sábado, maio 30

BIOMASSA E SEUS DERIVADOS

O que é Biomassa

O termo biomassa abrange os derivados recentes de organismos vivos utilizados como combustíveis ou para a sua produção.
A biomassa pode considerar-se um recurso natural renovável, enquanto que os combustíveis fósseis não se renovam a curto prazo.
A biomassa é utilizada na produção de energia a partir de processos como a combustão de material orgânico produzida e acumulada em um 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. Suas vantagens são o baixo custo, é renovável, permite o reaproveitamento de resíduos e é menos poluente que outras formas de energias como aquela obtida a partir de combustíveis fósseis.

A renovação da biomassa ocorre através do ciclo do carbono. A queima da biomassa ou de seus derivados provoca a liberação de CO2 na atmosfera. As plantas, através da fotossíntese, transformam esse CO2 nos hidratos de carbono, liberando oxigênio. Assim, a utilização da biomassa, desde que não seja de forma predatória, não altera a composição da atmosfera.


Materiais utilizáveis

As biomassas mais utilizadas são: a lenha (já representou 40% da produção energética primária no Brasil), o bagaço da cana-de-açúcar, galhos e folhas de árvores, papéis, papelão, etc. A biomassa é o elemento principal de diversos novos tipos de combustíveis e fontes de energia como o bio-óleo, o biogás, o BTL e o biodiesel.


Conversão de energia

Inicialmente, a energia contida na biomassa tem que ser transformada em calor para depois ser transformado em energia elétrica, através, principalmente, de tecnologias baseadas no ciclo do vapor. Temos os seguintes métodos de conversão:

Combustão direta: é a queima do material por aquecimento direto. Biomassa como madeira, lixo, palha e biogás (gerado pela decomposição do lixo, composto basicamente pelo gás metano, CH4, e dióxido de carbono) podem ser queimados para produzir gases quentes ou aquecimento de vapor d'água. É a mais comum e simples técnica de aproveitamento da biomassa.

Digestão anaeróbica: converte matéria orgânica numa mistura de metano e dióxido de carbono. Misturas de lixo, esgoto, restos de indústrias de alimentos, fezes de animais e água, são colocadas em um tanque de digestão, na ausência de oxigênio. Os gases produzidos são utilizados em tecnologias a vapor para a geração de energia.

Pirólise: é a degradação términa por calor na ausência de oxigênio. Biomassa como madeira, lixo, e outros, são utilizados, e produzem gases, óleo combustível e carvão.

Fermentação alcoólica: o álcool combustível é produzido fermentando-se o açucar da cana e, então, separando-se o álcool da mistura por destilação. Além da cana, trigo, beterraba, batatas, mandioca, papel, cerragem e palha contém açúcar ou celulose, que podem ser convertidos para álcool via fermentação.


Produtos derivados da biomassa

Alguns exemplos de produtos derivados da biomassa são:

Bio-óleo: líquido negro obtido por meio do processo de pirólise cujas destinações principais são aquecimento e geração de energia elétrica.

Bio-gás: metano obtido juntamente com dióxido de carbono por meio da decomposição de materiais como resíduos, alimentos, esgoto e esterco em digestores de biomassa.

Biomass-to-liquids: líquido obtido em duas etapas. Primeiro é realizado um processo de gasificação, cujo produto é submetido ao processo de Fischer-Tropsch. Pode ser empregado na composição de lubrificantes e combustíveis líquidos para utilização em motores do ciclo diesel.

Etanol celulósico: etanol obtido alternativamente por dois processos. Em um deles a biomassa, formada basicamente por moléculas de célulose, é submetida ao processo de hidrólise enzimática, utilizando várias enzimas. O outro processo é composto pela execução sucessiva das três seguintes fases: gasificação, fermentação e destilação.

Bioetanol "comum": feito no Brasil à base do sumo extraído da cana de açúcar (caldo-de-cana). Há países que empregam milho e beterraba para a sua produção.

Biodiesel: é feito do dendê, da mamona e da soja.

Óleo vegetal: Pode ser usado em motores diesel.


Aspectos Positivos e Negativos da Biomassa

Positivos

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; As emissões não contribuem para o efeito estufa.

Negativos

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; Ineficiente se forem usadas plantas pequenas; Poderia ser um contribuinte significativo para o aquecimento global pois o combustível tem baixo índice de contenção de calor.

Elaboração: Prof. Paulo Silva