Biomassa Trabalho Lud

7/23/2019 Biomassa Trabalho Lud

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1. RESUMO

A matria orgnica produzida pelas plantas atravs da fotossntese - processoque utiliza a radiao solar como fonte energtica - fonte energtica de quase todos os

seres vivos. Graas a grande cadeia alimentar, onde a base primria so os vegetais, essaenergia repassada para os animais, diretamente para os herbvoros e destes para oscarnvoros primrios e secundrios.

Plantas, animais e seus derivados so biomassa. Sua utilizao como combustvel pode ser feita na sua forma bruta ou atravs de seus derivados. Madeira, produtos eresduos agrcolas, resduos florestais, excrementos animais, carvo vegetal, lcool,leos animais, leos vegetais, gs pobre, biogs so formas de biomassa utilizadas como

combustvel.A renovao na biomassa se d atravs do chamado ciclo do carbono. A

decomposio ou a queima da matria orgnica ou de seus derivados provoca aliberao de CO2 na atmosfera. As plantas, atravs da fotossntese, transformam o CO2 egua nos hidratos de carbono, que compe sua massa viva, liberando oxignio. Destaforma a utilizao da biomassa, desde que no seja de maneira predatria, no altera acomposio mdia da atmosfera ao longo do tempo.

Suas vantagens so o baixo custo, renovvel, permite o reaproveitamento deresduos e menos poluente que outras formas de energias como aquela obtida a partir da utilizao de combustveis fsseis como petrleo e carvo mineral. A queima de biomassa provoca a liberao de dixido de carbono na atmosfera, mas como estecomposto havia sido previamente absorvido pelas plantas que deram origem aocombustvel, o balano de emisses de CO2 nulo.


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2. INTRODUO

Os recursos renovveis representam cerca de 20% do suprimento total de energiano mundo, sendo 14% proveniente de biomassa e 6% de fonte hdrica. No Brasil, a proporo da energia total consumida cerca de 35% de origem hdrica e 25% deorigem em biomassa, significando que os recursos renovveis suprem algo em torno de2/3 dos requisitos energticos do Pas. Em condies favorveis a biomassa podecontribuir de maneira significante para com a produo de energia eltrica. O pesquisador Hall, atravs de seus trabalhos, estima que com a recuperao de um terodos resduos disponveis seria possvel o atendimento de 10% do consumo eltricomundial e que com um programa de plantio de 100 milhes de hectares de culturasespecialmente para esta atividade seria possvel atendermos 30% do consumo(AMBIENTE BRASIL).

A produo de energia eltrica a partir da biomassa, atualmente, muitodefendida como uma alternativa importante para pases em desenvolvimento e tambmoutros pases. Programas nacionais comearam a ser desenvolvidos visando oincremento da eficincia de sistemas para a combusto, gaseificao e pirlise da biomassa. Segundo pesquisadores, entre os programas nacionais bem sucedidos no

mundo citam-se: O PROLCOOl, Brasil; Aproveitamento de biogs na China; Aproveitamento de resduos agrcolas na Gr Bretanha; Aproveitamento do bagao de cana nas Ilhas Maurcio; Coque vegetal no Brasil.

No Brasil cerca de 30% das necessidades energticas so supridas pela biomassasob a forma de:

Lenha para queima direta nas padarias e cermicas; Carvo vegetal para reduo de ferro gusa em fornos siderrgico e combustvel

alternativo nas fbricas de cimento do norte e do nordeste; No sul do pas queimam carvo mineral, lcool etlico ou lcool metlico para

fins carburantes e para indstria qumica;


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O bagao de cana e outros resduos combustveis so utilizados para gerao devapor para produzir eletricidade, como nas usinas de acar e lcool, que nonecessitam de outro combustvel, pelo contrrio ainda sobra bagao paraindstria de celulose.

Outra forma de aproveitamento da biomassa o Biogs, que uma fonteabundante, no poluidora e barata de energia.

3. BIOMASSA

3.1 CONCEITOAtravs da fotossntese, as plantas capturam energia do sol e transformam em

energia qumica. Esta energia pode ser convertida em eletricidade, combustvel ou calor.As fontes orgnicas que so usadas para produzir energias usando este processo sochamadas de biomassa. Os combustveis mais comuns da biomassa so os resduosagrcolas, madeira e plantas como a cana-de-acar, que so colhidos com o objetivo de produzir energia. O lixo municipal pode ser convertido em combustvel para o

transporte, indstrias e mesmo residncias.Em todo o mundo, a produo de energia a partir da biomassa restrita. Ao

longo dos anos, os sistemas eltricos tornaram-se cada vez mais centralizados,especialmente no que se diz respeito gerao. Grandes centrais de produo deeletricidade justificavam por:

a) O carter determinante, sobre os custos de gerao, do fator de escala; b) A inexistncia de restries maiores com relao aos impactos ambientais;

c) Em funo, tambm do prprio modelo de organizao empresarial queimperou no setor durante anos.

