Biomassa
Thiago Alexandre de Andrade Costa (COSTA, T.A.A.)
Do ponto de vista energético, biomassa é todo recurso renovável oriundo de matéria orgânica que pode ser utilizada na produção de energia, sendo uma forma indireta de energia solar, uma vez que essa é convertida em energia química pela fotossíntese. A quantidade de biomassa existente é da ordem de dois trilhões de toneladas, ou seja, 400 toneladas per capita ou ainda a 3.000 EJ por ano (RAMAGE; SCURLOCK, 1996).
O aproveitamento da biomassa pode ser feito por meio da combustão direta (com ou sem processos físicos de secagem, classificação, compressão, corte/quebra etc.), de processos termoquímicos (gaseificação pirólise, liquefação e transesterificação) ou de processos biológicos (digestão anaeróbia e fermentação).
É fácil pensarmos na biomassa com certo preconceito, principalmente frente a um contexto de preocupação ambiental. Essa realidade e a falta de informações oficiais se devem a sua utilização por países pobres e setores menos desenvolvidos, sua fonte dispersa e a sua associação indevida a problemas de desflorestamento e desertificação.
Embora de eficiência reduzida, seu aproveitamento por ser feito diretamente por intermédio da combustão em fornos e caldeiras, no qual tecnologias de conversão mais eficientes, como o acoplamento de sistemas de gaseificação e a integração de pirólise às turbinas a gás ou a co-geração (utilização de resíduos agrícolas e florestais, por exemplo), estão sendo aplicadas principalmente para diminuir os impactos socioambientais e ainda aumentar a eficiência na produção de energia.
Estima-se que a biomassa possa representar até cerca de 14% de todo o consumo mundial de energia primária, chegando até 48% em países em desenvolvimento, ou até mesmo 60% na África. Segundo Hall House & Scrase (2000) existem dois cenários: o primeiro, divulgado pela Agência Internacional de Energia (AIE) indica que a biomassa ocupará uma menor proporção na matriz energética mundial, com valores de no máximo 11% em 2020, mesmo diante do desenvolvimento e aplicação de tecnologia. Já o segundo cenário mais otimista para esta fonte de energia, prevê, no mínimo, uma estabilização, ou até mesmo um aumento frente ao crescimento populacional, urbanização e melhoria nos padrões de vida (um aumento na qualidade de vida faz com que pessoas passem a usar mais carvão vegetal e lenha, em lugar de resíduos).
No Brasil, o tamanho do território somado a sua localização oferece excelentes condições para a produção e o uso energético da biomassa em larga escala. Além da produção de álcool, queima em fornos, caldeiras e outros usos não-comerciais, a biomassa apresenta grande potencial no setor energético. Em São Paulo, grande parte da biomassa é utilizada na produção do etanol. Já o Paraná e São Paulo são os dois estados brasileiros com maior aproveitamento de resíduos da madeira, oriunda de silvicultura, para a geração de energia elétrica, seguidos de Minas Gerais e Bahia.
Para se ter uma ideia, atualmente, o recurso de maior potencial para geração de energia elétrica no País é o bagaço de cana-de-açúcar. A alta produtividade alcançada pela lavoura canavieira, acrescida de ganhos sucessivos nos processos de transformação da biomassa sucroalcooleira, têm disponibilizado enorme quantidade de matéria orgânica sob a forma de bagaço nas usinas e destilarias de cana-de-açúcar (co-geração), interligadas aos principais sistemas elétricos, que atendem a grandes centros de consumo dos Estados das regiões Sul e Sudeste.
Em alguns Estados brasileiros, principalmente no Amazonas e Pará, verifica-se também a importância de várias plantas para a produção de óleo vegetal, que pode ser queimado em caldeiras e motores de combustão interna, para a geração de energia elétrica e o atendimento de comunidades isoladas do sistema elétrico (FREITAS; DI LASCIO; ROSA, 1996). Outros resíduos agrícolas, como casca de arroz, da casca de castanha de caju (Ceará) e da casca de coco-da-baía, também apresentam grande potencial no setor de geração de energia elétrica. Para a casca de arroz destacam-se o Rio Grande do Sul, Mato Grosso e Maranhão.
