Energia da Biomassa

Andrade e Carvalho (2014) definem biomassa como recurso renovável oriundo de matéria orgânica de origem animal ou vegetal. A biomassa pode ser usada na produção de calor para uso

térmico industrial, para geração elétrica e/ou para ser transformada em outras formas intermediárias de energias: sólidas (carvão vegetal, briquetes, etc.), líquidas (etanol, biodiesel, etc.) e gasosas (biogás). Assim, ela se caracteriza como uma fonte energética renovável bastante versátil.

A biomassa vegetal distribui-se variadamente na Terra (Figura 21), mas as regiões tropicais tem uma maior concentração e maior potencial para produção de biomassa de formas diversas.

Figura 21: Distribuição da Biomassa na Terra (NASA, 2009).

Fonte: <www.energiasrenovaveis.com/DetalheConceitos.asp?ID_conteudo=1&ID_area=2&ID_sub_area=2>.

Dependendo da origem, a biomassa classifica-se como: Culturas para fins energéticos (plantações e florestas energéticas, ex.: eucalipto, pinus); Resíduos florestais e agrícolas (Ex.: bagaço de cana, resíduos de cereais, etc.); Sub-produtos orgânicos (Ex.: resíduos orgânicos, efluentes da agropecuária e resíduos industriais); Resíduos orgânicos (Ex.: lixo, esgoto, etc.).

Andrade e Carvalho (2014) afirmam que a bioenergia consiste no uso da biomassa como fonte de energia. A biomassa pode ser convertida em outras formas de bioenergia, tais como energias térmica; mecânica e elétrica. A energia térmica normalmente é gerada via combustão direta da biomassa (normalmente em estado sólido) e com fins de aquecimento para uso residencial. A energia mecânica é obtida da biomassa, normalmente líquida ou gasosa, usada como biocombustível em geradores de calor e energia, como as máquinas a vapor ou motores de combustão interna e pode ser usada pelo setor de transportes (etanol e biodiesel), entre outras

aplicações. A energia elétrica, a partir da biomassa, é gerada via sistemas que produzem energia mecânica acoplados a geradores elétricos, que convertem a energia mecânica em bioeletricidade.

Também pode haver produção combinada de energias via cogeração. Neste caso, existe combinação de energia térmica e elétrica num mesmo equipamento. A cogeração pode ser para auto-consumo ou ao consumo de terceiros e evita ou minimiza a utilização de equipamentos dedicados para geração de calor e aquisição de eletricidade via rede elétrica de distribuição. Já no âmbito das UTEs, a maioria utiliza os derivados de petróleo, gás natural, carvão mineral e biomassa como matéria-prima. A biomassa tem um poder calorífico menor que os combustíveis fósseis e, consequentemente tem uma eficiência energética média também mais baixa. Como nos casos das energias eólica e solar, a biomassa também tem prós e contras.

Para a geração elétrica, usa-se basicamente biomassa sólida ou gasosa (biogás). A biomassa sólida pode ser pré-processada antes de ser utiliza, gerando os seguintes produtos: Pellets (pó e serradura de madeira compactada); Estilhas (cortes de resíduos do processamento de madeira); Toros (madeira serrada em toras); Briquetes (estilhas e serraduras de madeira prensada, podendo também ser posteriormente torrefadas); e Fardos de palha (conjuntos de feixes de palha ou outras ramagens compactados em forma de rolos ou paralelepípedos). O biogás é obtido na decomposição de materiais orgânicos (resíduos sólidos urbanos, esgoto, sobras da agropecuária, etc.) por meio de digestão anaeróbia de microorganismos e é composto basicamente de basicamente metano.

A biomassa também insere-se no contexto mundial de tecnologias de geração elétrica menos agressivas ao meio ambiente. As vantagens da biomassa são:

 É energia renovável e pouco poluente (emissão neutra de CO2);

 Tem elevado grau de segurança, pois é muito adaptável à oferta/demanda;  Biomassa sólida é barata e as cinzas são menos impactantes ao meio-ambiente;  Há menor corrosão de equipamentos (caldeiras, fornos, etc);

 Gera empregos em áreas rurais. As desvantagens da biomassa são:

 Possibilidade de desmatamentos de florestas naturais e destruição de habitats da fauna;  Eventual competição com cultivo alimentar no mercado das matérias-primas agrícolas;

 Menor poder calorífico em comparação com outros combustíveis;

 Contribuição dos biocombustíveis líquidos na formação de chuvas ácidas;

 Custos e dificuldades inerentes ao transporte e ao armazenamento de biomassa sólida. Segundo o REN 21 (2014), o consumo da bioenergia tem sido crescente nos últimos anos e deve continuar a crescer constantemente nos setores de calor, energia e transportes. Em 2013, a capacidade instalada de bioeletricidade mundial foi de 5,0 GW, fazendo a capacidade acumulada atingir 88,0 GW e a geração de bioeletricidade atingir 405,0 TWh, incluindo a energia gerada para calor e energia de ciclos combinados.

Para 2050, a IEA (2012) projeta que a bioenergia poderia fornecer 3.100,0 TWh, correspondendo a 7,5% da geração elétrica mundial (Figura 22), e reduzir as emissões em 1,3 Gt de CO2-eq/Ano. O Brasil responderia por 80% da geração das Américas Central e do Sul.

Figura 22 (Adaptado): Projeções de crescimento do uso da Bioeletricidade no Mundo (IEA, 2012).

O Protocolo de Quioto define as emissões da queima de biomassa são “neutras” em CO2,

pois são geradas através do ciclo natural do carbono (emissões biogênicas), ou seja, o CO2 gerado

será equivalentemente reabsorvido com a produção subsequente da mais biomassa. Assim, o uso da biomassa contribui diretamente com o controle das emissões de GEE.

Em função da quantidade de poluentes oriundos da queima e do processo de extração de petróleo e de carvão mineral, os usos de combustíveis fósseis possivelmente terão reduções gradativas nas próximas décadas. Já o uso do gás natural dependerá do aumento da exploração

das reservas existentes, de novas reservas e de uma menor dependência do fornecimento de outros países por parte das nações mais desenvolvidas. Estes fatores tornam a biomassa uma opção energética ainda mais interessante para uma maior sustentabilidade energética mundial.

A biomassa relativa a resíduos de safras agrícolas apresenta características de sazonalidades e intermitências, conforme o tipo de cultivo, para a geração de bioeletricidade. Entretanto, quando é feita a opção de cultivos para fins energéticos, estes fatores restritivos deixam de existir, pois o planejamento da produção garante a regularidade no suprimento de biomassa para as UTEs.

Mais recentemente, segundo a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA, 2013), a biomassa também vem tendo sua importância apliada por meio de 19biorrefinarias. As biorrefinarias integram diversas rotas de conversão (bioquímicas, microbianas, químicas) em busca do melhor aproveitamento da biomassa e da energia nela contida. Isto implica na realização mais pesquisas e investimentos para aprimoramentos tecnológicos e agregação de maior valor econômico à produção de biomassa.

No contexto atual do desenvolvimento sustentável, a biomassa tem se firmado cada vez mais como uma fonte geradora de eletricidade no mundo. Apesar da biomassa ainda ser relativamente cara, do ponto de vista ambiental, ela é mais vantajosa que as UTEs de combustíveis fósseis.

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Biorrefinaria é uma instalação que integra processos de conversão de biomassa em biocombustíveis, insumos químicos, materiais, alimentos, rações e energia. O objetivo de uma biorrefinaria é otimizar o uso de recursos e minimizar os efluentes, maximizando os benefícios e o lucro (EMBRAPA, 2013).

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