Entretanto, a partir do final da segunda metade dos anos 70, o setor eltricoentrou em uma nova fase em vrios pases. A elevao dos custos de gerao segundotecnologias convencionais e o processo recessivo nos pases industrializados, causados pelo segundo choque na crise do petrleo, aceleraram as reformas institucionais dosetor.


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Essas reformas, eminentemente de carter descentralizador, levaram definiode um maior espao para a cogerao, produo eltrica em pequena escala, ao usomais intensivo de fontes energticas renovveis e produo independente.

As principais caractersticas desse novo padro de expanso do setor eltricoesto nas presses sociais para com a minimizao dos impactos ambientais, nanecessidade de uso mais racional dos insumos energticos e no crescentequestionamento do papel exercido pelos Estados no aprovisionamento da infra-estrutura.

Dentro do contexto de reformas, a iniciativa mais marcante foi criao doPublic Utility Regulatory Policy Act PURPA, em 1978, nos EUA. O PURPA quevigorou at 1983 na forma como foi realmente concebido criou o espao institucional para a expanso da cogerao e para o crescimento de gerao eltrica a partir de fontesenergticas renovveis. Com o mesmo esprito e, inclusive, usando a experincia norte-americana como principal referncia, vrios outros programas do gnero foramdefinidos em pases europeus e no Japo em anos subseqentes.

Mais recentemente a produo de energia eltrica a partir da biomassa tem sidodefendida como uma importante opo para os pases em desenvolvimento e mesmo para os pases europeus. A questo ambiental, com a necessidade de minimizao das

emisses globais de CO2, o ponto comum de ambas as propostas. No caso dos pasesem desenvolvimento, a crise econmico-financeira do setor eltrico e a necessidade deemprstimos internacionais para viabilizarem a construo de novas obras, socolocadas como razes particulares. Para o caso europeu, a particularidade destacada pela dependncia de alguns pases quanto ao abastecimento de fontes energticasfsseis.

Dentre as opes que existem para aumentar a oferta de energia eltrica em curto

prazo, encontram-se duas que certamente podem causar impacto ambiental maior oumenor dependendo dos cuidados que forem tomados. Porm, sempre haver algum risco para a ecologia. A termoeltrica movida a combustvel fssil (carvo, gs natural ouderivados de petrleo) e a energia nuclear.

A crescente preocupao da sociedade com questes ambientais deve influir asdecises dos dirigentes quanto s possibilidades de utilizao das fontes energticas.Dentro deste aspecto, os combustveis fsseis so os mais criticados, devido produo

de uma quantidade de CO2 que o planeta no tem condies de assimilar em longo prazo, causando o chamado efeito estufa, e tambm pela possibilidade de emisso de


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xidos de enxofre. A energia nuclear tambm tem se mostrado insegura nos nveis detecnologia existente nas usinas, pois os acidentes com vazamentos de materialradioativo vm acontecendo periodicamente, alm de outros problemas com a operaoe a disposio do chamado lixo atmico.

Nesse contexto, as fontes de energias no poluentes e renovveis so as quemelhor atendem as necessidades sociais. Ao se utilizar a queima de um combustvelfssil, inevitavelmente produzem-se gases com grande concentrao de CO2 e com presenas de SOx . Esses podem ser removidos dos gases, mas tal processo requer certocusto e eficincia.

A utilizao da biomassa para gerao de energia tambm ir gerar CO2. Mas,esta biomassa oriunda de plantas que consumiram, durante seu crescimento,exatamente a mesma quantidade desse gs que ser devolvida atmosfera aps seu usofinal. Como esta opo s se faz sentido se considerar uma rea cultivada onde estocrescendo continuamente plantas que viro a produzir a energia de que a sociedadenecessita, o balano de CO2 continuamente nulo, no afetando o efeito estufa.

Por outro lado, deve-se considerar que todo petrleo e o carvo disponvel sercertamente um dia utilizado. Suas aplicaes podem produzir energia ou produzir materiais plsticos. Estes podem ser reciclados, o que no acarretaria grande impacto

ambiental. Mas a queima para a transformao de energia inevitavelmente transforma ocarbono em CO2. Este carbono proveniente dos combustveis fsseis tambm j foi biomassa soterrada h milhes de anos atrs. Se em poucas dcadas for devolvido todocarbono atmosfera, provavelmente acarretar um desequilbrio causador de malescitados.

Como alternativa limpa e renovvel de energia aparece a gaseificao da biomassa, com grande possibilidade de aplicao em pases com grandes reas

cultivveis, em climas tropicais, onde a taxas de crescimento dos vegetais alta. H semdvida outras fontes energticas limpas e renovveis que igualmente devem ser desenvolvidas, como a elica e a solar.

Futuramente, todas essas formas alternativas de energia devero conviver em parceria, pois a sociedade no dever desprezar qualquer forma de gerao de energiaque seja renovvel e no poluente.