Na década de 70 a madeira como fonte primária de energia passou a ser suplantada pelo petróleo e, em seguida, pela hidrelétrica. A participação da madeira no balanço energético brasileiro veio decrescendo ao longo do tempo, sobretudo porque houve um incentivo maior para o uso de derivados de petróleo, para atendimento das novas demandas energéticas. Nos últimos dez anos, contudo, pode-se constatar uma forte reversão nessa tendência. Talvez um reflexo da incerteza quanto à oferta de outras fontes e, sobretudo, pelas vantagens econômicas e oportunidades ambientais e estratégicas oferecidas pelo uso da madeira como fonte de energia. O volume de madeira atualmente consumido para energia é da ordem de 220 milhões de metros cúbicos anuais, segundo fontes oficiais ligadas à área de energia (MINISTÉRIO, 2007). No consumo energético da madeira para energia, a produção de carvão vegetal se destaca, em decorrência da demanda existente pelo produto junto ao setor siderúrgico. O Brasil, por exemplo, é o maior produtor mundial de aço produzido com o emprego do carvão vegetal para fins de Redução do Minério de Ferro.
A aplicação da biomassa para a geração de energia tem aumentado, tanto em países desenvolvidos como em países em desenvolvimento. Entre outras razões, estão a busca de fontes mais competitivas de geração e a necessidade de redução das emissões de dióxido de carbono. Do ponto de vista técnico-econômico e socioambiental, os principais entraves ao maior uso da biomassa na geração de energia elétrica são: baixa eficiência termodinâmica das plantas; custos altos de produção e transporte; e uma maior necessidade de gerenciamento do uso e ocupação do solo (CORTEZ; BAJAY; BRAUNBECK, 1999). Conquanto estes problemas podem ser resolvidos com o surgimento de novas tecnologias e incentivos instituídos pelas políticas do setor elétrico.
Como podemos conferir, a imagem e utilização da biomassa estão mudando devido à mensuração mais acurada do seu uso, desenvolvimento de tecnologias eficientes de evolução e o reconhecimento das vantagens ambientais do uso racional da biomassa, principalmente no que se refere ao controle das emissões de gás carbônico e enxofre (ROSILLO CALLE; BAJAY; ROTHMAN, 2000). Além disso, o uso da biomassa tende a promover o desenvolvimento de regiões menos favorecidas economicamente, por meio da criação de empregos e da geração de receita, reduzindo o problema do êxodo rural e a dependência externa de energia. Sendo assim, em um cenário, a médio e longo prazo, de exaustão dos recursos não-renováveis, o uso da biomassa poderá ser melhor aproveitado, além do que já vem sendo feito hoje, na geração de energia elétrica em sistemas de co-geração e no suprimento de eletricidade para demandas isoladas da rede elétrica.
Fontes:
ATLAS - biomassa
O Uso Energético da Madeira — José Otávio Brito
Energia PGA é um forum de discussão entre os alunos cursando a disciplina de Energia da Universidade Católica de Brasília, no Programa de Pós-graduação em Planejamento e Gestão Ambiental. Iremos postar aqui assuntos diversos e ligados a fontes, usos e demanda de energia.
9 comments:
Prezados colegas,
Considerando o setor rural o maior usuário da energia de biomassa, gostaria de enfatizar algumas vantagens ambientais que percebo: é uma forma de energia renovável; pode ser produzida a partir de desperdícios da indústria (florestal); resulta da combustão uma quantidade pequena de resíduos sólidos e gasosos.
Ao aproveitamento da energia de biomassa cabe um papel especial, pois, face ao seu grande potencial, apresenta-se bastante atrativa regionalmente e globalmente, uma vez que há a possibilidade de utilização de muitas matérias primas diferentes e devido à sua flexibilidade na disponibilização e aproveitamento de energia.
Por fim, considerando os desafios dos mercados de energia e da necessidade de uma proteção climática global, há que se continuar incentivando a ampliação do uso das energias renováveis.
Prezados gostaria de levantar uma questão referente aos sistemas de cogeração de biomassa.
Os sistemas de cogeração, permite produzir simultaneamente energia elétrica e calor útil, configuram a tecnologia mais racional para a utilização de combustíveis. Este é o caso das indústrias sucro-alcooleira e de papel e celulose, que além de demandar potência elétrica e térmica, dispõem de combustíveis residuais que se integram de modo favorável ao processo de cogeração. A cogeração é usada em grande escala no mundo, inclusive com incentivos de governos e distribuidoras de energia.
A produção elétrica nas usinas de açúcar e álcool, em sistemas de cogeração que usam o bagaço de cana como combustível, é uma prática tradicional deste segmento, e acontece em todo o Mundo. O que diferencia seu uso, é a eficiência com que o potencial do bagaço é aproveitado.
No Brasil, grande produtor mundial de cana-de-açúcar, a cogeração nas usinas de açúcar e álcool também é uma prática tradicional, produzindo-se entre 20 a 30 kWh por tonelada de cana moída, como energia elétrica e mecânica, esta última usada no acionamento direto das moendas.
