Um pequeno pedaço de madeira, um grande impacto – por que a qualidade do cavaco importa

Cavacos são produzidos através de um processo de múltiplas etapas que transformam toras em partículas uniformes e próprias para o cozimento no digestor. Esse processo inclui tudo, desde a seleção e armazenamento da matéria-prima até o descascamento, picagem, peneiramento e manuseio de rejeitos, e finalmente até a alimentação dos cavacos no processo de produção de celulose.

A qualidade do cavaco é uma combinação de propriedades físicas, químicas e biológicas que, em última análise, determinam como o cavaco se comporta durante o processo de cozimento.

“Cavacos de alta qualidade possuem geometria desejada e são uniformes em tamanho. Eles mantêm umidade constante, densidade estável e possuem teor mínimo de casca. No entanto, não há um “cavaco perfeito” universal, pois o equipamento, a matéria-prima e processo de cozimento de cada fábrica definem o que alta qualidade significa para eles – e isso torna tudo muito interessante,” diz Magnus Wilhelmsson, Gerente de Produto Sênior para Cozimento na Valmet.

A qualidade do cavaco é uma soma de diversos parâmetros

Os fatores por trás da qualidade do cavaco podem ser divididos em quatro categorias: matéria-prima, gestão do fornecimento de madeira, processo de manuseio de madeira e questões operacionais.

“As espécies, diâmetros, idade e teor de umidade da matéria-prima influenciam a qualidade, assim como a gestão do fornecimento de madeira, incluindo armazenamento e logística. O equipamento de picagem naturalmente desempenha um papel fundamental assegurar a geometria adequada e a distribuição uniforme do tamanho dos cavacos. Mas o que é ainda mais importante é o impacto das questões operacionais na qualidade do cavaco – estabilidade do processo e condição do equipamento, para nomear algumas. A qualidade do cavaco é um tópico complexo e muito difícil de controlar,” diz Ari Havu, Gerente de P&D para Manuseio de Madeira na Valmet.

Como está o cozimento?

A razão pela qual a qualidade do cavaco importa é o impacto que isso tem no processo de cozimento. Cavacos de alta qualidade proporcionam benefícios ao processo de produção de celulose, como maior rendimento, menor geração de rejeitos, menor número kappa, menor variação do número kappa, menor consumo de produtos químicos e maior resistência da celulose. Além de afetar a qualidade da celulose, a qualidade do cavaco também influencia a estabilidade operacional do processo inteiro.

“Pode-se dizer que, neste caso, o tamanho realmente importa. Uma distribuição irregular do tamanho dos cavacos reduz o rendimento: as lascas finas de pedaços de cavacos cozinham demais, degradando a celulose e enfraquecendo a resistência da fibra, enquanto cavacos acima do tamanho não cozinham o suficiente, aumentando os níveis de rejeitos da fábrica ao gerar maior quantidade de nós e estilhaços. A variação no tamanho dos cavacos também causa segregação no digestor, comprometendo a porosidade do leito de cavacos resultando em fluxo desigual do licor e na formação de canais preferenciais. E como as fábricas sempre "se preparam o pior", a baixa uniformidade dos cavacos inevitavelmente aumenta o consumo de produtos químicos e energia”, Wilhelmsson explica.

Melhorar a eficiência das matérias-primas gera economia

Cerca de 60% do custo total anual numa fábrica de celulose química está relacionado à matéria-prima. Em uma fábrica de celulose mecânica, esse percentual é de 40%.

“Assim sendo, o custo da matéria-prima é a maior despesa individual em uma fábrica de celulose, e mesmo uma melhoria de apenas um por cento na eficiência da matéria-prima gera uma economia significativa. A eficiência da matéria-prima pode ser aprimorada ao melhorar a qualidade do cavaco – quanto mais uniforme o tamanho do cavaco, menos rejeitos,” lembra Minna Vepsä, Gerente de Vendas de Produtos para Secagem de Celulose, Enfardamento e Manuseio de Madeira e Biomassa na Valmet.

O futuro é construído com dados

Ainda hoje, muitas fábricas não medem sistematicamente a qualidade dos cavacos. Elas dependem de amostras de laboratório ocasionais, tornando difícil diagnosticar desvios no processo. Os três especialistas da Valmet acreditam que a coleta de dados e automação estarão entre as principais melhorias futuras nas fábricas de celulose.

“O conselho mais importante é começar a medir e coletar dados – como diâmetro da tora e a distribuição do tamanho e umidade do cavaco – imediatamente. É o primeiro passo rumo ao controle de processos baseado em conhecimento. Depois, dados do cavaco podem ser conectados com os dados de cozimento e manutenção para fornecer ainda mais informações para a melhoria do processo e uma ferramenta valiosa para a resolução de problemas – sem mencionar a influência que isso tem na gestão do ciclo de vida geral da fábrica,” diz Ari Havu.