3.2 Experincias e Perspectivas Mundiais


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A capacidade de produo eltrica a partir da biomassa que estava instalada nosEUA no incio dos anos 90 foi avaliada por Williams & Larso (1992) em 8,4 GW.Grande parte desses parques foi viabilizada em poucos anos em funo das medidas deincentivo definidas pelo PURPA. A ttulo de comparao deve-se notar, por exemplo,que a potncia instalada em 1979 era de apenas 200 Mwe, da potncia total, quase 6GW correspondiam a 367m plantas de cogerao e pouco menos que 2,5 GW a 149 produtores independentes.

Esses sistemas eram fundamentalmente instalaes a vapor, com porte entre 5 a50 Mwe. As eficincias termodinmicas eram relativamente baixas entre 18 e 26 %.Os custos de investimentos foram avaliados entre 1300 e 1500 U$$/KW e o custo daeletricidade gerada foi calculado entre 65 e 80 U$$/MWh. Quase 90% da capacidadeera suprida com queima de madeira, restando 8% para sistemas que operavam com gsde aterro, 3% para rejeitos agrcolas diversos e apenas 1% para gs de biodigesto.A Finlndia um outro caso digno de destaque quanto ao emprego da biomassa na produo de eletricidade. importante notar que, em termos relativos, o caso finlands mais relevante do que o norte americano, sendo o mais importante em todo mundo.

Dois fatores devem ser considerados: a importncia da biomassa na matrizenergtica e na prpria economia; e a tradio existente em produo descentralizada,

especialmente em cogerao.Cerca de 30% de toda eletricidade gerada na Finlndia produzida em sistemas

de cogerao. A importncia dos sistemas de produo to grande que a eficincia douso de energia em Helsinki, por exemplo, avaliada em 70%, mesmo considerado oconsumo em sistemas de transportes. A biomassa, por sua vez, atende pouco menos de20% do consumo global de energia no pas, com participao especial no setor industrial e principalmente no segmento de papel e celulose.

A Finlndia desenvolveu tecnologia prpria para a converso eficiente damadeira, dos resduos da produo de celulose e da turfa. Os sistemas industriais so,em geral, sistemas de cogerao a vapor com geradores adequados queima de vrioscombustveis, com a capacidade na faixa de 20 a 150 Mwe.

Na Sucia e Dinamarca, o papel da biomassa na matriz energtica destaca-secomo combustveis industriais. No caso sueco sabe-se que os resduos florestais e osresduos industriais de biomassa j contribuem de forma significativa para com a

produo de eletricidade, basicamente em unidades de cogerao em fbricas de


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celulose e papel. Em longo prazo, a biomassa pode contribuir com 25 a 40% da produo eltrica.

O governo das Filipinas optou, nos anos 80, por um programa de pequenasusinas termoeltricas UTEs lenha, de forma a minimizar os problemas deabastecimento e reduzir os custos da eletrificao rural. O programa definiu como metaa construo de 3 Mwe integradas a mdulos de 3300 ha de rea plantada com florestasenergticas homogneas. No incio dos anos 90, aproximadamente um tero do programa j estava viabilizado.

Em funo do sucesso da experincia filipina, o governo da Tailndia props h poucos anos um programa similar para a construo de 2 Gwe de capacidade de produo eltrica a partir da lenha. De acordo com o programa, devero ser construdas86 plantas a vapor, com 3, 2, 10 ou 100 Mwe de capacidade, integradas a mdulos deflorestas homogneas. interessante notar que a Tailndia tem certa tradio no uso da biomassa para a produo de eletricidade j que as fbricas de extrao de leosvegetais, de beneficiamento de arroz e as usinas de acar geram 15% da potnciaeltrica, ou 1 GW, consumida no pas.

Cabe notar que nas indstrias de celulose em todo mundo, principalmente nasque fazem extrao da matria pelo processo sulfato, existe j uma tradio na produo

de eletricidade em sistemas de cogerao. O combustvel utilizado a lixvia negra,efluente do processo de digesto da madeira, que precisa ser necessariamente queimado para permitir a recuperao das solues inorgnicas que viabilizam a obteno dacelulose.

O segmento sucro-alcooleiro tambm tem larga tradio na produo eltrica emsistemas de cogerao a partir do bagao de cana. Embora tal tecnologia seja usual emtodos os pases produtores, as principais referncias, dada a importncia relativa desses

sistemas em relao ao sistema eltrico do pas, so Hava e as Ilhas Maurcio eReunio. Em alguns outros pases a cogerao a partir do bagao tambm contribui deforma significativa para com o abastecimento global ou regional, como, por exemplo,Cuba.

