A armazenagem de grãos envolve diversos fatores e um deles é o equilíbrio higroscópico. Essa é uma propriedade natural dos grãos, no entanto, isso não significa que os armazenadores não devem se atentar a ela. Afinal, o equilíbrio higroscópico, quando não é monitorado, pode ter relação com diversos problemas que surgem nos grãos armazenados.
Neste artigo, você vai entender o que é o equilíbrio higroscópico e qual é a sua importância para a armazenagem de grãos. Também vamos te mostrar como os sistemas de termometria podem contribuir para o acompanhamento adequado do equilíbrio higroscópico e da temperatura nas unidades armazenadoras.
O que é o equilíbrio higroscópico?
Os grãos possuem propriedade higroscópica, isto é, a relação termodinâmica entre a pressão d’água contida em cada grão e a pressão do vapor d’água do ar em contato com ele. Ou seja, essa propriedade indica que a umidade de cada grão está em equilíbrio com a condição do ar que o envolve, que possui determinada temperatura e umidade relativa.
Em linhas gerais, os grãos têm a capacidade de perder ou de absorver água do ar ambiente, entrando em equilíbrio com ele. Isso se deve justamente à propriedade higroscópica e à característica porosa dos grãos, que permite a presença de ar intersticial ou intergranular. É dessa forma que a umidade dos grãos entra em equilíbrio com a umidade relativa e a temperatura do ar que os cercam.
Portanto, o equilíbrio higroscópico é a propriedade natural dos grãos de absorver ou perder umidade conforme as mudanças no ar. Mas, assim como a condensação, que também é um fenômeno natural, o equilíbrio higroscópico deve ser monitorado, porque pode gerar problemas no armazenamento. A seguir, entenda melhor a importância do monitoramento da temperatura e da umidade nas unidades armazenadoras.
O que são os sistemas de termometria?
Em geral, os sistemas de termometria são constituídos por estruturas de distribuição de sensores de monitoramento da temperatura na massa de grãos armazenados em silos ou em armazéns. Eles possuem um papel muito importante na armazenagem, sendo que o monitoramento da temperatura é essencial para o processo de conservação de grãos.
Os sistemas de termometria indicam a temperatura por meio de sensores distribuídos na massa de grãos armazenados. Esses sensores transmitem informações em forma de sinal elétrico analógico ou digital, fator que depende do modelo utilizado. Atualmente, também é possível monitorar a umidade dos grãos por meio desses sistemas. Apesar disso, aparelhos mais tradicionais, como o termopar, já realizavam a medição da umidade de forma eficiente.
Ainda que o tradicional termopar seja amplamente utilizado, há grandes vantagens no uso de aparelhos de medição de umidade mais modernos, como os sensores digitais. O termopar é uma tecnologia eficiente e simples, mas não ultrapassa os sensores digitais em agilidade e eficiência de leitura, já que esses dispositivos funcionam de forma rápida e não costumam apresentar problemas de funcionamento em instalações mais antigas.
Como cada um desses dispositivos, termopar e sensores digitais, possuem vantagens e desvantagens, cabe aos armazenadores de grãos fazerem uma análise criteriosa de suas características. Assim, é possível identificar qual tipo de aparelho funciona melhor para cada caso.
Qual é a importância dos sistemas de termometria para o acompanhamento do equilíbrio higroscópico?
O uso de sistemas de termometria é muito importante para que os armazenadores de grãos acompanhem a temperatura dentro dos silos. Até porque o calor em excesso causa diversos problemas no armazenamento, já que ele promove o fenômeno da condensação. Esse fenômeno natural tem relação com o equilíbrio higroscópico e gera mofo, deterioração e perda de grãos armazenados.
A condensação ocorre por conta do aumento excessivo de temperatura nos silos. Essas temperaturas elevadas estão relacionadas à bolsa de calor. Em geral, ela é uma massa de ar quente que faz a umidade contida nos grãos evaporar, por conta do equilíbrio higroscópico. Quando a água em forma de vapor condensa, ou seja, volta ao estado líquido, ela goteja sobre os grãos, causando o mofo e a deterioração.
Ou seja, os sistemas de termometria são essenciais para o acompanhamento do equilíbrio higroscópico, que está associado à temperatura e à umidade. Por meio desse acompanhamento, é possível evitar muitos problemas que reduzem a qualidade dos grãos armazenados. Em seguida, você vai entender em mais detalhes a importância do equilíbrio higroscópico para a conservação da massa de grãos no armazenamento.
