Biomassa para produção de Energia Sustentável

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ARTIGO ORIGINAL

MORELLO, Marcelo [1], MORELLO, Tânia Cecília de Moura [2], MORELLO, Murilo Cavalcante [3], ADAME, Luis Felipe do Nascimento [4], MORELLO, Marllon Cavalcante [5]

MORELLO, Marcelo. Et al. Biomassa para produção de Energia Sustentável. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Ano 05, Ed. 10, Vol. 16, pp. 81-102. Outubro de 2020. ISSN: 2448-0959, Link de acesso: https://www.nucleodoconhecimento.com.br/meio-ambiente/energia-sustentavel

RESUMO

A Biomassa pode ser considerada a fonte de energia mais antiga da terra, pois era utilizada já por nossos ancestrais quando se deu o descobrimento do fogo. Distante disso, a utilização de energias de fontes oriundas de combustíveis fósseis aumenta cada vez mais as emissões de gases de efeito estufa, os principais causadores das mudanças climáticas na atualidade. Neste contexto, a biomassa apresenta-se como ótima alternativa para geração de energia por sua procedência renovável e sua contribuição para a sustentabilidade no Brasil e no mundo. Os objetivos deste trabalho abrangem a necessidade de se buscar políticas públicas de incentivo e implementação de usinas de Biomassa no país e no mundo devido aos seus aspectos ambientais favoráveis em relação às fontes de energia não-renováveis. Para isso é aqui apresentada uma revisão bibliográfica dos conceitos de Biomassa para a produção de energia, suas principais fontes e os aspectos sustentáveis que ela apresenta. No que tange à produção, podemos destacar que o Brasil possui inúmeras possibilidades de mais que minimizar, mas sim excluir fontes de combustíveis fósseis de sua matriz energética, na busca por fontes alternativas o Brasil apresenta grande biodiversidade, o que permite a geração de energia por vários processos que envolvem a biomassa, para produção de combustíveis renováveis como o álcool, o biodiesel, e o H-bio. Por fim, fica claro que a nova ordem energética mundial passa pela ampliação da utilização de combustíveis renováveis, pois a sustentabilidade é apenas um, dentre os inúmeros benefícios desta fonte alternativa de energia.

Palavras-chave: Biomassa, fonte, energia, renovável.

1. INTRODUÇÃO

As diversas modificações ambientais que o planeta vem sofrendo nos últimos tempos, tais como mudanças no clima e o aquecimento global são ocasionadas principalmente pelo volume de emissões de gases poluentes derivados dos mais diversos processos produtivos industriais que fazem uso de energias não sustentáveis, que acabam agredindo o meio ambiente e a biodiversidade.

Diante disso, a busca por meios de produção de energia que não sejam nocivos ao meio ambiente tem se tornado cada vez mais constante, visando principalmente a conservação e a preservação do planeta.

Como uma das alternativas de produção de energia limpa destaca-se a Biomassa, considerada uma fonte de energia renovável, porque a matéria orgânica produzida pela própria natureza não é extinta.

Segundo a ANEEL (2002), a Biomassa, no ponto de vista energético, é toda matéria orgânica, seja de origem animal ou vegetal, que pode ser utilizada na produção de energia.

A utilização da Biomassa tem como grandes vantagens seu aproveitamento direto através da combustão em fornos e caldeiras e a redução de impactos socioambientais. Como desvantagens, seu aproveitamento apresenta eficiência reduzida, que até então pesquisadores têm estudado o aperfeiçoamento das tecnologias de conversão.

2. BIOMASSA PARA PRODUÇÃO DE ENERGIA

A utilização de Biomassa como fonte de energia já vem sendo empregada pelo homem desde o descobrimento do fogo, onde o homem primitivo utilizava-se da queima de carvão derivado de troncos de árvores e galhos secos para cozimento de alimentos, iluminação e proteção térmica. Apesar de antiga, o uso de Biomassa como fonte de energia nem sempre foi utilizada de maneira sustentável, tendo em vista o desmatamento para produção de carvão, aproveitando-se assim dos recursos da natureza.

O processo obtido através de atividades extrativistas era alcançado sem nenhuma preocupação com os impactos ambientais que poderiam ser ocasionados devido sua execução. Genericamente acreditava-se que os recursos naturais, assim como os combustíveis fosseis seriam fontes inesgotáveis de energia, ou seja, que nunca seriam esgotadas. Contudo, a partir das revoluções industriais ocorridas em meados do século XIX houve a necessidade de evoluir os processos industriais. Paralelo a isto, ocorre o desenvolvimento da sociedade que tende a aumentar o consumo passando a necessitar de cada vez mais recursos.

A partir daí a demanda de energia passa a ter um aumento significativo e sistemático atraindo, portanto, a atenção das organizações mundiais quanto aos impactos que o consumo desenfreado dos recursos naturais causaria ao meio ambiente. A fim de obter maior controle ambiental no cenário de produção de energia, no fim do século XX iniciaram-se as aprovações de algumas legislações ambientais em vários países, com o intuito de preservar o meio ambiente, controlar o aquecimento global e as emissões de carbono.

