Mostrando postagens com marcador Biomassa. Mostrar todas as postagens
Mostrando postagens com marcador Biomassa. Mostrar todas as postagens

quinta-feira, 22 de setembro de 2011

Biomassa: uma energia brasileira


Biomassa é ainda um termo pouco conhecido fora dos campos da energia e da ecologia, mas já faz parte do cotidiano brasileiro. Fonte de energia não poluente, a biomassa nada mais é do que a matéria orgânica, de origem animal ou vegetal, que pode ser utilizada na produção de energia. Para se ter uma idéia da sua participação na matriz energética brasileira, a biomassa responde por um quarto da energia consumida no País.

Esse percentual tende a crescer com a entrada em operação de novas usinas. Até 2006, devem começar a funcionar 26 novos empreendimentos de geração de energia a partir da biomassa selecionados pela Eletrobrás para o Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica (PROINFA). Todos os organismos biológicos que podem ser aproveitados como fontes de energia são chamados de biomassa. Entre as matérias-primas mais utilizadas estão a cana-de-açúcar, a beterraba e o eucalipto (dos quais se extrai álcool), o lixo orgânico (que dá origem ao biogás), a lenha e o carvão vegetal, além de alguns óleos vegetais (amendoim, soja, dendê). Em termos mundiais, os recursos renováveis representam cerca de 20% do suprimento total de energia, sendo 14% proveniente de biomassa e 6% de fonte hídrica. No Brasil, a proporção da energia total consumida é cerca de 35% de origem hídrica e 25% de origem em biomassa, significando que os recursos renováveis suprem algo em torno de dois terços dos requisitos energéticos do País. A biomassa é uma forma indireta de aproveitamento da energia solar absorvida pelas plantas, já que resulta da conversão da luz do sol em energia química. Estima-se que existam dois trilhões de toneladas de biomassa no globo terrestre ou cerca de 400 toneladas por pessoa, o que, em termos energéticos, corresponde a 8 vezes o consumo anual mundial de energia primária (produtos energéticos providos pela natureza na sua forma direta, como o petróleo, gás natural, carvão mineral, minério de urânio, lenha e outros). Em 2004, três novas centrais geradoras a biomassa (bagaço de cana) entraram em operação comercial no País, acrescentando 59,44 MW à matriz de energia elétrica nacional. Projeções da Agência Internacional de Energia indicam que o peso relativo da biomassa na geração mundial de eletricidade deverá passar de 10 terawatts/hora (TWh), em 1995, para 27 TWh em 2020. Para se ter uma idéia de quanto isso representa, o Brasil consumiu 321,6 TWh em 2002.

Atuando no mercado há mais de 60 anos, a Companhia Energética Santa Elisa, localizada em Sertãozinho (SP), produz 30 MW/h de energia, o suficiente para abastecer uma cidade de 500 mil habitantes. O custo da energia produzida é de US$ 30 por megawatt/hora. “Acaba saindo mais barato do que a energia produzida em uma hidrelétrica, se considerarmos que para construir uma usina desse tipo é necessário gastar muito dinheiro. Há também os problemas ambientais e sociais”, explica o diretor administrativo da empresa, Sebastião Henrique Gomes. O diretor destaca ainda as vantagens da biomassa em termos de controle da poluição: “O uso desse tipo de fonte renovável de energia está diminuindo a emissão de gases poluentes no ambiente. Quando aproveitamos o bagaço da cana para produzir energia elétrica, também estamos preservando a natureza”. Na produção de energia a partir de biomassa, não há emissão de dióxido de carbono e as cinzas são menos agressivas ao meio ambiente, em comparação com as provenientes de combustíveis fósseis, como o petróleo.

Pesquisador do Centro Nacional de Referência em Biomassa (CENBIO), o ambientalista Orlando Nunes lembra que uma das principais vantagens da biomassa é a capacidade de renovação. “É muito importante para um país como o Brasil produzir energia onde ela será consumida e poder produzi-la sem o risco de que acabe”, diz. “O uso dessa energia gera empregos e renda ao envolver mão-de-obra local na produção. Mais de 1 milhão de pessoas trabalham com Biomassa no Brasil e o número tende a crescer.” Dados do Balanço Energético Nacional (edição 2003) revelam que a participação da biomassa na matriz energética brasileira é de 27%, a partir da utilização de lenha de carvão vegetal (11,9%), bagaço de cana-de-açúcar (12,6%) e outros (2,5%). O potencial autorizado para empreendimentos de geração de energia elétrica, de acordo com a ANEEL, é de 1.376,5 MW, quando se consideram apenas centrais geradoras que utilizam bagaço de cana-de-açúcar (1.198,2 MW), resíduos de madeira (41,2 MW), biogás ou gás de aterro (20 MW) e licor negro (117,1 MW).