A cogeração com bagaço irá certamente melhorar a economicidade da produção sucroalcooleira, aumentando a competitividade do álcool carburante. O bagaço volumoso, é de difícil transporte, implicando em gasto adicional, tornando a geração de eletricidade na própria região da usina mais barata. Mais econômica é gerar eletricidade associada à geração de calor de processo para uso na usina,
conservando-se energia.
boa reflexão
Um aspecto interessante abordado no texto foi à questão da biomassa ser importante para o desenvolvimento de regiões mais desfavorecidas, afinal não há como a economia girar sem energia. A utilização de biodigestores, que é realidade em alguns locais, é exemplo para tal fato. O governo sem dúvida tem que usar os instrumentos econômicos para que incentive de fato a utilização desse tipo de energia em larga escala, assim o destino do lixo , por exemplo, é mais plausível.
De acordo com o texto verifica-se que a biomassa tem um grande potencial energético e apresenta algumas alternativas interessantes do ponto de vista econômico e ambiental. Do ponto de vista econômico a co-geração de energia nas usinas de açúcar e álcool barateia os custos de produção e do ponto de vista ambiental, o uso dos resíduos produzidos evita a sua deposição no meio ambiente. Alternativa que também pode ser fomentada é a produção de óleo vegetal retiradas de plantas nativas da Amazônia para produzir energia elétrica naquela região diminuindo os custos de produção da energia e a emissão de CO2.
Raimundo Pereira Barbosa
O interessante quanto ao uso da biomassa como combustível é o uso de materiais que seriam descartados no meio ambiente como lixo, como é o caso do bagaço da cana. A inovação por novas formas de obtenção de combustível é importante, visto que como o Brasil é um país continental tem diversas realidades distintas uma das outras, então com o incentivo ao não desperdício de matéria-prima para a obtenção de energia, ganhamos todos e o e meio ambiente agradece por não ficar poluído com resíduos úteis para a obtenção de energia.
A utilização da biomassa deve ser bastante incentivada, já que os benefícios para as populações mais isoladas com a utilização dessa tecnologia para a geração de energia é direto. Não existe desenvolvimento sem energia e dessa maneira populações rurais podem ser beneficiadas. Outro fator importante é a redução de resíduos orgânicos já que esse material é utilizado para a geração de energia.
Formas alternativas de energia devem ser incentivadas através de políticas sociais e econômicas para que se busque o desenvolvimento de comunidades e promova o uso de fontes de energia limpa.
Conforme o Thiago aborda biomassa é todo recurso renovável oriundo de matéria orgânica que pode ser utilizada na produção de energia. A aplicação da biomassa para a geração de energia tem aumentado, tanto em países desenvolvidos como em países em desenvolvimento. Entre outras razões, estão a busca de fontes mais competitivas de geração e a necessidade de redução das emissões de dióxido de carbono.
O grande desafio na elaboração do planejamento do setor elétrico nacional está pautado em alcançar o equilíbrio entre os interesses dos agentes privados e os interesses da sociedade e do meio ambiente, buscando assim, a obtenção de amplos benefícios para todos os envolvidos. A utilização da biomassa como fonte de energia vem atender a esses interesses, aumentando assim a participação da biomassa na matriz energética brasileira.
Como outras matrizes renováveis de energia, a biomassa possui vantagens interessantes, que devem consideradas para seu uso:
- Baixo custo de aquisição;
- Menor corrosão dos equipamentos (caldeiras, fornos);
- Menor risco ambiental;
- Recurso renovável;
- Emissões não contribuem para o efeito estufa.
O que é importante ressaltar é a diversificação da matriz energética, que deve ser incentivada, em contrapartida ao uso de combustíveis fósseis.
A produção de energia elétrica a partir da biomassa, atualmente, é muito defendida como uma alternativa importante para países em desenvolvimento e também outros países. Programas nacionais começaram a ser desenvolvidos visando o incremento da eficiência de sistemas para a combustão, gaseificação e pirólise da biomassa. Segundo pesquisadores, entre os programas nacionais bem sucedidos no mundo citam-se:
- O PROÁLCOOl, Brasil
- Aproveitamento de biogás na China
- Aproveitamento de resíduos agrícolas na Grã - Bretanha
- Aproveitamento do bagaço de cana nas Ilhas Maurício
- Coque vegetal no Brasil
Portanto, o investimento em programas sustentáveis em relação à utilização da biomassa é extremamente viável para países em desenvolvimento, como por exemplo o Brasil, pois a biomassa é uma fonte de energia renovável e pode ser produzida facilmente.
Referências Bibliográficas:
http://www.ambientebrasil.com.br
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