sábado, 23 de junho de 2007

Biomassa - Introdução

Entende-se por biomassa, como todo o tipo de matéria utilizada na produção de energia a partir de processos como a queima de matéria orgânica produzida num ecosistema. Dessa matéria produzida, apenas uma parte pode ser utilizada como biomassa, devido ao que absorvido pelo próprio ecosistema para a sua manutenção.
As vantagens deste tipo de combustível são o custo reduzido, o facto de ser renovável e de permitir o reaproveitamento de resíduos que de outra forma seriam desperdiçados sem qualquer tipo de aproveitamento. A queima deste tipo de resíduos é também menos poluente do que a queima dos combustíveis fosseis convencionais como o petróleo e o carvão mineral.
Este tipo de energia é considerado renovável por dois motivos: por a produção de matéria-prima ser considerada teoricamente inesgotável e porque o balanço de emissões de CO2 para a atmosfera ser nulo (o que é libertado na queima é igual ao que a árvore absorveu durante a sua vida).
A lenha é utilizada para produção de energia por biomassa. Este tipo de combustível tem como vantagem a sua abundância e o facto de estar uniformemente distribuída pelo país. Podem também ser utilizadas como matérias-primas as aparas de madeira, papel, restos de limpeza das florestas ou embalagens de papelão.
Para além da queima directa deste tipo de produtos, existem outros que são obtidos através de processos químicos ou naturais. O biodiesel, por exemplo, derivado de cereais, é utilizado como substituto do gasóleo nos automóveis convencionais. O outro tipo de aproveitamento da biomassa está na produção de biogás, nomeadamente metano, que é produzido nas ETAR (estações de tratamento de águas residuais) ou em aterros sanitários. Também com um elevado grau de implantação está o bioetanol, extraído à base da cana-de-açucar, milho ou beterraba e tem uma grande aceitação no Brasil, Estados Unidos da América e França respectivamente.
Este tipo de energia orgânica inicia o seu ciclo através da fotossíntese, onde as plantas capturam a energia do sol e transformam-na em energia química. Essa energia pode então ser convertida em várias outras formas de energia: electricidade, calor ou combustível. As fontes orgânicas que são usadas para produzir energia usando este processo de conversão são chamadas de biomassa.
Estão incluídos também nesta classificação os efluentes provenientes da indústria agro-pecuária, agro-industrial e urbanos. A energia consumida proveniente de recursos renováveis representa já cerca de 20% do total consumido mundialmente, sendo que desses, 14% correspondem à produção por biomassa.
Podemos então considerar 3 áreas dentro do aproveitamento de biomassa:
- Biomassa sólida - Biocombustíveis gasosos - Biocombustíveis líquidos
Tem como fonte os produtos e resíduos da agricultura (incluindo substâncias vegetais e animais), os resíduos da floresta e das indústrias conexas e a fracção biodegradável dos resíduos industriais e urbanos. Quanto à biomassa sólida, o processo de conversão ou aproveitamento de energia, passa primeiro pela recolha dos vários resíduos de que é composta, seguido do transporte para os locais de consumo, onde se faz o aproveitamento energético por combustão directa.
Vantagens: - Baixo custo de aquisição; - Não emite dióxido de enxofre; - As cinzas são menos agressivas ao meio ambiente que as provenientes de combustíveis fósseis; - Menor corrosão dos equipamentos (caldeiras, fornos); - Menor risco ambiental; - Recurso renovável; Desvantagens: - Menor poder calorífico; - Maior possibilidade de emissões de partículas para a atmosfera. Isto significa maior custo de investimento para a caldeira e os equipamentos de redução de emissões de partículas (filtros, etc.) - Dificuldades no stock e armazenamento.
2. Biocombustíveis gasosos
Tem origem nos efluentes agro-pecuários, da agro-industria e urbanos (lamas das estações de tratamento dos efluentes domésticos) e ainda nos aterros de RSU (residuos sólidos urbanos).
Este resulta na degradação biológica anaeróbica da matéria orgânica contida nos resíduos anteriormente referidos e é constituído por uma mistura de metano (CH4) em percentagens que podem variar entre os 50% e os 70% sendo o restante dióxido de carbono (CO2).
Existem vários tipos de aplicações dos biocombustíveis nomeadamente em grupos de cogeração onde o gás produzido pela ETAR ou aterro sanitário é usado para produção de energia eléctrica.
Existe uma série de biocombustíveis líquidos com potencial de utilização, todos com origem nas chamadas “culturas energéticas” respectivas do país de origem. São disso exemplos: - Biodiesel (éter metílico): obtido principalmente a partir de óleos de girassol, por um processo químico chamado transesterificação. - Etanol: É o mais comum dos álcoois e caracteriza-se por ser um composto orgânico, incolor, volátil, inflamável, solúvel em água, com cheiro e sabor característicos. Produzido a partir da fermentação de hidratos de carbono (açúcar, amido, celulose), com origem em culturas com a cana-de-açúcar ou por processos sintéticos. - Metanol: Os processos de produção mais comuns são de síntese a partir do gás natural, ou ainda a partir da madeira através de um processo de gaseificação. Os biocombustíveis (biodiesel, etanol, metanol) podem ser utilizados na substituição total ou parcial como combustíveis para veículos motorizados.
No caso do biodiesel, a sua utilização, com uma percentagem até 30%, é possível em motores diesel convencionais, sem necessidade de qualquer alteração mecânica ao nível do motor. A sua utilização numa proporção de 100% na mistura obriga à produção de motores especialmente preparados para o efeito.
O etanol ocupa um lugar de destaque no mercado brasileiro, com cerca de 43% dos veículos motorizados a funcionar a etanol. No entanto, existem algumas desvantagens que continuam por ultrapassar na produção deste tipo de combustível, tais como: - A queima da palha do canavial, visando o aumento da produtividade e redução de custos de transporte, tem consequências para o ambiente, ao libertar dióxido de carbono, ozono, compostos de azoto e de enxofre (responsáveis pelas chuvas ácidas); - A produção de efluentes do processo industrial da cana-de-açucar, os quais devem ser tratados e se possível, reaproveitados na forma de fertilizantes.