Energia a partir da casca de cupuaçu

Um projeto pioneiro na produção de energia a partir de biomassa está sendo desenvolvido no município amazonense de Manacapuru. O Centro Nacional de Referência em Biomassa, em parceira com o Instituto Nacional de Colonização e Reforma Agrária (INCRA) e com o Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), está testando a casca de cupuaçu como combustível para produção de eletricidade. Para o projeto, foram escolhidas 187 famílias de agricultores do assentamento de Aquidaban. Após a definição de como será feita a distribuição da eletricidade gerada, o sistema – que já está em funcionamento – deve ser inaugurado oficialmente no início de Setembro próximo. A Eletrobrás, a Eletronorte e a Companhia Energética do Amazonas (CEAM) deverão atuar como parceiros no projeto.

Para o CENBIO, o aproveitamento energético da casca de cupuaçu é um importante meio para integrar as famílias da região e gerar eletricidade de forma limpa e renovável para uma população carente. “É o primeiro projeto fora da Índia de gaseificação de biomassa num sistema isolado (não conectado à rede nacional interligada)”, explica o coordenador do projeto, Osvaldo Martins.

O princípio de transformação da casca do cupuaçu em combustível é relativamente simples. A casca, com umidade máxima de 6%, é queimada dentro de um gaseificador com pouco oxigênio. A combustão incompleta produz, no lugar da fumaça, um gás que tem poder calorífico equivalente a aproximadamente 25% daquele proporcionado pelo gás natural. Esse gás é jogado na entrada de ar do motor a diesel, reduzindo em até 80% o consumo desse combustível. Neste momento ocorre a substituição do diesel pelo gás da casca de cupuaçu. “Se o motor consumia cinco litros de diesel por hora, passará a usar apenas um litro”, explica Martins.

O objetivo do programa, segundo Martins, é mostrar a viabilidade técnica e econômica da geração de energia a partir da casca do cupuaçu na região. “Precisamos ter um cenário real do potencial da adaptação desse novo sistema no Norte do País”, diz Martins. O custo total do programa é de R$ 980 mil, financiados durante dois anos pelos fundos setoriais de energia do Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT). Antes de mandar os equipamentos – importados da Índia – para Manacapuru, os pesquisadores fizeram modificações: “Trocamos alguns acessórios por similares nacionais. Isso facilitou a manutenção”, informa Martins. Ele ressalta que a geração de energia não é o único objetivo do programa: “Queremos, além de implementar energia, inserir uma agroindústria à rede de processamento de cupuaçu para agregar mais valor ao produto e gerar renda.

segunda-feira, 5 de setembro de 2011

Energia Gerada por Biomassa


Do panorama da geração de energia, o termo biomassa abrange os derivados recentes de organismos vivos empregados como combustíveis ou para a sua produção. Do ponto de vista da ecologia, biomassa é a quantia total de matéria viva presente num ecossistema ou numa população animal ou vegetal. Os dois conceitos estão, portanto, interligados, embora sejam desiguais.
Na definição de biomassa para a geração de energia não se contabiliza os tradicionais combustíveis fósseis, apesar destes também sejam derivados da vida vegetal (carvão mineral) ou animal (petróleo e gás natural), mas são resultado de várias transformações que requerem milhões de anos para acontecerem. A biomassa pode considerar-se um recurso natural renovável, contrariamente aos combustíveis fosseis
A biomassa é utilizada na produção de energia a partir de processos como a combustão de material orgânico que se encontra presente num ecossistema, porém nem toda a produção primária passa a incrementar a biomassa vegetal do ecossistema. Parte dessa energia acumulada é empregada pelo ecossistema para sua própria manutenção.