Outra forma de produo de eletricidade a partir da biomassa est associada incinerao do lixo urbano com aproveitamento do calor na alimentao de um ciclo de potncia a vapor. Existem instalaes com tal princpio em alguns pases europeus, tais

como Holanda, Alemanha e Frana, no Japo e, em menor escala, na Amrica do Norte.Estritamente do ponto de vista econmico a produo de eletricidade no justificada


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em funo do baixo poder calorfico do lixo e do alto teor de umidade. A lgica destaopo est na eliminao dos resduos urbanos dado que as demais alternativas decontrole so inviveis do ponto de vista ambiental e / ou demogrfico. Assim, aeletricidade torna-se um subproduto do sistema de depurao do lixo. 3.3 Caractersticas fsico-qumicas da biomassa

A partir da crise do petrleo de 1973, passou-se a prestar maior ateno aimportncia da biomassa como fonte energtica e no mundo todo, programas nacionaiscomearam a ser desenvolvidos visando o incremento da eficincia de sistemas para acombusto, gaseificao e pirlise da biomassa. Segundo dados levantados pelo pesquisador D. O. Hall, atualmente a biomassa representa cerca de 14% da energiaconsumida no mundo, constituindo para os pases em desenvolvimento a maior fonteenergtica, equivalente a cerca de 35 %. Segundo o mesmo autor, os programasnacionais considerados mais bem sucedidos so:- O PROLCOOL no Brasil;- Aproveitamento do Biogs na China Continental;- Coque vegetal no Brasil;

- Aproveitamento de madeira para fins energticos na Sucia;- Aproveitamento de resduos agrcolas na Gr Bretanha;- Plantaes de eucaliptos na Etipia; e- Aproveitamento do bagao de cana nas Ilhas Maurcio.

Estima-se a existncia de 2 trilhes de toneladas de biomassa no globo terrestre.Segundo dados do Balano Energtico Nacional (edio 2003), a participao da biomassa na matriz energtica brasileira de 27% - incluindo lenha e carvo vegetal

(11,9%), bagao de cana-de-acar (12,6%) e outros (2,5%). De acordo com o professor Cortez, a tendncia esse ndice crescer cada vez mais. O Brasil tem muita terra. Asculturas energticas podem ocupar mais 50 milhes de hectares, pelo menos, que aindavai sobrar muita terra, diz. Mas um processo, porque algum j disse aos usineirosde acar, um dia, que eles teriam que produzir lcool. Agora, esto dizendo que elestm de produzir energia. Isso significa mudana e para ser incorporada, leva um tempo.

Segundo dados da Unio da Agroindstria Canavieira de So Paulo, s a cana-de-acar move 307 centrais energticas existentes no Brasil, 128 das quais esto em


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So Paulo, utilizando cana que cobre 2,35 milhes de hectares de terra. So usinas edestilarias que processam a biomassa proveniente da cana e produzem acar comoalimento, energia eltrica da queima do bagao nas caldeiras, lcool hidratado paramovimentar veculos e lcool anidro para melhorar o desempenho energtico eambiental da gasolina.

O bagao tem sido o principal resduo aproveitado da biomassa do canavial, principalmente porque est disponvel espontaneamente ao lado da caldeira na indstria.Mas a palha da cana tem se mostrado uma fonte considervel de energia. Depois de promulgada a lei estadual que prev o fim gradativo das queimadas da palha noscanaviais nos prximos 20 anos, o subproduto vem ganhando fora e vai passar a ser usado na produo de energia, observa o professor Arnaldo Walter, da Faculdade deEngenharia Mecnica (FEM) da Unicamp.

.A biomassa pode ser utilizada em diversas formas e estado para obteno dasmais variadas formas de energia seja por converso direta ou indireta.Combustveisgerados a partir da biomassa podem ser classificados, como qualquer outro combustvel,em combustveis slidos, lquidos e gasosos. Como os combustveis slidos so produzidos por atividades primrias, eles so classificados por origem. Os combustveis

lquidos e gasosos, sendo resultado de processos de transformao da biomassa, soclassificados pelos processos que lhes deram origem.

Principais formas aproveitveis da biomassa no estado bruto Madeira Produtos e resduos agrcolas Resduos florestais Resduos pecurios Lixo

Algumas formas de obteno de derivados

Prensagem de resduos: produo de briquetes Pirlise parcial: produo de carvo vegetal Gaseificao por pirlise: produo de gs pobre Fermentao anaerbica: produo de biogs Fermentao enzimtica e destilao: produo de lcool Processos compostos: produo de leos vegetais


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Combusto ou queima direta: Transformao da energia qumica do combustvel emcalor por meio das reaes dos elementos constituintes dos combustveis com oxignio(o ar ou o oxignio fornecido alm da quantidade estequiomtrica).Gaseificao: Aquecimento da biomassa em presena de oxidante (ar ou O2) emquantidades menores do que a estequiomtrica, obtendo-se um gs combustvelcomposto de CO, H2, CH4 e outros. Deste gs, utilizando-se catalisadores, pode-se obter adicionalmente metano, metanol, hidrognio e amnia.

