segunda geração verdadeiramente sustentável," disse o professor Chris Chuck, coordenador do experimento.


Refinaria individual
Os pesquisadores reconhecem que, apesar do potencial da reciclagem, o óleo de café poderia compor apenas uma parcela pequena da demanda por biodiesel - a produção mundial de café é estimada em 9 milhões de toneladas anuais, o que representa um potencial de 1,8 milhão de toneladas de biodiesel.
Contudo, a grande vantagem é a possibilidade de sua produção em pequena escala, para alimentar frotas de prefeituras ou entidades que façam o recolhimento dos resíduos de café, apontam eles.
"Nós estimamos que uma pequena cafeteria produza cerca de 10 quilogramas de borra de café por dia, o que pode ser usado para produzir cerca de 2 litros de biocombustível," disse Jenkins.
Outros grupos já demonstraram que há também formas de usar a borra de café para gerar produtos mais nobres, como materiais luminescentes para uso em Medicina.

Inovação Tecnologia

Sergio Parreiras Pereira comentou em: 30/06/2014 11:40
Cientistas da USP produzem biodiesel da borra de café

Cientistas da USP produzem biodiesel da borra de café
Com informações da Agência USP - 16/02/2011
 
Cientistas da USP produzem biodiesel da borra de café


 
O processo consiste em extrair um óleo essencial da borra de café. Este óleo mostrou ser uma matéria-prima viável para a produção do biodiesel. [Imagem: Denise Moreira dos Santos]

Reciclagem do café
Cientistas da USP demonstraram que é possível usar a borra de café - o que resta do café em pó depois que ele é coado - para a produção de biodiesel.
O processo consiste em extrair um óleo essencial da borra de café. Este óleo mostrou ser uma matéria-prima viável para a produção do biodiesel.
A produção do biocombustível a partir do resíduo foi testada pela química Denise Moreira dos Santos, em escala laboratorial.
O estudo concluiu que a técnica é adequada para a produção do biodiesel em pequenas comunidades, para o abastecimento de tratores e máquinas agrícolas, por exemplo.
"No Brasil, há um grande consumo de café, calculado em 2 a 3 xícaras diárias por habitante, por isso a produção de resíduo é intensa em bares, restaurantes, casas comerciais e residências

Óleo essencial
"O óleo essencial, responsável pelo aroma do café, já é utilizado em química fina, mas sua extração diretamente de grãos de alta qualidade é muito cara", conta a professora.
A borra do café também contém óleos essenciais, que podem contaminar o solo quando o resíduo é descartado no meio ambiente.
O processo de obtenção do biodiesel é o mesmo adotado com outras matérias-primas.
"O óleo essencial é extraído da borra de café por meio da utilização de etanol como solvente," conta Denise. 

"Após a extração,
 o óleo é posto em contato com um catalisador alcalino, 
que realiza uma reação de tranesterificação com a qual se obtém o biodiesel."

As características dos ácidos graxos do óleo essencial do café são semelhantes aos da soja, embora estejam presentes em menor quantidade.
A partir de um quilo de borra de café é possível extrair até 100 mililitros de óleo, o que geraria cerca de 12 mililitros de biodiesel.
"No Brasil são consumidas aproximadamente 18 milhões de sacas de 60 quilos de café, num total de 1,08 milhões de toneladas, o que irá gerar uma quantidade considerável de resíduos," aponta a professora.

Pesquisa e educação
"Todo o experimento para obtenção de biodiesel foi realizado em escala laboratorial", explica Denise, que é professora do curso técnico de Química do Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza (CEETPS), em São Paulo. "O objetivo da pesquisa é mostrar aos alunos que é possível aproveitar um resíduo que é descartado no ambiente para a produção de energia".
Segundo a professora, a implantação do processo de produção do biocombustível em escala industrial dependeria de um trabalho de conscientização da população para não jogar fora a borra de café, que seria recolhida para extração do óleo.

"Sua utilização é indicada para pequenas comunidades agrícolas,
 que produziriam seu próprio biodiesel para movimentar máquinas", 
sugere.

