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  • UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA

    CURSO DE GRADUAO EM ENGENHARIA DE PRODUO

    LEONARDO ROSA SILVA

    UTILIZAO DA BIOMASSA RESIDUAL COMO FONTE DE ENERGIA

    JUIZ DE FORA

    2013

  • LEONARDO ROSA SILVA

    UTILIZAO DA BIOMASSA RESIDUAL COMO FONTE DE ENERGIA

    Trabalho de Concluso de Curso apresentado a Faculdade de Engenharia da Universidade Federal de Juiz de Fora, como requisito parcial para a obteno do ttulo de Engenheiro de Produo.

    Orientador: Prof. M.e Marcio de Oliveira

    Co-Orientador: Prof. Dr. Marco Aurlio da Cunha Alves

    JUIZ DE FORA

    2013

  • Ficha catalogrfica elaborada atravs do Programa de gerao automtica da Biblioteca Universitria da UFJF,

    com os dados fornecidos pelo(a) autor(a)

    Rosa Silva, Leonardo. Utilizao da Biomassa Residual como fonte de energia /Leonardo Rosa Silva. -- 2013. 51 f. : il.

    Orientador: Marcio de Oliveira Coorientador: Marco Aurlio da Cunha Alves Trabalho de Concluso de Curso (graduao) - UniversidadeFederal de Juiz de Fora, Faculdade de Engenharia, 2013.

    1. biomassa residual. 2. energia. 3. resduo. 4.sustentabilidade. I. Oliveira, Marcio de, orient. II. Alves,Marco Aurlio da Cunha, coorient. III. Ttulo.

  • LEONARDO ROSA SILVA

    UTILIZAO DA BIOMASSA RESIDUAL COMO FONTE DE ENERGIA

    Trabalho de Concluso de Curso apresentado a Faculdade de Engenharia da Universidade Federal de Juiz de Fora, como requisito parcial para a obteno do ttulo de Engenheiro de Produo.

    Aprovada em .

    BANCA EXAMINADORA

    _____________________________________________

    Prof. M.e Marcio de Oliveira Universidade Federal de Juiz de Fora

    _____________________________________________

    Prof. Dr. Marco Aurlio da Cunha Alves Universidade Federal de Juiz de Fora

    _____________________________________________

    PhD, Bruno Milanez

    Universidade Federal de Juiz de Fora

  • AGRADECIMENTOS

    Agradeo a Deus, por sempre estar ao meu lado, assim como a minha famlia, que

    minha razo de viver: meus pais, de corao, minhas irms, meus filhos, minha

    esposa. Agradeo tambm ao meu orientador Mrcio, por sua pacincia e dedicao, e

    por ter me guiado no caminho certo para esta pesquisa.

  • Importante, em verdade, o homem que est na arena, com a face coberta de poeira, suor e sangue; que luta com bravura, erra e, seguidamente, tenta atingir o alvo. (...)

    aquele que, no sucesso, melhor conhece o triunfo final dos grandes feitos e que, se fracassa, pelo menos falha ousadamente, de modo que o seu lugar jamais ser entre as

    almas tmidas, que no conhecem nem a vitria, nem a derrota.

    Theodore Roosevelt

  • RESUMO

    Este trabalho realiza uma reviso bibliogrfica a respeito do assunto biomassa

    energtica, abrangendo tambm alguns tpicos correlacionados como Sustentabilidade

    Ambiental, Fontes Alternativas de Energia e Gesto de Resduos. Estes tpicos foram

    abordados conceitualmente, buscando seguir uma ordem cronolgica dos acontecimentos

    histricos e tecnologias que se desenvolveram acerca do assunto. As informaes obtidas

    induziram a observao da importncia na estratificao de dados em dimenses regionais

    para a anlise de viabilidade tcnica, econmica e ambiental.

    Palavras-chave: biomassa, sustentabilidade, gesto de resduos.

  • ABSTRACT

    This paper reviews the literature on the subject biomass energy, also covering some

    topics related to Environmental Sustainability, Alternative Energy and Waste Management.

    The conceptual approach these topics, seeking to follow a chronological order of historical

    events and technologies that have been developed on the subject, aims to demonstrate the

    importance of the stratification data on regional dimensions to the analysis of the technical,

    economic and environmental.

    Keywords: biomass, sustainability, waste management.