Além disso, estudos constatavam que boa parte dos insumos energéticos utilizados para produção de energia em grande escala possuía reservas finitas. O aumento da demanda de energia associado às limitações de matéria prima fez com que a perspectiva de duração das fontes de energia tendesse à escassez.

Também existe o fator econômico, que causa um impacto direto no setor energético relacionado às indústrias de petróleo. A importância geoestratégica do petróleo traz à tona as possíveis consequências econômicas da grande dependência de uma única fonte de energia, haja visto que desde o período pós Segunda Guerra Mundial (1945), já passamos por cinco crises relacionadas a produção/consumo de petróleo.

Visando atender à crescente busca de energia por consequência dos fatores apresentados anteriormente, se faz necessário buscar alternativas energéticas sustentáveis.

Podemos destacar, a energia solar, a energia eólica, a energia atômica e a energia proveniente das Biomassas como fontes de energias alternativas. Considerando que a Biomassa é uma fonte de energia limpa e renovável, o mercado de energia passou a considerá-la como uma boa fonte alternativa para diversificação da matriz energética mundial e importante para redução da dependência dos combustíveis fósseis.

Segundo a ANEEL (2002), grande parte da Biomassa produzida é de difícil contabilização, devido ao uso não comercial, mas se estima, porém, que atualmente, ela possa representar até cerca de 14% de todo consumo mundial de energia primária. Em alguns países em desenvolvimento essa parcela pode aumentar para 34%, chegando a 60% na África conforme representado na Tabela 1.

Tabela 1: Consumo de Biomassa

Fonte: Adaptado de ANEEL, 2002.

2.1 BIOMASSA PARA PRODUÇÃO DE ENERGIA – TECNOLOGIAS DE APROVEITAMENTO

Todas as tecnologias para obtenção da energia elétrica apoiado a Biomassa direciona a conversão da matéria-prima num produto intermediário que terá utilidade a uma máquina motriz. Através desta máquina é acionado um gerador que transformará a energia mecânica advinda da máquina motriz em energia elétrica.

Segundo a ANEEL (2012, p. 54),

o aproveitamento da Biomassa pode ser feito por meio da combustão direta (com ou sem processos físicos de secagem, classificação, compressão, corte/quebra etc.), de processos termoquímicos (gaseificação, pirólise, liquefação e transesterificação) ou de processos biológicos (digestão anaeróbia e fermentação).

A Figura abaixo representa os principais processos de conversão da biomassa em fatores energéticos.

Figura 1: Diagrama esquemático dos processos de conversão energética da Biomassa

Fonte: BALANÇO ENERGÉTICO NACIONAL – BEN. Brasília: MME, 1982. (adaptado)

De acordo com o Plano Nacional de Energia 2030, as principais rotas tecnológicas no estudo sobre Biomassa são resumidas em ciclo a vapor com turbinas de contrapressão, ciclo a vapor com turbinas de condensação e extração e o ciclo combinado integrado à gaseificação da Biomassa.

Segundo a ANEEL (2002) no ciclo a vapor com turbinas de compressão a Biomassa é queimada diretamente em caldeiras e a energia térmica resultante é posteriormente utilizada na produção de vapor. É válido lembrar que este ciclo é empregado de maneira integrada a processos produtivos por meio de cogeração. Após produzido, o vapor é aplicado no acionamento de turbinas, que podem ser usadas no trabalho mecânico para produção ou aplicado para produção de energia. Além disso, é possível trabalhar com o vapor produzido em processos produtivos que necessitam de energia térmica, como por exemplo no pré-aquecimento de água.

Já o ciclo com turbinas de condensação e extração:

consiste na condensação total ou parcial do vapor ao final da realização do trabalho na turbina para atendimento às atividades mecânicas ou térmicas do processo produtivo. Esta energia a ser condensada, quando inserida em um processo de cogeração, é retirada em um ponto intermediário da expansão do vapor que irá movimentar as turbinas. A diferença fundamental desta rota em relação à contrapressão é a existência de um condensador na exaustão da turbina e de níveis determinados para aquecimento da água que alimentará a caldeira. A primeira característica proporciona maior flexibilidade da geração termelétrica (que deixa de ser condicionada ao consumo de vapor de processo). A segunda proporciona aumento na eficiência global da geração de energia. Este sistema, portanto, permite a obtenção de maior volume de energia elétrica. No entanto, sua instalação exige investimentos muito superiores aos necessários para implantação do sistema simples de condensação (ANEEL, 2002).

Enquanto o ciclo combinado à gaseificação da Biomassa consiste na conversão de qualquer combustível líquido ou sólido em gás energético por meio da oxidação parcial em temperatura elevada. O processo é realizado em gaseificadores, que produz o gás combustível que pode ser utilizado em usinas termoelétricas movidas a gás.

