1. Introdução
1.2. A Biomassa como recurso energético
Tal como foi referido anteriormente, doravante o texto incidirá sobre biomassa de origem lenhosa, que, por simplicidade de escrita, será denominada simplesmente por “biomassa”.
1.2.1. O panorama energético atual
A biomassa será provavelmente a fonte de energia mais antiga da humanidade, remontando aos tempos da idade média (Pinho, 2010). Após a Revolução Industrial, as fontes “fósseis” assumiram papel preponderante na obtenção de energia, tendo o interesse na biomassa, entre outras fontes renováveis de energia, regressado massivamente nas últimas décadas, perante problemas como o esgotamento dos combustíveis fósseis, o aumento dos níveis de poluição que o aproveitamento desses combustíveis gera, os fenómenos relacionados com as alterações climáticas (consequência direta dessa poluição), etc.
Apesar das metas europeias, a nível mundial, e segundo dados da Environmental European Agency (EEA), em 2008 cerca de 74% da energia produzida era ainda obtida através da queima de combustíveis fósseis, como o petróleo bruto, o carvão ou o gás natural.
A produção de energia térmica e eletricidade a partir da combustão de biomassa tem sofrido um aumento em Portugal, onde existe atualmente um importante conjunto de unidades de cogeração e unidades dedicadas à produção de energia elétrica. A nível mundial, Vassilev et al. (2013) estimam que, em 2050, 33 a 50% da energia primária consumida possa ser suprida através do recurso biomassa.
1.2.2. Metas e estratégias para a política energética
Em Dezembro de 2005, a UE deu o primeiro grande passo para a emancipação da biomassa como energia alternativa aos combustíveis fósseis, elaborando o “Plano de Ação Biomassa”, onde foram definidas medidas destinadas a aumentar o desenvolvimento da produção de energia a partir da biomassa.
A Diretiva 2009/28/CE do Parlamento Europeu e do Concelho de 23 de Abril de 2009 estabelece metas estratégicas para a obtenção de energia a partir de fontes renováveis. Nesse sentido, a diretiva estabelece que “Cada Estado-Membro deve assegurar que a sua quota de energia proveniente de fontes renováveis no consumo final bruto de energia em 2020 seja, pelo
menos, igual ao objetivo nacional para a quota de energia proveniente de fontes renováveis estabelecida para esse ano (…) Estes objetivos globais nacionais obrigatórios devem ser coerentes com uma quota de pelo menos 20% de energia proveniente de fontes renováveis no consumo final bruto de energia da Comunidade até 2020”.
No que respeita à biomassa, a UE sugere na diretiva em causa que os Estados Membros “devem promover tecnologias de conversão que atinjam uma eficiência de conversão de, pelo menos 85 % para as aplicações residenciais e comerciais e de, pelo menos 70 % para as aplicações industriais”.
1.2.3. Biomassa como combustível/fonte de energia
A biomassa, sendo um recurso renovável, possui um enorme potencial energético, não só devido à disponibilidade existente, mas também à variedade de propriedades que possui (Demirbas, 2007)
O recurso energético biomassa não só pode ser usado para reduzir a pegada ecológica das diversas nações em termos de conversão energética, como poderá ser uma solução mitigadora para os problemas de alterações climáticas e efeito de estufa. Este potencial decorre do facto de a biomassa ser considerada um recurso neutro no que à emissão de CO2 para a atmosfera diz respeito, na medida em que aquando da conversão térmica da sua energia armazenada, a quantidade de gases de efeito de estufa (GEE) emitidos para a atmosfera iguala aproximadamente a quantidade consumida durante o processo de fotossíntese por outras espécies em crescimento. Quando comparada com a combustão de carvão, a utilização da biomassa pode mesmo reduzir as emissões de CO2 em até 93% (Khan et al., 2009).
Apesar de oferecer um diverso conjunto diversificado de vantagens, desde a diminuição da importação de combustíveis fósseis, a redução de emissão de GEE ou a criação de oportunidades de emprego, a utilização da biomassa como fonte de energia apresenta igualmente algumas limitações. A Tabela 4 compila alguns desses benefícios e limitações, com base na compilação de estudos de vários autores (e.g. Gominho, 2008; Loo e Koppejan, 2008; Bessa, 2008) elaborada por Coelho (2010).
Tabela 4. Principais benefícios e limitações da utilização de biomassa como fonte de energia (adaptado de Coelho 2010)
Benefícios Limitações
Elevada disponibilidade e rápida renovação Emissão de gases nocivos para o ambiente (NOx e CO)
Permite diversos tipos de aproveitamento (calor, eletricidade, combustíveis)
Baixo PCI, quando comparado com combustíveis fósseis
Contribui para a redução da emissão de GEE Densidade reduzida
Balanço de CO2 nulo Custos de recolha, transporte e armazenamento eventualmente elevados
Redução na dependência de combustíveis fósseis
Quantidades significativas (eventuais) de água
Incentivo à limpeza florestal, prevenindo incêndios
Distorções no mercado da madeira
Criação de empregos diretos Impactes negativos no solo, na ausência de reciclagem de cinzas
Baixo custo de aquisição
Transformação de energia perto das zonas de consumo, diminuindo as perdas
Potencial limitação de área disponível para agricultura e pastorícia, fruto da sobre- exploração de solo para cultivo de espécies
vegetais
Reciclagem de nutrientes para o solo, através do aproveitamento das cinzas
A eficiência da utilização da biomassa como fonte de energia depende de vários fatores, capazes de influenciar fortemente o processo de conversão da biomassa, nomeadamente o teor de humidade, o teor em cinzas, em voláteis, o poder calorífico ou a composição elementar da biomassa.
Em comparação com os combustíveis fósseis, a biomassa florestal apresenta geralmente quantidades superiores de oxigénio e teores de carbono muito inferiores, o que se traduz numa diminuição do poder calorífico da biomassa (Demirbas, 2004).
A conversão da biomassa vegetal em energia pode ser alcançada essencialmente através de três técnicas: gaseificação, pirólise ou combustão direta. Por não se enquadrar no âmbito desta dissertação, os princípios operacionais destas técnicas não serão explorados nem comparados.