Pirlise: Aquecimento da biomassa em ausncia de oxidante (oxignio). Obtm-secomo resultado um gs combustvel, produtos lquidos (alcatro e cido piro-lenhoso) euma substncia carbonosa que pode ser convertido em carvo ativado. o processousado na fabricao do carvo vegetal.

Liquefao: Processo de produo de combustveis lquidos por meio da reao da biomassa triturada em um meio lquido com monxido de carbono em presena de umcatalisador alcalino. (P=150-250 atm, T=300-350C, t=10-30 min; obtm-se um lquidoviscoso que pode ser utilizado como combustvel em fornos).

Fermentao: Converso anaerbia de compostos orgnicos pela ao demicroorganismos, em grande parte dos casos, da levedura Saccharonyos cereviscae. Nocaso da fermentao alcolica o substrato orgnico a sacarose e os produtos so

fundamentalmente o etanol e o gs carbnico. Digesto Anaerbia-biogs: Converso anaerbia de compostos orgnicos pela ao demicroorganismos. Para a produo de biogs (metano e gs carbnico) servem-se demicroorganismos acidognicos e etanognicos.

3.4 Disponibilidade de biomassa no Brasil

O Brasil um grande produtor de produtos agrcolas, os quais geram umagrande quantidade de resduos. Estes resduos podem, e muitas vezes so utilizadoscomo fonte energtica. Deve-se levar em conta que em virtude de no existiremtecnologias desenvolvidas para o aproveitamento de certas culturas, grandes potenciaisso deixados de lado. Por outro lado, alguns resduos encontram outras aplicaescomo, por exemplo, rao animal, este o caso dos resduos da mandioca e do milho.Outra maneira de demonstrar o potencial do uso de resduos de biomassa para fins

energticos estimar-se a quantidade de terra necessria para ser cultivada para prover


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toda necessidade energtica de um pas. No Brasil, algumas indstrias importantesutilizam biomassa para fins energticos, estas so:- Usinas de acar e destilarias de lcool: que queimam o bagao gerado no processamento da cana para a produo de vapor e eletricidade, inclusive gerandoexcedentes que algumas vezes so vendidos;- Cermicas e Olaria: utilizam lenha (eucalipto, e outros) para a secagem e cozimentodos produtos;- Fundies e siderrgicas: utiliza-se de coque de carvo vegetal produzido pela pirlise da lenha;- Fbricas de papel e celulose: complementam os seus requerimentos energticos comresduos de processo;- Fbricas de suco concentrado de laranja: compram bagao de cana-de-acar para a produo de vapor;- Fbricas que geram vapor de processo (txtil, indstrias de alimentos) e Instituies

de Servios (hospitais): poderiam utilizar biomassa para a produo de vapor;- Padarias, restaurantes (pizzarias): utilizam-se de lenhas para coco;- No uso domstico: a biomassa constitui-se principalmente de lenha, coletada oucomercial e utilizada fundamentalmente para coco, com uma pequena frao utilizada

para aquecimento;- Transporte: alguma biomassa na forma de lenha pode ser utilizada em veculos avapor tais como locomotivas e barcaas para navegao fluvial ou em gasognios paramotores de combusto interna.

3.5 Uso de Biomassa para a Produo de Energia

Atualmente o Brasil encontra-se em situao privilegiada no que se refere a suasfontes primrias de oferta de energia. Verifica-se que a maioria da energia consumidano pas proveniente de fontes renovveis de energia (hidroeletricidade, biomassa emforma de lenha e derivados da madeira, como serragem, carvo vegetal, derivados dacana-de-acar e outras mais).

Como o "apago" tornou-se evidente e, conseqentemente, o racionamento deenergia, comeou as discusses sobre a matriz energtica brasileira.

A utilizao de biomassa para produo de energia, tanto eltrica como emforma de vapor, em caldeiras ou fornos j uma realidade no Brasil. O uso da madeira


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para a gerao de energia apresenta algumas vantagens e desvantagens, quandorelacionadas com combustveis base de petrleo.Vantagens:

Baixo custo de aquisio; No emite dixido de enxofre; As cinzas so menos agressivas ao meio ambiente que as provenientes de

combustveis fsseis; Menor corroso dos equipamentos (caldeiras, fornos); Menor risco ambiental; Recurso renovvel; Emisses no contribuem para o efeito estufa.

Desvantagens: Menor poder calorfico; Maior possibilidade de gerao de material particulado para a atmosfera. Isto

significa maior custo de investimento para a caldeira e os equipamentos pararemoo de material particulado;

Dificuldades no estoque e armazenamento.

Alm das citadas acima, existem algumas vantagens indiretas, como o caso demadeireiras que utilizam os resduos do processo de fabricao (serragem, cavacos e pedaos de madeira) para a prpria produo de energia, reduzindo, desta maneira, ovolume de resduo do processo industrial.

