A matéria orgânica produzida pelas plantas através da
fotossíntese - processo que utiliza a radiação solar
como fonte energética - é fonte energética de quase todos
os seres vivos. Graças a grande cadeia alimentar, onde a base primária
são os vegetais, essa energia é repassada para os animais, diretamente
para os herbívoros e destes para os carnívoros primários
e secundários.
Plantas, animais e seus derivados são biomassa. Sua utilização
como combustível pode ser feita na sua forma bruta ou através
de seus derivados. Madeira, produtos e resíduos agrícolas, resíduos
florestais, excrementos animais, carvão vegetal, álcool, óleos
animais, óleos vegetais, gás pobre, biogás são
formas de biomassa utilizadas como combustível.
A renovação na biomassa se dá através do chamado
ciclo do carbono. A decomposição ou a queima da matéria
orgânica ou de seus derivados provoca a liberação de CO2
na atmosfera. As plantas, através da fotossíntese, transformam
o CO2 e água nos hidratos de carbono, que compõe sua massa viva,
liberando oxigênio. Desta forma a utilização da biomassa,
desde que não seja de maneira predatória, não altera
a composição média da atmosfera ao longo do tempo.
Uma das primeiras utilizações da biomassa pelo homem para obtenção
de energia se iniciou com a utilização do fogo para cozimento
e iluminação. O domínio do fogo permitiu ao homem a exploração
dos metais, marcando novo período antropológico. A madeira foi
por muito tempo a principal fonte energética para a cocção,
siderurgia e cerâmica. Óleos vegetais e animais também
eram usados em menor escala. O grande salto no consumo da biomassa deu-se
com a lenha na siderurgia, no período da revolução industrial.
Com o aparecimento da máquina a vapor, a biomassa passou a ter aplicação
também para obtenção de energia mecânica com aplicações
na industria e nos transportes. Mesmo com o início da exploração
dos combustíveis fósseis - carvão mineral e petróleo
- a lenha continuou desempenhando importante papel energético, principalmente
nos países tropicais.
Nas crises de abastecimento de petróleo essa importância se evidenciou
pela utilização de derivados da biomassa como álcool,
gás de madeira, biogás e óleos vegetais nos motores de
combustão. Aliás, os motores de combustão interna na
sua fase inicial de desenvolvimento foram testados com derivados de biomassa.
Sendo uma afirmação praticamente unânime de que os derivados
do petróleo conquistaram a primazia como combustível desses
motores por fatores como preço e oferta e não por questões
de adequação técnica.
A biomassa pode ser utilizada em diversas formas e estado para obtenção
das mais variadas formas de energia seja por conversão direta ou indireta.
Como vantagens da utilização da biomassa em substituição
aos combustíveis fósseis podemos citar a menor poluição
atmosférica global e localizada, estabilidade do ciclo de carbono e
maior emprego de mão de obra.
Em relação a outros tipos de energias renováveis, a biomassa,
sendo energia química, se destaca pela alta densidade energética
e pelas facilidades de armazenamento, conversão e transporte. Outra
vantagem é a semelhança entre os motores e sistemas de produção
de energia com utilização de biomassa e os que utilizam energias
fósseis. De forma que a substituição não teria
impacto tão grande na indústria de produção de
equipamentos, nem nas bases instaladas de transporte e produção
de energia elétrica.
Principais formas aproveitáveis da biomassa no estado bruto
Madeira
Produtos e resíduos agrícolas
Resíduos florestais
Resíduos pecuários
Lixo
Algumas formas de obtenção de derivados
Prensagem de resíduos: produção de briquetes
Pirólise parcial: produção de carvão vegetal
Gaseificação por pirólise: produção de gás pobre
Fermentação anaeróbica: produção de biogás
Fermentação enzimática e destilação: produção de álcool
Processos compostos: produção de óleos vegetais
No Brasil alguns grandes empreendimentos em biomassa merecem destaque, principalmente no setor de transportes. A USGA, a Azulina e a Motorina compostos de álcool, éter etílico e óleo de mamona, foram produzidos como substituto da gasolina com relativo sucesso, dos anos de 1920 até os primeiros da década seguinte - período da crise decorrente da primeira guerra mundial.
A mistura do álcool na gasolina, iniciada por decreto em 1931, permitiu
ao país melhorar o rendimento dos motores a explosão de forma
segura e limpa, evitando o uso dos perigosos aditivos tóxicos como
o chumbo tetraetílico, utilizados similarmente em outros países
para aumentar as propriedades antidetonantes da gasolina. Tal elevação
é de grande importância, pois permite a utilização
de maior taxa de compressão nos motores a explosão, com isso
se obtém maior rendimento térmico e conseqüente economia
de combustível.
O Proálcool, implantado na década de 70, firmou a opção
do álcool carburante como alternativa a gasolina. Apesar dos problemas
enfrentados como queda no preço internacional do petróleo e
variações no preço internacional do álcool e do
açúcar - que afetaram por diversas vezes a oferta interna do
álcool combustível - os resultados do programa governamental
sobrevivem em seus desdobramentos. Nossa gasolina é uma mistura contendo
25% de álcool e a tecnologia de produção de carro a álcool
atingiu níveis de excelência. Os problemas de desabastecimento
de álcool enfrentados nos anos 90 e que provocaram a queda na procura
do carro a álcool deixaram de ser ameaça ao consumidor graças
a recente oferta dos carros bi-combustível.
O programa do biodiesel está sendo implantado para inserir o óleo
vegetal como complemento ao óleo diesel. Inicialmente a mistura será
de até 2% do derivado da biomassa no diesel devendo aumentar gradativamente
até 20%, num período de 10 anos.
A experiência nacional não se limita apenas ao setor dos transportes.
O setor de energia elétrica tem sido beneficiado com a injeção
de energia proveniente das usinas de álcool e açúcar,
gerada a partir da queima do bagaço e palha da cana. Outros resíduos
como palha de arroz ou serragem de madeira também alimentam algumas
termoelétricas país afora.
Na siderurgia a experiência da Acesita, nas décadas de 1970/1980,
em Minas Gerais, de produção de aço com utilização
de carvão vegetal de madeira plantada em mais de 150 mil hectares de
terra, apesar de ter sido descontinuada, mostrou que é possível
a utilização de florestas energéticas sustentáveis.
Apesar das vantagens citadas, a utilização da biomassa em larga escala também requer alguns cuidados que devem ser lembrados, nas décadas de 1980 e 1990 a expansão explosiva da indústria do álcool no Brasil evidenciou isto. Empreendimentos para utilização de biomassa em larga escala podem ter impactos ambientais preocupantes. O resultado pode ser destruição de faunas e floras com extinção de espécies, contaminação do solo e mananciais de água por uso de adubos e defensivos e manejo inadequado. O respeito à diversidade e a preocupação ambiental deve reger todo e qualquer projeto de utilização de biomassa.
Fonte: www.aondevamos.eng.br
