Energia renovável: como é produzida a energia a partir da biomassa

Biomassa é toda matéria orgânica, de origem vegetal ou animal, utilizada na produção de energia, como plantas, lenha, bagaço de cana-de-açúcar, resíduos agrícolas, restos de alimentos, excrementos e até do lixo. Para definir a biomassa no contexto da geração de energia, não são contabilizados os tradicionais combustíveis fósseis, apesar de serem também derivados do ramo vegetal e mineral (são exemplos disso o carvão mineral, do ramo vegetal, e o petróleo e gás natural, do ramo mineral), e é por isso que pode ser considerada um recurso natural renovável.

O Brasil possui situação privilegiada para produção de biomassa em larga escala, pois existem extensas áreas cultiváveis e condições climáticas favoráveis ao longo do ano. Cerca de 9% da energia elétrica produzida no país é gerada a partir de biomassa. Você já sabe como a WEG está gerando energia a partir de resíduos sólidos urbanos?

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Vantagens e desvantagens da Biomassa

Por meio da intervenção humana adequada, a biomassa é uma alternativa viável para substituir os combustíveis fósseis e poluentes, como o petróleo e o carvão, por exemplo. Além disso, a biomassa é comumente utilizada em usinas termelétricas para gerar eletricidade, tem baixo custo de aquisição, as emissões não contribuem para o efeito estufa, é menos agressiva ao meio ambiente, diminuindo assim o risco ambiental.

Resumidamente, suas vantagens incluem: alternativa de energia renovável; baixo custo; baixa emissão de gases poluentes; produzida a partir de uma grande variedade de materiais.

Porém a produção de biomassa também por comprometer a conservação das florestas e originar novas áreas desmatadas. Existe ainda a dificuldade logística de armazenar os seus resíduos sólidos.

Dentre as principais desvantagens, estão: eficiência reduzida; biocombustíveis líquidos podem emitir enxofre e contribuir com o fenômeno da chuva ácida; pode resultar em impactos ambientais em florestas; elevado custo financeiros de equipamentos; a queima da biomassa é relacionada com aumento de casos de doenças respiratórias; dificuldade de armazenar a biomassa sólida.

Fontes de Biomassa

As fontes de biomassa podem ser classificadas como: vegetais lenhosos (madeiras), vegetais não lenhosos (sacarídeos, celulósicos, amiláceos e aquáticos), resíduos orgânicos (agrícolas, industriais, urbanos) e biofluidos (óleos vegetais).

Entre os principais produtos agrícolas usados como fonte energética alternativa geradora da biomassa encontra-se a cana de açúcar, que é aproveitada para a produção de álcool.

O bagaço da cana de açúcar, a casca do arroz, da castanha e do coco também são utilizados para gerar energia para as caldeiras. No Brasil, o bagaço da cana de açúcar é o principal recurso potencial para geração de energia elétrica.

A mandioca, os amidos, os óleos vegetais (dendê, babaçu, mamona etc.) e a celulose, entre vários outros materiais, podem ser utilizados para a produção de combustíveis para os motores.

Os dejetos urbanos, industriais e agropecuários são matérias orgânicas que podem ser transformadas em biogás, usado na produção de energia nas residências, na indústria, nos motores, com alto poder calorífico, semelhante ao gás natural. A queima da madeira ainda é bastante usada na indústria, para geração de energia.

Como a biomassa é utilizada e transformada em energia utilizável?

A biomassa é utilizada diretamente como combustível ou através da produção de energia a partir de processos de pirólise, gasificação, combustão ou co-combustão de material orgânico que se encontra presente num ecossistema. É graças a essas tecnologias de conversão que é possível obter diversas variedades de biocombustíveis como o etanol, o metanol, o biodiesel e o biogás. Conheça os principais processos de conversão da biomassa:

Pirólise: através dessa técnica, a biomassa é exposta a altas temperaturas sem a presença de oxigênio, acelerando a decomposição da mesma. O que sobra da decomposição é uma mistura de gases, líquidos (óleos vegetais) e sólidos (carvão vegetal).

Gasificação: assim como na pirólise, nesse processo a biomassa também é acalorada na ausência do oxigênio, originando como produto final um gás inflamável. Esse gás ainda pode ser filtrado, visando remover componentes químicos residuais. A diferença básica em relação à pirólise é o fato de a gaseificação exigir menor temperatura e resultar apenas em gás.

Combustão: a queima da biomassa é realizada em alta temperatura na presença abundante de oxigênio, 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%.

Co-combustão: esse processo propõe a substituição de parte do carvão mineral, utilizado em urnas termelétricas, por biomassa. Assim, é reduzida significativamente a emissão de poluentes. A faixa de desempenho da biomassa encontra-se entre 30 e 37%, por isso é uma escolha bem atrativa e econômica atualmente.

Energia da Biomassa – Esquema de funcionamento

Por ser uma fonte de energia muito ampla e de baixa eficiência, utilizada, principalmente, em países pouco desenvolvidos, existem poucos dados referentes à representatividade dessa fonte de energia para a matriz energética mundial. No entanto, segundo relatório da ANEEL, cerca de 14% da energia consumida no mundo é proveniente da biomassa. Falando nisso, você conhece a matriz energética brasileira? Leia aqui! 😉