Algumas das desvantagens podem ser compensadas atravs de monitoramentode parmetros do processo. Para o controle do processo de combusto deve ser monitorado o excesso de ar, CO e, para instalaes de grande porte, tambm, deve

existir o monitoramento da densidade calorimtrica da fumaa por um sistema on-lineinstalado na chamin. Esses controles do processo de combusto so medidas paraimpedir a gerao de poluentes e, assim chamadas indiretas. As Medidas Indiretasvisam reduzir a gerao e o impacto de poluentes sem aplicao de equipamentos deremoo. O uso de equipamentos de remoo uma medida direta que visa remover aquela parte de poluentes impossveis de remover com as medidas indiretas. Portanto,deve-se, sempre que possvel, tentar implantar as medidas indiretas antes de aplicar as

diretas.


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Medidas Indiretas no Controle de Poluio do ar:

Impedir a gerao de poluente; Diminuir a quantidade gerada; Diluio atravs de chamin alta; Adequada localizao da fonte.

Medidas Diretas no Controle de Poluio do ar: Ciclones e multiciclones; Lavadoras; Lavador venturi; Filtro de tecido; Precipitadores eletrostticos; Adsorvedores; Incineradores de gases; Condensadores.

4. FONTES ENERGTICAS

4.1 Biomassa slida

Tm como fonte os produtos e resduos da agricultura (incluindo substnciasvegetais e animais), os resduos da floresta e das indstrias conexas e a faco biodegradvel dos resduos industriais e urbanos.

Quanto biomassa slida, o processo de converso ou aproveitamento deenergia, passa primeiro pela recolha dos vrios resduos que composta, seguido dotransporte para locais de consumo, onde se faz o aproveitamento energtico por combusto direta.

Vantagens:- Baixo custo de aquisio;

- No emite dixido de enxofre;


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- As cinzas so menos agressivas ao meio ambiente que as provenientes decombustveis fsseis;- Menor corroso dos equipamentos (caldeiras e fornos);- Menor risco ambiental;- Recurso renovvel.

Desvantagens:- Menor poder calorfico;- Maior possibilidade de emisses de partculas para a atmosfera. Isto significa maior custo de investimento para caldeira e os equipamentos de reduo de emisses de partculas (filtros, etc.);- Dificuldades no estoque e armazenamento.

Na recolha e transportes da biomassa so utilizadas diversas tecnologiasmecanizadas dependendo da idade das rvores (2,5 ou 10 anos) ou do tamanho dosresduos.

O seu armazenamento pode ser feito em pilhas curtas, pilhas longas, paletes, postes, montes de estilhas ou serrilha.

A tecnologia de estilhagem da madeira proporciona reduo de custos tanto narecolha como no transporte.

As tecnologias de aproveitamento do potencial da biomassa slida passamessencialmente pela queima em centrais trmicas com tecnologias como: de grelha fixa,mvel ou inclinada e de leito fluidizado (Liquefao), ou centrais de cogerao para a produo de energia eltrica e de gua quente, ou ainda a queima direta (Combusto)em lareiras (lenha) para a produo direta de calor.Combusto ou queima direta: Transformao da energia qumica do combustvel emcalor por meio das reaes dos elementos constituintes dos combustveis com oxignio

(o ar ou o oxignio fornecido alm da quantidade estequiomtrica).Liquefao: Processo de produo de combustveis lquidos por meio da reao da biomassa triturada em um meio lquido com monxido de carbono em presena de umcatalisador alcalino. (P=150-250 atm, T=300-350C, t=10-30 min; obtm-se um lquidoviscoso que pode ser utilizado como combustvel em fornos).

No Brasila lenha ocupa a terceira posio em fonte de energia utilizada, sendoextrada das poucas reservas que restam no pas. Dois bilhes de pessoas dependem da

lenha como fonte de energia, e o consumo mundial de 1,1 bilho de metros cbicos ( amaior parte nos pases em desenvolvimento). A lenha aproveitada de duas maneiras


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diferentes:a)- combusto o processo mais antigo para produo de calor domstico eindustrial , sendo que 94% do seu valor calrico perdido no uso domstico, o usoineficiente representa um encargo de 30% no balano energtico do pas.b)- pirliseo processo de queima da madeira a temperaturas l60 a 430 grau C, na ausncia de ar.Essa queima produz gases e cido pirolgneo ( que pode sofrer mais uma reao para aextrao metanol, acetona e cido actico}. O consumo de carvo no Estado de Minasest na ordemde 25 milhes de m3, sendo 40 % extrados do cerrado, e de acordo coma legislao Estadual o suprimento dos altos fornos est limitado desde de 1996 a 30%,1997 a 20%, 1998 a 10% do carvo consumido pelas usinas devero ser extrados dereas replantadas ou remanejadas .

Com a determinao da lei, apenas 6 milhes de m3, esto sendo extradas ou25%, os restantes oriundos de estados vizinhos. De 1987 a 1992, foram devastadas 2,8milhes de ha, dos quais 60% de cobertura nativa. Minas produz 80% do carvo econsome 84% da produo Nacional.

