Sendo a fonte de energia com a quarta maior participação na matriz elétrica brasileira no ano de 2019, representando  8,4% do total, o uso da biomassa no Brasil ainda tem bastante espaço para crescer.

Essa segunda parte da série de artigos sobre fontes renováveis busca apresentar informações gerais sobre a energia da biomassa e enfatizar sua importância na transição energética.

O que é Biomassa ?

Biomassa é toda matéria orgânica recente de origem animal ou vegetal usada com a finalidade de gerar energia.

O termo “recente” na definição de biomassa é importante, pois exclui os tradicionais combustíveis fósseis. Embora o carvão mineral, por exemplo, tenha origem vegetal, ele é resultado de transformações  que requerem milhões de anos para acontecerem. Logo, ele não é renovável.

De acordo com a sua origem, a biomassa pode ser classificada em: florestal (lenha), agrícola (soja, cana-de-açúcar) e rejeitos urbanos e industriais (biodegradáveis, no estado sólido ou líquido).

Os tipos de biomassa mais utilizados são a lenha, bagaço de cana-de-açúcar, papel, papelão, galhos e folhas de árvores, etc.

A energia da biomassa é bastante utilizada por usinas termelétricas, e o uso de sistemas de cogeração, que conciliam a geração de energia elétrica através da biomassa à produção de calor vem se tornando cada vez mais comum.

Biomassa e cogeração

Como dito anteriormente, a cogeração é responsável por utilizar o calor que era antes perdido para o ambiente durante geração de energia elétrica, fazendo com que a eficiência energética do sistema como um todo seja aumentada.

Através da cogeração, o aproveitamento da energia contida no combustível pode ultrapassar 80 %.

Um exemplo interessante de cogeração está presente em parte das usinas de cana-de-açúcar. Em um primeiro processo, o caldo da cana é usado para produção de etanol, e o bagaço que sobra é então utilizado como combustível em uma caldeira.

O calor oriundo da queima do bagaço serve para gerar vapor d’água, que por sua vez gira uma turbina na qual há um gerador elétrico acoplado, convertendo energia mecânica em elétrica.

Vale mencionar que algumas usinas de açúcar e álcool se tornaram autossuficientes em energia elétrica através dessa prática. Além disso, ainda existe a possibilidade de produzir etanol a partir do bagaço, o chamado etanol de segunda geração.

Processos de conversão da biomassa

Existem alguns processos para converter a biomassa em energia. Os principais são:

Combustão direta: na qual a queima da biomassa é realizada a altas temperaturas na presença abundante de oxigênio, podendo ocorrer em fogões (cocção de alimentos), fornos (metalurgia) e caldeiras, para produção de vapor.

Digestão anaeróbia: na qual consiste em decompor o material orgânico pela ação de bactérias. Ela ocorre na ausência de oxigênio e seu produto final é o biogás, composto basicamente de metano (CH4) e dióxido de carbono (CO2).

Pirólise: técnica na qual converte um combustível sólido (normalmente lenha) em outro de maior conteúdo energético (carvão). Consiste no aquecimento do material entre 300 ºC e 500 ºC, na “quase ausência” de oxigênio, até a extração do material volátil. Seu principal produto final é o carvão vegetal.

Fermentação: técnica na qual os açúcares de plantas como milho, baterraba e  cana-de-açúcar são convertidos em álcool pela ação de microorganismos (geralmente leveduras). O produto final é o etanol na forma de álcool hidratado e, em menor escala, o álcool anidro (com menos de 1% de água). O primeiro é usado como combustível puro e o segundo é misturado à gasolina.

Biomassa no Brasil

Segundo o Balanço Energético Nacional 2020 (ano base 2019), o avanço da oferta de biomassa de cana e biodiesel em 2019 contribuíram para que a matriz energética brasileira mantivesse um patamar renovável muito superior ao observado no mundo.

Como dito anteriormente, a biomassa foi a quarta fonte de energia em participação na matriz, sendo a terceira entre as renováveis. Ficando atrás da hidráulica (64,9%) e da eólica (8,6%).

Com relação aos biocombustíveis, o Brasil foi um dos países pioneiros na produção de etanol. E instituições como a Embrapa desenvolvem pesquisas de referência internacional com respeito à produção de biocombustíveis sólidos.

Também chamados de briquetes, esses materiais sólidos podem ser usados como substitutos da lenha em fornos de restaurantes e caldeiras industriais. Os briquetes são obtidos a partir da compactação de materiais como serragem, bagaço de cana e casca de arroz.

Com respeito ao potencial brasileiro no uso da biomassa, o país é privilegiado pela sua extensão territorial, a qual permite uma exploração eficiente e sustentável da biomassa.

Além disso, dadas as proporções da indústria agrícola brasileira, é possível considerá-la uma grande geradora de resíduos, que, por sua vez, são importantes formas de biomassa para produção energética.