Quando a tecnologia de gaseificação é aplicada em maior escala, a Biomassa se transforma em uma fonte primária importante para centrais de geração termelétrica de alta potência, até mesmo aquelas de ciclo combinado, em que a produção se baseia no uso do vapor e do gás, contribuindo para o aumento do rendimento das máquinas (ANEEL, 2002).

3. ASPECTOS SUSTENTÁVEIS DA BIOMASSA

A biomassa ou massa biológica é a denominação dada a produção de matéria orgânica que, ultimamente, tem sido bastante utilizada, a respeito das preocupações relacionadas às fontes de energia.

Na perspectiva dos aspectos sustentáveis da Biomassa existente no planeta, abrimos um leque imediato para o desenvolvimento sustentável, nos alertando quanto à possibilidade da exaustão dos recursos naturais não-renováveis e à uma cobrança de responsabilidade de integrações no uso destes recursos.

Nesse sentido, a sustentabilidade passa a se firmar sobre algumas dimensões básicas: econômica, social, ambiental.

Em relação ao aspecto econômico, quando adotada a Biomassa como fonte alternativa de energia em substituição à energia proveniente de combustíveis fósseis, diminui-se os gases tóxicos e poluentes ao meio ambiente, diminuindo consequentemente os gastos públicos com a saúde da população em geral.

No aspecto social, o uso da Biomassa como energético, tem-se notado como grande gerador de empregos desenvolvendo as regiões menos favorecidas, impactando na economia regional através do aumento da receita local, reduzindo então o êxodo rural. O efeito não surtiu somente no campo, mas nas cidades que iriam prover dos bens e serviços da indústria urbana.

O conceito de desenvolvimento sustentável vem se ampliando a cada dia e o uso de biocombustíveis provenientes da Biomassa contribuem positivamente para a redução da emissão dos gases de efeito estufa.

Entendemos que a produção de biocombustíveis através da Biomassa associada aos avanços tecnológicos e ao enquadramento legal da atividade de produção não restringe o fato de que a sustentabilidade não precisa ser repensada a cada dia. A sustentabilidade requer maior responsabilidade, austeridade e equidade nos padrões mundiais de produção, de consumo e do uso da energia (RODRIGUES FILHO; JULIANI, 2013).

Sob a ótica da sustentabilidade, é inegável que a Biomassa pode ser utilizada amplamente, direta ou indiretamente. Observa-se que os benefícios da sua utilização, quando computados e analisados impactam de maneira ímpar mundialmente.

Ainda considerando os benefícios e os aspectos ambientais, a Biomassa permite o aproveitamento de resíduos e,

aparece na forma de resíduos vegetais e animais, tais como restos de colheita, esterco animal, plantações e efluentes agroindustriais, e estes podem ser utilizados pelo produtor rural ou agroindústria para a queima direta, visando à geração de eletricidade, calor e biocombustíveis (STAISS; PEREIRA, 2005, p. 21).

Não podemos esquecer de que precisamos ter certos cuidados quanto a este tema pois nas décadas de 1980 e 1990, a utilização de Biomassa de forma ampla teve impactos ambientais inquietantes, visto que para a utilização da mesma houve a necessidade de grandes espaços físicos nos quais a flora e a fauna tiveram que ser destruídas, contribuindo assim para com a extinção de certas espécies, prevalecendo a monocultura, influenciando nos aspectos econômicos, pois a redução das emissões de gases do efeito estufa, resulta na venda de Créditos de Carbono (KOGA; GOTO; PEREIRA, 2006).

Assim, percebemos que a Biomassa possibilita o desenvolvimento econômico das regiões favorecidas, a redução de impactos ambientais provenientes de sua utilização e o bem-estar da população.

4. PRINCIPAIS BIOMASSAS EXISTENTES NO BRASIL

4.1 BIOMASSA DE ORIGEM FLORESTAL

A Biomassa energética de origem florestal provém de recursos florestais basicamente de característica lenhosa, produzida de forma sustentável a partir de florestas nativas ou cultivadas, obtida por meio da abertura de áreas de mata para agropecuária, ou atividades que processam ou utilizam a madeira para fins não energéticos, destacando-se a indústria de papel e celulose, indústria moveleira, serrarias entre outros.

Apesar de seu aproveitamento se dar no uso final energético, sobretudo, por meio de processos tecnológicos mais simples de transformação termoquímica, tais como a combustão direta e a carbonização, os processos mais complexos também são utilizados na produção de combustíveis líquidos e gasosos, assim como o metanol, o etanol, o gases de síntese, entre outros.