Problemas ambientais: formao de desertos pelo corte no planejado ouincontrolado de rvores; destruio do solo pela eroso; a poluio da prpria queima da biomassa , como a emisso de gases txicos e desprendimento de considerveisquantidades de calor. O Brasil ocupa o primeiro lugar em emisso de gases oriundos do

desmatamento:Petrleo 58%; Lenha 16% ; Carvo Vegetal 10% Carvo Mineral12% e Gs Natural 4%.O reflorestamento uma sada para a diminuio de CO2, poisflorestas plantadas fixam CO2 durante o perodo de crescimento. Estima-se haver necessidade de reflorestar 20 milhes de hectares em um perodo de 30 anos,envolvendo um investimento de 22,5 bilhes de dlares. A implantao desse projetoseria capaz de absorver 5 bilhes de toneladas de carbono na atmosfera. Este programade reflorestamento Nacional capaz de fixar 4% do excedente de carbono acumulado

na atmosfera (115 bilhes de toneladas). O reflorestamento atravs do eucalipto inibe ocrescimento das plantas cultivadas em solos retiradas de eucaliptais e a inibio das bactrias responsveis pela fixao do nitrognio; pois so sensveis ao desubstncias do eucalipto, como o cineol e o pineno, de alto poder antibitico. Issosignifica que o eucalipto exerce uma presso seletiva sobre a populao bacteriana,espcies no tolerantes desaparecem, o solo fica mais pobre. Portanto existem pesquisasque o reflorestamento deva se fazer plantio consorciado de eucalipto com rvores

nativas adaptadas


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Riscos ocupacionaisesto ligados aos possveis acidentes de corte da madeira,transporte e processamento. A rotina do carvoeiro o obriga a enfrentar o calor 70 grausna boca dos fornos no frio noturno, do cerrado e pr um perodo de 12 horas. O metanol bastante txico e deve ser manipulado com critrio. No Brasil as termoeltricas deSamuel (RO) e Balbina (AM) so dois exemplos de aproveitamento de lenha com atecnologia adequada para produo de energia eltrica.

4.2 Biocombustveis gasosos: biogs

Digesto Anaerbia-biogs: Converso anaerbia de compostos orgnicos pelaao de microorganismos. Para a produo de biogs (metano e gs carbnico) servem-se de microorganismos acidognicos e etanognicos.Resduos (agrcolas, pecurios eurbanos). Os resduos orgnicos devem ser transformaes por intermdio da digestoanaerbica (processo de degradao da matria orgnica por determinado grupo demicroorganismos), para resultar em gs combustvel com teores de metano em torno de60 a 70 %, e dixido de carbono, de 20 a 30%, alm de outros gases. A borra dodigestor pode ser utilizada como fertilizante.

O biogs possibilita diversas aplicaes: coco de alimentos, gerao de

energia em lampies, geladeiras, chocadeiras, fornos industriais e tambm gerao deenergia eltrica. A China e a ndia, j utilizam biodigestores para produo de gs desdeo inicio do sculo, como matria prima dejetos de origem humana, animal e vegetal. NoSul do Brasil estima-se que existam 10 mil biodigestores rurais em funcionamento. EmMinas Gerais, uma experincia comercial com a utilizao do biogs para resfriamentode leite apresentou 60% de economia em relao a energia eltrica convencional.

Riscos ambientais e ocupacionaisda decomposio da biomassa e sua digesto

esto ligados possibilidade de exploses, contaminao do ar domstico por vazamento (gs sulfdrico, resultante da digesto da matria orgnica), contaminao dagua, pelo descarte residual. Na Cidade de So Paulo so produzidas 8000 toneladas delixo por dia. Esse lixo vem sofrendo incinerao, compostagem e, finalmente, desovaem aterros sanitrios Entretanto a otimizao desse processo essencial para o futuro, produo de energia e reciclagem do lixo humano, que se avoluma nas grandes cidades.

Para o aproveitamento do biogs, dependendo da sua fonte (suinoculturas, RSU,

lamas) so aplicadas diversas tecnologias de aproveitamento deste potencial energtico,


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finalizando quase todos na queima do biogs para obteno de calor ou paratransformao em energia eltrica.

4.3 Biocombustveis lquidos

Existem uma srie de biocombustveis lquidos com potencial de utilizao,todos com origem em culturas energticas.- biodiesel (ter metlico): O programa do biodiesel est sendo implantado para inserir oleo vegetal como complemento ao leo diesel. Inicialmente a mistura ser de at 2%do derivado da biomassa no diesel devendo aumentar gradativamente at 20%, num perodo de 10 anos.