  • LISTA DE ILUSTRAES

    Figura 1. Concentrao em partes por milho (PPM) de CO2 na atmosfera ............. 15

    Figura 2 - Pirmide de Indicadores Energticos ........................................................ 17

    Figura 3. Diagrama radar de indicadores ................................................................... 19

    Figura 4. Variao da Intensidade energtica por regio do mundo. ......................... 20

    Figura 5. Intensidade energtica no Brasil e no Mundo ............................................. 20

    Figura 6. Cons. Mundial de Energia primria (MtOE) .............................................. 21

    Figura 7. Consumo Final de energia mundial por fonte ............................................. 22

    Figura 8. Consumo Final de Energia no Brasil por fonte ........................................... 22

    Figura 9.Caracterizao e classificao de resduos .................................................. 27

    Figura 10. Gerao de Energia Eltrica no Brasil com Biomassa.............................. 30

    Figura 11 - Histrico de Custo energtico no Brasil .................................................. 31

    Figura 12. Caldeira aquatubular ................................................................................. 33

    Figura 13. Carbonizao em fornos cilndricos verticais ........................................... 38

    Figura 14. Pellets de biomassa ................................................................................... 39

    Figura 15. Briquetes de biomassa............................................................................... 39

    Figura 16. Cenrios de Aproveitamento de Resduos de Madeira ............................. 43

    Figura 17. Indicadores Econmicos e Financeiros dos cenrios ................................ 43

    Figura 18. Classificao dos Tipos de Resduos de madeira ..................................... 45

    Figura 19. Principais polticas pblicas de resduos slidos em MG ......................... 46

  • LISTA DE TABELAS

    Tabela 1- Indicadores de Sustentabilidade Energtica ............................................... 18

    Tabela 2. Principais polticas pblicas nacionais referentes aos resduos .................. 26

    Tabela 3. Tcnicas de manejo de resduos ................................................................. 28

    Tabela 4. Custo Energtico ........................................................................................ 31

    Tabela 5. Limites de emisso para poluentes atmosfricos........................................ 35

    Tabela 6. Quantidade produzida na silvicultura (m3) ................................................ 41

    Tabela 7. Estimativa energtica biomassa residual Zona da Mata MG ..................... 47

  • SUMRIO

    1. INTRODUO .............................................................................................. 11

    1.1 CONSIDERAES INICIAIS ................................................................... 11

    1.2 JUSTIFICATIVA ........................................................................................ 11

    1.3 ESCOPO DO TRABALHO ........................................................................ 12

    1.4 ELABORAO DOS OBJETIVOS .......................................................... 12

    1.5 DEFINIO DA METODOLOGIA .......................................................... 12

    1.6 ESTRUTURA DO TRABALHO ................................................................ 12

    2. REVISO BIBLIOGRFICA ...................................................................... 14

    2.1 DESENVOLVIMENTO SUSTENTVEL ................................................ 14

    2.2 EFICINCIA ENERGTICA..................................................................... 16

    2.3 FONTES RENOVVEIS DE ENERGIA .................................................. 20

    2.4 GESTO DE RESDUOS .......................................................................... 24

    2.5 BIOMASSA: RESDUO E TECNOLOGIA............................................... 29

    3. DESENVOLVIMENTO ................................................................................. 36

    3.1 MTODOS DE PREPARAO DA BIOMASSA ................................... 37

    3.1.1 Pirlise ou Carbonizao ........................................................................ 37

    3.1.2 Torrefao ............................................................................................... 38

    3.1.3 Briquetagem ou pelletizao ................................................................... 38

    3.2 SETORES COM POTENCIAL EM BIOMASSA ENERGTICA ........... 39

    3.2.1 Setores com explorao industrial da biomassa integrada ..................... 40

    3.2.2 Setores com potencial inexplorado da biomassa residual ....................... 41

    3.3 FONTES REGIONAIS POTENCIAIS DE BIOMASSA ........................... 45

    4. CONSIDERAES FINAIS ......................................................................... 48

    4.1 RECOMENDAES ................................................................................. 49

    5. REFERNCIAS ............................................................................................. 50

  • 11

    1. INTRODUO

    1.1 CONSIDERAES INICIAIS

    A utilizao da biomassa, que por definio qualquer material de origem orgnica,

    vegetal ou animal com potencial de ser utilizado como fonte de energia (ANEEL, 2002), na

    verdade tecnologia primitiva, quando se considera a queima de lenha para o cozimento dos

    alimentos. Porm, tamanha a importncia e sustentabilidade desta fonte, ainda hoje se estuda

    e aperfeioa as tecnologias de utilizao, criando o conceito de biomassa modern