Dica: acesse o site da PROCER Tecnologia, parceira da Cycloar, que trabalha com um eficiente e moderno sistema de termometria.
Qual é a importância do equilíbrio higroscópico na armazenagem de grãos?
Durante o dia, é comum que as temperaturas sejam mais altas, favorecendo a formação de bolsas de calor. Por conta do equilíbrio higroscópico, ocorre a evaporação da umidade dos grãos. Mas, à noite, a temperatura do ambiente diminui, assim como a umidade relativa dentro dos armazéns. Dessa forma, há a condensação, ou seja, o gotejamento sobre a massa de grãos, que causa os problemas já mencionados
Além disso, a aeração forçada realizada em unidades de armazenagem faz o ar ser aquecido em cerca de 2º a 3ºC, por conta do atrito com as paredes do aerador. Com esse aquecimento, o ar do ambiente muda sua umidade relativa e reduz o ponto de equilíbrio higroscópico. Isso aumenta a secagem dos grãos, causando a perda de peso e a queda do valor de comercialização do produto.
Por isso, a exaustão natural é muito vantajosa, contribuindo para que os grãos não sofram com a secagem em excesso. Ao contrário disso, quando a aeração forçada é realizada, surge a chamada zona de transição. Ela é composta por água e calor que foram retirados da zona de grãos que já sofreu o resfriamento. Essa zona de transição, por ser quente e úmida, provoca o surgimento de problemas como os grãos ardidos.
Portanto, monitorar a temperatura, a umidade e o equilíbrio higroscópico dos grãos armazenados é fundamental. É por meio desse monitoramento que os armazenadores de grãos podem tomar as decisões corretas para que a massa graneleira seja conservada. A exaustão natural desempenha um papel importante nesse processo, sendo muito benéfica quando comparada à aeração artificial ou forçada.
O que são as tabelas de equilíbrio higroscópico?
Além da exaustão natural, as tabelas de equilíbrio higroscópico são indispensáveis para o monitoramento e regulação dessa propriedade granular. As tabelas são formuladas por meio de softwares e utilizam padrões estatísticos. Geralmente, essas tabelas são específicas para cada tipo de grão armazenado, já que dependendo do grão, o teor de água de equilíbrio é diferente.
Desse modo, as tabelas de equilíbrio higroscópico auxiliam os armazenadores a conservarem os grãos da melhor forma possível. Mas, com o uso da aeração forçada é preciso estar atento a alguns elementos, já que esse processo gera alterações na temperatura e no equilíbrio higroscópico. Assim, é necessário adequar o sistema de aeração e, para isso, o armazenador precisa ter conhecimentos sobre condições higroscópicas.
Realizar os cálculos de equilíbrio higroscópico é essencial para uma armazenagem correta. Por exemplo, em um silo ou armazém hipotético de arroz, o ar é aquecido em 2ºC ao passar pela turbina de aeração. Se a temperatura externa for de 22ºC e umidade for de 60%, o ponto de equilíbrio higroscópico é 11,88. Com esse exemplo, fica claro que existem diversas variáveis nesse processo e elas devem ser consideradas por cada armazenador de grãos.
Hoje, há softwares que permitem aos armazenadores de grãos a realização desses cálculos, levando em consideração a secagem e os efeitos da aeração. Acesse a planilha de equilíbrio higroscópico da Cycloar para encontrar o ponto de equilíbrio dos seus grãos armazenados. Você ainda pode usá-la para calcular a porcentagem da perda de grãos e, assim, aplicar as técnicas adequadas para prevenir esse problema.
Conclusão
É muito importante que os armazenadores de grãos tenham conhecimentos sobre o equilíbrio higroscópico. Só assim é possível usar técnicas efetivas de correção e manutenção da temperatura e umidade nos silos e armazéns. Para isso, é preciso utilizar as tabelas de equilíbrio higroscópico e interpretá-las da forma correta, evitando a condensação e a secagem excessiva.
Vale lembrar que o equilíbrio higroscópico pode acabar gerando graves problemas se não for monitorado, mesmo que seja uma propriedade granular natural. Felizmente, é possível manter a massa graneleira armazenada de forma saudável, conservando-a em bom estado para a comercialização. O investimento em um bom sistema de exaustão natural, como o da Cycloar, e o monitoramento da temperatura e da umidade são fundamentais.
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