4.1.1 PRINCIPAIS FONTES DE BIOMASSA FLORESTAL

  • Lenha e carvão vegetal

A lenha pode ser definida como ramos ou qualquer tipo de pedaço de madeira que possa ser utilizado como combustível. No Brasil, ela é um fator muito importante para a matriz energética do país, na qual apresenta uma participação com cerca de 10% na produção de energia primária. Em relação à sua composição a lenha possui principalmente celulose, hemicelulose e lignina, com poder calorífico inferior médio de 3100 Kcal/Kg.

A produção de lenha é dividida em dois segmentos: a lenha catada e a lenha produzida para fins comerciais. A lenha catada proveniente de matas nativas mostrou uma ótima fonte de Biomassa e, desta maneira, o modo com que foi exaustivamente explorada gerou problemas críticos em todo o país. Inúmeras regiões onde existiam abundantes coberturas florestais passaram a conviver com a degradação do solo, a alteração no regime das chuvas e consequente desertificação.

Ao considerarmos a produção de lenha como Biomassa de fins comerciais, sobretudo em serrarias e indústrias de móveis, há uma substituição das lenhas derivadas das matas nativas pelas lenhas de reflorestamento, na qual o eucalipto representa o principal tipo de arvore cultivado para este fim. Com a utilização da lenha nas fábricas, resíduos industriais oriundo desses processos, tais como pontas de toras, costaneiras e serragem, podem ser utilizadas para aproveitamento energético.

4.2 BIOMASSA DE ORIGEM AGRÍCOLA

A Biomassa energética agrícola provém, principalmente, dos produtos das plantações não florestais, originados na maioria dos casos de colheitas anuais, cujas culturas são selecionadas segundo a função da rota tecnológica a que se destina. Assim, as culturas supracitadas fazem o uso de processos tecnológicos de transformações biológicas e físico-químicas, tais como a fermentação, a hidrólise e a esterificação, a fim de produzir combustíveis líquidos como o etanol, o biodiesel e os diversos tipos de óleos vegetais.

“Integram essas culturas a cana de açúcar, o milho, o trigo, a beterraba, a soja, o amendoim, o girassol, a mamona e o dendê, existindo uma grande variedade de oleaginosas a serem exploradas” (CARDOSO, 2012, p. 19-20).

4.2.1 PRINCIPAIS FONTES DE BIOMASSA AGRÍCOLA

  • Cana de açúcar

A Cana de açúcar é uma vegetação do tipo gramínea com uma haste fibrosa espessa, que pode crescer até 6 metros de altura. As variedades comerciais de cana de açúcar são híbridos complexos de várias espécies e a espécie mais conhecida é Saccharum officinarum. Esta planta é constituída por quatro partes principais, que são: as raízes, o talho (fruto agrícola), as folhas e as flores.

Sua composição dá-se principalmente por fibra e sumo, em que o sumo é constituído por água, sólidos solúveis ou brix. Já o brix é formado por sacarose, açúcares redutores e sais, sendo considerado estes dois últimos substâncias impuras. Após a produção de açúcar e álcool os resíduos de bagaço de cana são utilizados para geração de energia térmica e elétrica.

No Brasil a produção total média de bagaço de cana anual é de 160.333.000 toneladas, sendo 7,9% aplicadas em transformação (geração de energia elétrica) e 38,6% no setor energético. Sendo 2,72 milhões de tep e 31,59 TWh voltado a geração de energia elétrica.

Referindo-se a energia térmica, a geração de vapor é oriunda do processo da queima do bagaço de cana como combustível, para o aquecimento das caldeiras aquatubulares. O vapor que é gerado aciona turbinas e moendas, trata de suprir a demanda térmica do processo industrial e ainda gera energia elétrica, estabelecendo assim o ciclo de cogeração. A energia elétrica é gerada por meio da injeção realizada pelo vapor produzido em turbinas específicas e pode em grande escala proporcionar autossuficiência de energia elétrica do complexo industrial.

  • Soja

A soja é um grão rico em proteínas e possui poder calorífico da palha de soja é de 3487 Kcal/Kg. O processo de beneficiamento dos grãos de soja não gera resíduos e, sendo assim, quaisquer resíduos presentes na cultura de soja são advindos do processo de colheita, onde os grãos são colhidos e a palha é geralmente reutilizada na lavoura. Assim como na cultura do milho, por exemplo, esta característica torna sua utilização demasiado onerosa devido aos gastos com o recolhimento, compactação e transporte dos resíduos. Desta maneira, devido à essas desvantagens, é mais viável para os produtores reutilizar os resíduos do processo de colheita no solo da lavoura, pois gera resultados mais positivos.

Apesar do baixo aproveitamento de resíduos de soja na geração de energia elétrica no Brasil quando comparada com outras fontes, a soja já é bastante aproveitada como fonte de energética biocombustível obtida através da transesterificação e craqueamento. Isto ocorre devido ao seu baixo percentual de geração de óleo, mas a situação é contornada devido a soja ser produzida em larga escala e apresentar um óleo de maior qualidade quando extraído.