O biodiesel obtido principalmente a partir de leos de colza ou girassol, por um processo qumico chamado transesterificao. A transesterificao um processoqumico que consiste na separao da glicerina dos leos vegetais para a obteno do biodiesel (ster metlico). O processo inicia-se juntando o leo vegetal (ster deglicerina) com lcool metlico (ou metanol) e ainda um catalisador (Sdio ou Hidrxido

de Potssio) para acelerar o processo. Aps a reao obtm-se a glicerina (subprodutomuito utilizado nas indstrias farmacuticas, cosmticas e alimentar) e o ster metlicoou Biodiesel.- etanol: o mais comum dos lcoois e caracteriza-se por ser um composto orgnico,incolor, voltil, inflamvel, solvel em gua, com cheiro e sabor caractersticos.Produzido a partir da fermentao de hidratos de carbono (acar, amido, celulose),com origem em culturas coma a cana de acar ou por processos sintticos. A

fermentao a converso anaerbia de compostos orgnicos pela ao demicroorganismos, em grande parte dos casos, da levedura Saccharonyos cereviscae. Nocaso da fermentao alcolica o substrato orgnico a sacarose e os produtos sofundamentalmente o etanol e o gs carbnico.- metanol: os processos de produo mais comuns so de sntese a partir do gs natural,ou ainda a partir da madeira atravs de um processo de gaseificao. A gaseificaoAquecimento da biomassa em presena de oxidante (ar ou O2) em quantidades menores

do que a estequiomtrica, obtendo-se um gs combustvel composto de CO, H2, CH4 eoutros. Deste gs, utilizando-se catalisadores, pode-se obter o metanol.


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Nos biocombustveis lquidos as tecnologias para converso em energia final soessencialmente as convencionais da indstria automveis: motores de ciclo de Otto oudiesel onde queimado diretamente o biocombustvel.


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5. DISCUSSO E CONCLUSO

Proveniente de matrias encontradas em abundncia em todo o Pas, a biomassa uma fonte limpa de energia, que no polui e no se esgota. A Agncia Internacional deEnergia calcula que, dentro de 20 anos, cerca de 30% de toda a energia consumida nomundo ser proveniente de biomassa.

De maneira geral, a produo de energia a partir de biomassa requer uma reasignificativamente menor do que aquela exigida para a construo de uma usinahidreltrica, por exemplo. Alm disso, incentiva atividades econmicas locais, como aagroindstria, reduzindo custos, fixando as comunidades em suas reas de origem e possibilitando o acesso de comunidades isoladas eletricidade.

Como exemplo da utilizao de biomassa, temos varias comunidades naAmaznia que geram energia a partir da queima controlada dos restos de madeira, emsuas pequenas serrarias. De cada rvore serrada, quase 50% era perdido em forma deserragem, lascas ou aparas das cascas, antes abandonados ao apodrecimento. Hoje, essascomunidades suprem suas necessidades energticas com a queima controlada dessematerial.Por sua vez, a casca de arroz deixou de ser um problema ambiental para aindstria de beneficiamento gacha e virou um insumo gerador de energia. O

subproduto da queima da casca de arroz pode, ainda, ser recuperado como matria- prima para as indstrias eletrnicas, de cermica e de vidro. J o bagao da cana-de-acar, considerado um estorvo at h pouco tempo, hoje queimado de modocontrolado, produzindo calor para a destilao do lcool e vapor para a gerao deeletricidade.

Apesar das vantagens citadas, a utilizao da biomassa em larga escala tambmrequer alguns cuidados que devem ser lembrados, nas dcadas de 1980 e 1990 a

expanso explosiva da indstria do lcool no Brasil evidenciou isto. Empreendimento para utilizao de biomassa em larga escala podem ter impactos ambientais preocupantes. O resultado pode ser destruio de faunas e floras com extino deespcies, contaminao do solo e mananciais de gua por uso de adubos e defensivos emanejo inadequada. O respeito diversidade e a preocupao ambiental deve reger todoe qualquer projeto de utilizao de biomassa.


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6. REFERNCIAS:

Ambiente Brasil. Disponvel em:. Acesso em: 05de Abril de 2007.

CENBIO Centro Nacional de Referncia em Biomassa. Disponvel em:. Acesso em: 05 de Abril de2007.

FEM Faculdade de Engenharia Mecnica; UNICAMP Universidade Estadual deCampinas. Disponvel em:. Acesso em: 05 deAbril de 2007.

INFOENER Sistema de Informaes Energticas. Disponvel em:

. Acesso em: 05 de Abril de 2007.

USHIMA, A.H. Testes de sistema de gerao termeltrica para comunidades remotas baseado na gaseificao de biomassa. Instituto de Pesquisas Tecnolgicas IPT.Setembro de 2003.

INEE Instituto Nacional de Eficincia Energtica. Disponvel em:

. Acesso em: 14 de abrilde 2007.

AONDE VAMOS Energias Renovveis.Disponvel em: . Acesso em: 14 de abril de 2007.

GREENPEACE Tour Energia 2004. Disponvel em: .Acesso em: 14 de abril de 2007.
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Energia da Biomassahttp://www.cepa.if.usp.br/energia/energia1999/Grupo1B/ebiomassa.htmlAcesso em: 20 de maio de 2007.

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