Não só os resíduos agrícolas, mas também os resíduos sólidos urbanos são produtos importantes para a geração de energia e precisam ser mais explorados.

Dado esse contexto, nota-se que a biomassa é uma fonte renovável bastante relevante para a transição energética brasileira, contribuindo para uma matriz energética mais renovável.

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O tema “Energia renovável” está em alta, agora mais do que nunca, e pra saber um pouco mais sobre ele, aqui vão algumas informações.

O que e quais são as fontes renováveis de energia ?

As fontes renováveis de energia são aquelas provenientes de recursos naturais que são constantemente renovados, considerados inesgotáveis. Exemplos desses recursos são a luz solar, a água dos rios, a força dos ventos, a força das ondas, materiais orgânicos, entre outros.

As energias renováveis se distinguem das não-renováveis pelo fato de que a velocidade de reposição do recurso natural das fontes renováveis é maior que a velocidade de utilização.

Por outro lado, as fontes não-renováveis, como as derivadas de combustíveis fósseis, apresentam uma velocidade de utilização imensamente maior que a velocidade de reposição do recurso.

Para exemplificar, pense no tempo necessário para formação do petróleo usado na gasolina do seu carro e o tempo gasto para consumir esse combustível.

Dentre as fontes citadas anteriormente, a energia solar e eólica são as que mais se destacam nos últimos anos.

Isso se deve tanto pelo desenvolvimento acelerado, quanto pelo ganho de popularidade oriundo de uma inserção cada vez maior na matriz energética dos países.

Energia renovável x Energia limpa x Energia alternativa

Muitas vezes esses três termos são utilizados de forma indiscriminada como sinônimos, mas existem peculiaridades que merecem ser observadas.

Como visto anteriormente, o termo “renovável” está relacionado à constante renovação do recurso natural. Quando se fala de “energia limpa“, o que interessa é se a fonte de energia em questão emite gases poluentes.

Um exemplo de fonte que era considerada limpa e renovável, mas que nas últimas décadas tem sido bastante criticada é a usina hidráulica de grande porte.

A enorme quantidade de matéria orgânica que é inundada pelo reservatório dessas usinas passa a ser uma expressiva fonte de emissão à medida que sofre decomposição.

Por fim, as “energias alternativas” são todas as que não são baseadas em combustíveis fósseis. E as renováveis representam apenas uma parte delas.

Vantagens e desafios das Energias Renováveis

Praticamente todos os dias, tem-se na mídia pelo menos uma notícia sobre fontes renováveis de energia.

Não é díficil encontrar notícias nas quais uma empresa X pretende operar suas instalações com energia de origem 100 % renovável até o ano Y.

As renováveis, além de contribuir para um desenvolvimento sustentável e serem cada vez mais competitivas, são uma poderosa ferramenta de marketing usada pelas empresas, caracterizando-as como “empresas verdes”.

Um aspecto negativo das renováveis levantado por alguns é o custo elevado. Há algum tempo falava-se do custo impeditivo da energia solar fotovoltaica, e hoje vemos uma inserção considerável dessa fonte nas residências de algumas regiões do Brasil.

Além da diminuição do custo envolvido na tecnologia, o movimento de incentivo à geração distribuída promovido pelo mercado vem favorecendo as renováveis como a solar fotovoltaica.

A participação da energia solar e eólica, renováveis não-reguláveis, na matriz elétrica nacional vem crescendo consideravelmente. Com isso, a operação do sistema elétrico do país fica cada vez mais complexo, dada a intermitência de tais fontes.

Para atender à demanda por eletricidade do sistema de forma segura e otimizada, na presença de renováveis como essas, faz-se ainda mais necessário ter fontes de base que consigam entregar potência de forma rápida.

Nesse contexto, surge também a necessidade de sistemas de armazenamento de energia. Embora ainda caros, o uso desses sistemas se tornará cada vez mais comum nos próximos anos.

Energias Renováveis no Brasil

A participação das renováveis na matriz elétrica do país é uma das maiores do mundo. Dentre elas, hidrelétricas, eólicas e biomassa são as mais usadas.

Em 2002, foi criado o PROINFA (Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica). Esse programa foi de grande importância para as renováveis no Brasil.

Eólica, biomassa e PCHs (Pequenas Centrais Hidrelétricas) foram o alvo do programa. Com o desenvolvimento de tais fontes, foi possível diversificar a matriz energética brasileira, reduzir as emissões e gerar empregos.

É possível dizer que o Brasil é hoje uma potência mundial com respeito às energias renováveis.

O sucesso dos biocombustíveis, o crescimento acelerado da energia eólica e o grande potencial de energia solar e energia da biomassa a serem explorados, atraem investimentos do mundo inteiro.

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