Transformar a Biomassa em Energia


Existe quatro formas de transformar a biomassa em energia:
1.     Pirólise: através dessa técnica, a biomassa é exposta a supremas temperaturas sem a presença de oxigénio, mirando o acelerar da decomposição da mesma. O que sobra da decomposição é uma mistura de gases , líquidos (óleos vegetais) e sólidos (carvão vegetal);
2.     Gasificação: assim como na pirólise, aqui a biomassa também é acalorada na ausência do oxigénio, originando como produto final um gás inflamável. Esse gás ainda pode ser filtrado, visando à remoção de alguns componentes químicos residuais. A diferença básica em relação à pirólise é o fato de a gaseificação exigir menor temperatura e resultar apenas em gás;
3.     Combustão: aqui a queima da biomassa é realizada a altas temperaturas na presença abundante de oxigénio, produzindo vapor a alta pressão. Esse vapor geralmente é usado em caldeiras ou para mover turbinas. É uma das formas mais comuns hoje em dia e sua eficiência energética situa-se na faixa de 20 a 25%;
4.     Co-combustão: essa prática propõe a substituição de parte do carvão mineral utilizado em urnas termoeléctricas por biomassa. Dessa forma, reduz-se significativamente a emissão de poluentes. A faixa de desempenho da biomassa encontra-se entre 30 e 37%, sendo por isso uma escolha bem atractiva e económica actualmente.

Vantagens e Desvantagens


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;
Emissões não contribuem para o efeito estufa.

Desvantagens:

Menor poder calorífico;
Maior possibilidade de geração de material particulado para a atmosfera. Isto significa maior custo de investimento para a caldeira e os equipamentos para remoção de material particulado;
Dificuldades no estoque e armazenamento.

A agroindústria inclui a produção de energia a partir da biomassa, área em que o Brasil é líder mundial, a liderança se deve à competitividade do País na produção de açúcar, área em que tem o menor custo de produção do mundo - segundo a Associação das Indústrias de Açúcar e de Álcool do Estado de São Paulo (AIAA) -, e aos resultados alcançados pelo Proálcool, conforme demonstram os gráficos de Produção de Álcool e de Produção de Açúcar. O setor faturou US$ 8,9 bilhões em 1995 e gerou 1 milhão de empregos.

O complexo sucro-alcooleiro passa por uma reestruturação em função dos problemas com o fornecimento de álcool no final da década de 80, que acarretou a quebra de confiança do consumidor neste tipo de combustível. Durante toda a década de 90 a participação das vendas de carro a álcool nas vendas totais vem caindo, chegando a um inexpressivo 0,08% em 1998. Com isso, o período recente foi marcado pela redução do consumo de álcool e pela expansão da produção de açúcar para exportação, como pode ser verificado no gráfico sobre Produção e exportação de açúcar no Brasil. Um dos pontos mais graves desta redução é a ociosidade de uma ampla rede de distribuição de álcool combustível, com 26 mil postos em todo o país, causada pela maior participação do álcool anidro (para mistura com a gasolina) em relação ao hidratado, que é comercializado por este sistema.

Nos anos 90, açúcar e álcool deixaram de ser produzidos de forma complementar e passaram a disputar recursos, tanto agrícolas como industriais. A redefinição deste segmento da agroindústria irá depender de dois fatores: dos ganhos de produtividade do produtor (estimados em 3% ao ano nos últimos dez anos, o que é bastante significativo) e da política de utilização do álcool anidro na mistura com gasolina. Esta utilização é tecnicamente considerada a mais adequada para reduzir os níveis alarmantes de poluição ambiental causada por automóveis. A indefinição das políticas atuais tem como conseqüência a formação de um enorme estoque de passagem. O setor carregou na passagem de 1998 para 1999 estoques de 2 bilhões de litros de álcool, grande parte concentrados em São Paulo.

Um ponto importante a favor da indústria está em sua capacidade de produzir excedentes de bagaço para co-geração de energia elétrica. Estima-se que em períodos de seca seja possível gerar algo entre 6 mil e 20 mil Mwh a custos compatíveis com os da hidroeletricidade.Quanto à importância do setor na geração de empregos, esta tende a diminuir com o aumento da mecanização. Estimativas do Instituto de Economia Agrícola da Secretaria da Agricultura de São Paulo apontam entre 17% e 19% a área de cana mecanizada no estado em relação à área potencialmente mecanizada. Este percentual tem se mantido estável na década de 90, indicando que o setor continua tendo importância na geração de empregos rurais, estimados em 1,1 milhão, entre empregos temporários e permanentes
.