4.3 BIOMASSA ORIUNDA DE REJEITOS URBANOS

A biomassa proveniente de resíduos urbanos tem origens diversas.

O lixo urbano é uma mistura heterogênea de materiais diversos como metais, plásticos, vidro, vegetais e matéria orgânica variada.

Os procedimentos tecnológicos para o seu aproveitamento energético são: a combustão direta, a gaseificação, pela via termoquímica, após a separação dos materiais recicláveis, e a digestão anaeróbica, na produção de biogás, pelos aspectos biológicos. Ao tratarmos do rejeito urbano líquido encontrado no esgoto, pelo fato deste possuir matéria orgânica residual diluída, seu tratamento é baseado numa imposição sanitária, que por meio da rota tecnológica da biogasificação encontra aplicação energética.

Também se enquadram nesta categoria os diversos produtos das atividades agroindustriais e da produção animal e isto ocorre pelo fato de inúmeras atividades agroindustriais se darem em regiões urbanizadas e assim contribuir para a diversificação dos rejeitos urbanos. Esses rejeitos possuem potencial energético importante, variando segundo a rota tecnológica empregada, que pode variar desde a transformação termoquímica através da combustão direta, pirólise ou gaseificação, a transformações biológicas e físico-químicas e, ainda, a digestão anaeróbica.

4.3.1 REJEITOS URBANOS SÓLIDOS E LÍQUIDOS

Os rejeitos urbanos líquidos consistem em efluentes de origem doméstica. Enquanto os rejeitos sólidos podem ser compostos pelos resíduos descartados por setores comerciais e residenciais, sendo estes plásticos, metais, vidros, madeiras, papéis e matéria orgânica, denominados vulgarmente de lixo.

Os rejeitos líquidos são despejados em redes de esgoto seguindo, posteriormente, para as estações de tratamento. Após estes tratamentos, uma massa orgânica é produzida, vulgarmente denominada de lodo. O lodo proveniente dessas estações de tratamento de esgoto (ETE) é alvo de estudos e pesquisas nos últimos anos, visando seu aproveitamento na geração de energia elétrica por meio da digestão anaeróbica (CARDOSO, 2012).

Sobre rejeitos sólidos urbanos, existem diversas rotas tecnológicas para o processamento desta Biomassa especificamente e a biodigestão anaeróbica é a mais vantajosa, pois além de ser um processo com maior rendimento energético, possui também considerável capacidade de despoluir, pois permite valorizar um produto energético (biogás) e ainda obter um fertilizante.

Nos municípios brasileiros, o lixo normalmente é coletado por empresas terceirizadas pelo serviço público e transportado para áreas específicas onde é despejado. Negativamente, em grande parte dessas cidades, nos lixões que recebem todos os resíduos gerados pela população, comércio e indústrias ali locadas não há separação ou quaisquer tipos de tratamento aplicados ao lixo. Isto acarreta sérios problemas ambientais ao passar dos anos, por proporcionar mau cheiro, doenças e proliferação de vetores na região.

Os impactos sanitários são mais contundentes junto às populações gerando as chamadas doenças de saúde pública. Sabe-se que o lixo urbano é veiculador de doenças, propriedade que se torna mais intensa em virtude da proliferação dos vetores biológicos (moscas, mosquitos, baratas, ratos) transmissores de bactérias e fungos de características patogênicas. O excesso de matéria orgânica (frutas, legumes, alimentos) presentes no lixo urbano constitui-se em habitat ideal para proliferação desses vetores, fato que aliado ao alto índice de desnutrição da população pobre do país tem produzido consequências danosas, principalmente à população infantil. Dentre as doenças mais comuns associadas à falta de saneamento do lixo podem ser citadas a febre tifóide e paratifóide, a salmonelose, a giardíase, a ascaridíase e uma série de doenças intestinais, além da cólera, dengue e leptospirose (CARDOSO, 2012, p. 34).

Conforme dados da ABRELPE (2008), no Brasil são gerados cerca de 62 milhões de toneladas de resíduos sólidos por ano. Ao considerarmos 40% deste montante aliado a uma produção média de biogás de 0,15m³/kg de rejeito, teríamos o equivalente a 21,60 TWh (terawatts) para serem utilizados como energia limpa proveniente de material renovável.

Quando tratamos de resíduos líquidos, apenas 4,8 milhões de metros cúbicos de esgoto são tratados no Brasil. Utilizando-se também de 40% deste montante aliado a uma produção média de biogás de 0,15m³/kg, teríamos o equivalente a 0,01 TWh a serem aproveitados.

5. GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA ATRAVÉS DA BIOMASSA

Pode-se considerar que a biomassa é uma matéria orgânica caracterizada pela capacidade de ser transformada em energia térmica, mecânica ou elétrica (ANEEL, 2009). Assim, o uso da biomassa como fonte de energia se faz presente desde os primórdios da civilização humana.