Denise lembra que em algumas fazendas de café, a borra é armazenada no refrigerador para ser usada como fertilizante. "Entretanto, seu uso frequente pode fazer com que os óleos essenciais contaminem o solo", alerta. "O aproveitamento desse resíduo para gerar energia pode não ser uma solução mundial, mas está ao alcance de pequenas localidades".

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Energia
Casca do café também é fonte de energia
Com informações do CNPq - 13/04/2011

Há mais no café do que o seu sabor, famoso mundialmente: o processamento dos grãos gera um resíduo que pode ser utilizado como fonte de energia, diminuindo custos e reduzindo a poluição ambiental.

Potencial energético do café
Durante o cultivo do café, aproximadamente dois milhões de toneladas de cascas de grãos são produzidas por ano no Brasil.
Esse subproduto normalmente vai para o lixo ou é usado para a forração dos terrenos dos cafezais, restituindo parte dos fertilizantes retirados pela planta.
Mas a casca do café tem um potencial energético que pode, em alguns casos, torná-la substituta da lenha, sendo uma opção mais barata e ecologicamente correta para empresas que usam a madeira na geração de energia.
Suprir as necessidades desse mercado significa cortar menos árvores e contribuir para a redução do desmatamento.

Eletricidade da biomassa
Para otimizar esse potencial, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB), liderados pelo engenheiro florestal Ailton Teixeira do Vale, fizeram um estudo para demonstrar a importância dos resíduos agroflorestais como fonte de energia, tanto para indústrias quanto em comunidades rurais.
"A casca do café, assim como outras biomassas, pode gerar eletricidade em termoelétricas, a partir da combustão em fornalhas, gerando energia na forma de calor, utilizado para a produção de vapor, que por sua vez é utilizado para a produção de energia elétrica e, em cogeração, outras energias como a mecânica", explica Vale.
Quando usada como combustível, a casca do café, assim como outros resíduos agroflorestais, tem inúmeras vantagens em relação aos combustíveis fósseis.
"Em primeiro lugar, é um combustível renovável, e os compostos liberados na sua combustão são sequestrados pelos novos plantios, fechando o ciclo do carbono, e, portanto, não contribuindo com o efeito estufa. Outra vantagem é a possibilidade de agregar valor a um resíduo que geralmente é descartado e, com isso, gerar emprego, renda e desenvolvimento social nas regiões onde a cultura do café é uma prática", explica o pesquisador.

Combustão, gaseificação e carvão
Espera-se que os dados obtidos a partir desse estudo possam ser utilizados para melhorar a gestão dos resíduos provenientes de biomassa e que isso possa abrir a possibilidade de uso na produção de energia em pequenas comunidades rurais e nas agroindústrias, a partir da combustão, da gaseificação ou da transformação em carvão vegetal, assim aumentando sua participação na Matriz Energética Brasileira.
A agregação de valor ao resíduo, gerando um novo produto, é bem-vinda ao diminuir a poluição do meio ambiente e possibilitar uma qualidade de vida melhor para as pessoas envolvidas no processo ou moradoras da região
"Além de agregar valor ao resíduo, [o uso dessa biomassa] demandará mão-de-obra, equipamentos, capitais, empresas de serviços e toda uma infraestrutura administrativa, industrial e comercial, elevando o nível econômico e beneficiando a sociedade", afirma Vale.

Substituição do petróleo por biomassa
O Brasil é referência internacional na substituição do petróleo por biomassa, embora o assunto esteja repleto de controvérsias.
O maior exemplo é o uso do etanol como combustível para veículos de passeio e de carga - que tem impactos sobre as terras agricultáveis e desbalanceamento do ciclo de nitrogênio, além de consumir água demais.

Na siderurgia, o uso de carvão vegetal na produção de ferro gusa é uma realidade há décadas - com constantes denúncias de uso de vegetação não-plantada, principalmente do cerrado.
Outra frente que tem crescido é a produção de energia elétrica em termoelétricas, principalmente nas usinas de açúcar e álcool e nas fábricas de celulose e papel, a partir de resíduos, com unidades movidas a bagaço de cana de açúcar, licor negro, restos de madeira, casca de arroz, biogás e carvão vegetal.



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