É interessante frisarmos historicamente que o ser humano utilizou o fogo como fonte de calor e luz, empregando a Biomassa como recurso natural. Com isso, houve a possibilidade de a humanidade explorar os minerais e minérios existentes na natureza, dando um grande salto da Biomassa advindo da lenha na siderurgia, desempenhando um papel energético importante nas regiões tropicais.

No século XIX, no Brasil, a exploração de combustíveis fósseis atingiu por volta de 40% da produção energética primária, acarretando uma preocupação em larga escala, pois o desmatamento aumentou, e desta forma o meio ambiente sofreu e continua sofrendo.

No Brasil a produção de energia elétrica da Biomassa é estimada em cerca de 3% da energia elétrica total, sendo beneficiado pelo menor percentual de poluição atmosférica e maior emprego de mão de obra. A energia química vem se destacando pela sua alta densidade energética e pela facilidade de armazenamento e transporte.

A produção de energia elétrica através da Biomassa tem crescido consideravelmente no Brasil, sendo considerados grandes usuários dos processos avançados, ditos “modernos” na transformação da Biomassa para energia elétrica e combustível. No ano de 2019, a Biomassa assumiu o terceiro lugar nas fontes de geração de energia elétrica no Brasil, respondendo por 8% do total de energia gerada, ficando atrás da hidráulica e do gás natural (PORTAL ENERGIA, 2019).

Para isso, o Brasil tem investido em tecnologias avançadas, aumentando a eficiência na conversão em sistemas com capacidades menores, reduzindo consideravelmente os custos na coleta e transportes da Biomassa. Para redução desses custos, utilizamos resíduos de produção de alimentos existentes nos locais de uso, resíduos de outros usos de Biomassa que possam ser transportados com baixo custo ou plantações específicas que produzem energia.

Com o objetivo de mitigar o uso de combustíveis não renováveis na produção de energia elétrica, existem várias regiões nas quais as populações estão traçando diversas estratégias, que já estão sendo concebidas e implementadas utilizando da Biomassa como fonte de energia sustentável e renovável.

Diante dessas novas tecnologias propostas, é possível identificar vantagens e desvantagens com diferentes proporções, em que algumas dessas fontes necessitam de grandes investimentos financeiros para as suas realizações, enquanto outras tem dificuldades tecnológicas impedindo o seu aproveitamento. Sendo, todas elas foco de trabalhos e estudos, buscando a melhoria destas tecnologias e condições necessárias para o uso e aproveitamento eficiente de cada fonte.

O interessante é que através dessas pequenas ideias e estratégias, observamos que a população, principalmente àquelas existentes em locais de difícil acesso, é beneficiada com a eletrificação rural, gerando emprego e aumentando a renda, pois através da energia elétrica, outras fontes de renda surgem e são possíveis de se realizarem em prol das famílias residentes gerando desenvolvimento.

No Brasil, cerca de 48% de nossas fontes são de energia renovável isso incluindo hidrelétrica, biomassa, bioeletricidade e etanol. Outros países tentam atingir níveis em que o Brasil já avançou há tempos, isso óbvio porque o investimento nas usinas hidrelétricas não fica à mercê. E a partir dos anos 70 o pro-álcool fez com que o Brasil atingisse um patamar muito importante e significativo com o uso de energia da Biomassa.

Dentre essas informações pertinentes, apresentamos algumas formas de Biomassa:

 Tabela 2: Formas de Biomassa

PRODUTO DEMANDA UTILIZAÇÃO FINAL DOS REJEITOS
Bagaço e palha de cana Cerâmica, celulose e papel, gesso Combustível em fornos e caldeiras. Calor industrial.
Milho (sabugo, colmo, folha e palha) Cerâmica, celulose e papel, gesso Biocombustível etanol (álcool etílico). Calor industrial.
Dejetos bovinos, suínos e provenientes de criação de aves. Energia Térmica e Elétrica Biogás
Madeira e seus derivados Cerâmica, celulose e papel, gesso, padaria e mandioca. Geração e cogeração de energia. Calor industrial.
Casca de coco Cerâmica, celulose e papel, gesso. Combustível na indústria de cerâmica vermelha. Calor industrial.

Fonte: Adaptado do livro Biomassa para energia do Nordeste, 2018.

5.1 CUSTOS DA GERAÇÃO DE ENERGIA ATRAVÉS DA BIOMASSA

A Biomassa é uma fonte de energia renovável gerada em usinas termelétricas que também utilizam outras fontes bem como o gás natural, o carvão mineral e o urânio, por exemplo. Para fazer frente ao seu crescimento econômico de maneira segura, respeitando os aspectos das legislações ambientais vigentes, o Brasil precisa empregar a utilização de energias de fontes renováveis considerando seu potencial energético eólico, solar e de Biomassa principalmente.

Na Administração Pública brasileira, o Ministério de Minas e Energia é a instituição responsável por formular os princípios básicos e definir as diretrizes da política energética nacional. Conforme dados do BEN 2019 Matriz Elétrica Brasileira (ano base 2018 e último disponível), na figura 2, a oferta interna de energia proveniente da Biomassa foi apenas a terceira mais utilizada, com percentual de utilização de 8,5%, atrás apenas dos 66,6% de energia provinda de fontes hidráulicas e dos 8,6 % abastecidos por fontes de gás natural.

Figura 2 – Oferta Interna de Energia Elétrica por Fonte

Apesar da Biomassa destinada ao aproveitamento energético, ser uma fonte primária de energia, não fóssil, que consiste em matéria orgânica de origem animal ou vegetal, o fato de sua energia armazenada ser de forma química torna o processo de produção da mesma oneroso e inviável perante outras fontes que apesar de caras já estão implementadas e consolidadas no mercado atual brasileiro.

Dados de uma pesquisa efetuada pela empresa Safira Energia encomendada pelo site Valor em 2014 detalham que mesmo onerosa, a produção de energia através da Biomassa aumentou em 35% em 2013 incentivada pela alta no seu valor de mercado. Isso ficou comprovado nas regiões sudeste e centro-oeste (responsáveis pela maior parte da geração de eletricidade no Brasil), o preço médio de comercialização deste tipo de energia saltou de R$ 23,14 megawatts-hora (MWh) em 2012 para R$ 290,72 MWh em 2013, isto ainda com vistas ao valor máximo permitido pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), de R$ 822,83 MWh.

A Câmara de Comercialização de Energia Elétrica – CCEE apresentou no mês de janeiro sua perspectiva para o Preço de Liquidação das Diferenças (PLD) em 2019. O PLD médio projetado para 2019 deve sair dos R$ 89/MWh projetados anteriormente para R$ 142/MWh no submercado Sudeste/Centro-Oeste. O preço mais elevado reflete o aumento do risco hidrológico no Brasil (EPE, 2019).

Independente do custo, vale salientar que a Biomassa trata do aproveitamento energético de resíduos da agricultura e da pecuária permitindo assim a aplicação de conceitos como os do Sistema Integrado de Produção de Alimentos e Energia (SIPEA) que, além de disponibilizar uma fonte de energia limpa, sustentável e, potencialmente economicamente atrativa, agrega valor às cadeias produtivas de base rural. Para Duarte (2019), mesmo que a biomassa seja uma boa alternativa para produção de energia, tendo também tecnologia para tal, ainda é indispensável um grande investimento. Visando também que é necessário considerar que a biomassa deve ser derivada de um local próximo a área em que a mesma será consumida.

Cabe afirmar também que com relação aos resíduos urbanos, o aproveitamento energético aqui citado contribui consideravelmente para o equacionamento da questão do saneamento, problema atual e muito discutido hoje por especialistas da área no país e no mundo.

5.2 POLÍTICAS PÚBLICAS E FONTES RENOVÁVEIS NO BRASIL

No Brasil as grandes usinas hidrelétricas são as principais geradoras de eletricidade. Porém, é visível o impacto ambiental e social que causam à toda população. Desta forma, é possível pensar na expansão de produção de energia elétrica no Brasil sem construirmos grandes centros elétricos.

Acreditamos que é preocupação de todos buscar caminhos para amenizar a emissão de gases de efeito estufa, de modo a diminuir o impacto ambiental causado na produção de energia. Para isso, consideramos que a biomassa possa fazer um diferencial considerável, pois é uma fonte renovável significativa.

Para concretizarmos, precisamos articular políticas públicas e projetos que promovam a utilização de fontes renováveis alternativas, integrando a política tecnológica, ambiental e energética do País.

Para Stefanello, Marangoni e Zeferino (2018, p.2),

o incentivo a partir de políticas públicas direcionadas à produção e à distribuição de tecnologia e inovação promovem o aumento do conhecimento capacitando agentes transformadores internos, e colabora na expansão do parque tecnológico, promovendo a redução de custos. Gerando, desta forma, um ambiente favorável, que dará sustentação à efetivação da inovação.

O Brasil Dispõe de recursos para a exploração de fontes como biomassa, porém é preciso que direcionemos pessoas competentes para realizarem pesquisas, ampliando o parque tecnológico existente. O investimento nessa ampliação beneficiará o País uma redução de custos, gerando conhecimentos, empregos e contribuirá para a expansão na oferta de energia com menos impacto ambiental.

Atualmente temos que das 440 usinas produzindo energia com biomassa, apenas 100 produzem eletricidade para o sistema elétrico nacional. A previsão é que até 2020 as tecnologias de gaseificação de biomassa, tornem-se competitivas para obtermos um crescimento de 5% em 2020, para 13% até 2030.

Assim, o Poder Público precisa criar mais condições para o desenvolvimento comercial dessas tecnologias, ou seja, políticas públicas voltadas às áreas de ciências e tecnologias, funcionando como indutoras do desenvolvimento tecnológico e para futuras implantações tecnológicas.

6. CONSIDERAÇÕES FINAIS

A Biomassa apresenta-se como fonte de energia renovável e completamente satisfatória para atender as demandas proporcionadas ao mercado energético brasileiro e mundial. Dentro dos parâmetros de desenvolvimento sustentável ela se encaixa como alternativa viável e principalmente acessível conforme suas fontes: agrícola, florestal e rejeitos urbanos.

Conforme convivemos com as consequências cada dia mais notáveis do aquecimento global, é preciso também compreender a necessidade de cada vez mais buscar fontes alternativas de energias homogêneas quanto ao desenvolvimento sustentável. Apesar dos esforços dispensados para a introdução de novas fontes renováveis de energia e da própria necessidade de sustentabilidade em si, a Matriz Energética Brasileira ainda é constituída principalmente por derivados de petróleo e outras fontes não renováveis. A cada dia a redução do uso de energias fósseis e o uso responsável de fontes alternativas de energia faz-se necessário.

A notável relevância que o aspecto ambiental do setor energético adquiriu se deu pela posição do governo brasileiro na COP-15 (Conferência das Partes), que ocorreu em Copenhagen (Dinamarca) ainda em 2009, de se responsabilizar pela redução de emissões de CO2 em inúmeros setores e dentre eles o energético.

Diante do exposto, é imprescindível a substituição das fontes de energia provenientes de combustíveis fósseis para fontes renováveis como a Biomassa.

É clara a eficiência desta fonte alternativa para a produção de energia, bem como sua oferta proveniente de fontes diversas, para que assim mudemos de vez a matriz energética do país.

Os benefícios ambientais da produção de eletricidade através da Biomassa abrangem os campos social, ambiental e econômico em todas as suas etapas de produção.

Desta maneira, conclui-se que devido a todos estes benefícios, as políticas públicas relacionadas à produção de energia através de fontes renováveis devem ser prioridade no país e no mundo, bem como investimentos em pesquisas, produção, utilização, planejamento entre outros aspectos relacionados ao uso sustentável da energia.

REFERÊNCIAS

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[1] Mestre em Ciência, Tecnologia e Educação. Faculdade Vale do Cricaré (FVC), São Mateus-ES. Especialização em Tecnologias em Educação – (PUC-Rio), Especialização em Coordenação Pedagógica (UFES-ES), Pós-graduação, Especialização em Matemática (FERLAGOS) – Faculdade da Região dos Lagos-Cabo Frio, Rio de Janeiro-RJ. Pós-graduação, Especialização em Língua Portuguesa, (FAFILE) – Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Carangola-Carangola-ES. Licenciado em Letras “Português-Português”- FAFIC (Faculdade de Ciências e Letras de Colatina, Colatina-ES. Licenciado em Matemática (UFES) – Universidade Federal do Espírito Santo – ES. Licenciado em Pedagogia (UNIUBE) Universidade de Uberaba – Uberaba-MG.

[2] Licenciada em Pedagogia (UNOPAR), Universidade Norte do Paraná- Londrina, Paraná-PA. Pós Graduação em Ensino Religioso- Faculdade Futura- Votuporanga-São Paulo – SP.

[3] Bacharel em Educação Física. Pós-Graduação em Educação Física com Ênfase em Psicomotricidade – Faculdade de Tecnologia São Francisco, UNESF, Barra de São Francisco-ES.

[4] Mestre em Ciência, Tecnologia e Educação. Faculdade Vale do Cricaré, São Mateus-ES. Bacharel em Engenharia Civil, (UNESC) – Centro Universitário do Espírito Santo – Colatina-ES.

[5] Bacharel em Engenharia Civil, (UNESC) – Centro Universitário do Espírito Santo – Colatina-ES. Pós-Graduação em Gestão Ambiental- Faculdade de Tecnologia São Francisco, (UNESF), Barra de São Francisco-ES. MBA em Gestão de Obras na Construção (IBF), Instituto Brasileiro de Formação.

Enviado: Novembro, 2019.

Aprovado: Outubro, 2020.

Mestre em Ciência, Tecnologia e Educação. Faculdade Vale do Cricaré (FVC), São Mateus-ES. Especialização em Tecnologias em Educação – (PUC-Rio), Especialização em Coordenação Pedagógica (UFES-ES), Pós-graduação, Especialização em Matemática (FERLAGOS) - Faculdade da Região dos Lagos-Cabo Frio, Rio de Janeiro-RJ. Pós-graduação, Especialização em Língua Portuguesa, (FAFILE) - Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Carangola-Carangola-ES. Licenciado em Letras “Português-Português”- FAFIC (Faculdade de Ciências e Letras de Colatina, Colatina-ES. Licenciado em Matemática (UFES) – Universidade Federal do Espírito Santo - ES. Licenciado em Pedagogia (UNIUBE) Universidade de Uberaba – Uberaba-MG.

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