Geração de Energia Elétrica com uso de Biomassas

ENERGIA ELÉTRICA:

GERAÇÃO A PARTIR DA BIOMASSA

Marcelo Rodrigues dos Santos1-UNITOLEDO

João Ricardo Barboza2-UNITOLEDO

João Victor Pereira da Silva3-UNITOLEDO

Pedro S. H. Rodrigues4-UNITOLEDO

RESUMO

Atualmente, a humanidade enfrenta o desafio de suprir suas necessidades energéticas de forma eficiente e sustentável. Esforços em diversas esferas da sociedade são desempenhados na busca por alternativas ao atual modelo de geração e consumo de energia. A biomassa é apresentada como uma fonte energética alternativa em relação às fontes energéticas tradicionais usadas em larga escala em todo o mundo. Motivado por esse desafio, este trabalho apresenta uma visão sobre a utilização da biomassa para a geração de energia elétrica, com a intenção de propiciar uma compreensão do tema, partindo da conceituação da biomassa como fonte energética e seguindo para uma exposição do panorama do uso da biomassa na geração de eletricidade no Brasil. São apresentadas as principais fontes de biomassa com atrativo potencial de exploração, com enfoque em suas capacidades energéticas e oferta disponível para o aproveitamento. Por fim, é apresentada uma exposição relativa ao estado-da-arte das principais rotas tecnológica para o aproveitamento da biomassa na geração de energia elétrica. A biomassa tem sido usada de forma crescente no mundo como insumo energético; muito mais para usos finais como energia térmica, mas já de forma importante como geradora de energia elétrica.

Palavras-chave: Energia elétrica; geração de energia; biomassa.

ABSTRACT

Today, humanity faces the challenge to meet their energy needs in an efficient and sustainable manner. Efforts in various spheres of society are played in the search for alternatives to the current generation model and power consumption. The biomass is given as an alternative source of energy compared to traditional energy sources used in large scale worldwide. Motivated by this challenge, this paper presents an overview of the use of biomass for the generation of electricity, with the intention of providing an understanding of the subject, based on the concept of biomass as an energy source and following for an overview of the exposure of the use of biomass in electricity generation in Brazil. The main sources of biomass with attractive exploration potential are presented, focusing on its energy and capacity supply available for use. Finally, a relative exposure to state of the art is presented of the main technological routes for the use of biomass to generate electricity. Biomass has been used increasingly in the world as energy input; much more for end uses such as thermal energy, but already an important way of generating electricity.

Keywords: Electricity; power generation; biomass.

1-INTRODUÇÃO

No desenrolar do século XX, combustíveis fósseis como o petróleo e o carvão mineral proporcionaram um aumento contínuo na oferta de energia no mundo. A disponibilidade cada vez maior de energia permitiu um enorme crescimento nas economias dos países, influenciando em transformações nunca antes vistas em períodos de tempo tão curtos. Para que um país inicie e mantenha um ciclo de crescimento econômico, é fundamental que a oferta de energia, em todas as suas formas, seja compatível com o acentuado aumento do consumo. Essa energia será responsável por movimentar máquinas, veículos, indústrias, produzir calor, luz e também servirá de combustível para gerar energia elétrica. Durante o século XX, os combustíveis fósseis foram foco de exploração e utilização por vários motivos, como a descoberta de reservas em muitos locais no mundo, desenvolvimento de tecnologia para extração e refino do petróleo, alta produção e preços acessíveis, entre outros. Estas características tornaram os combustíveis fósseis a base da exploração primária de energia no mundo. Entretanto, ao mesmo tempo em que houve um aumento no consumo, houve também um aumento nos índices de poluição, decorrente do fato de os combustíveis fósseis emitirem um alto volume de gases, particularmente o dióxido de carbono (CO2), liberado em larga escala nos processos de combustão para produção de calor, vapor ou energia elétrica. Apesar de os combustíveis fósseis ainda serem base do consumo mundial de energia (ANEEL, 2009), as mudanças climáticas observadas nos últimos 50 anos estão colocando a humanidade em alerta devido à alta emissão de gases poluentes, entre eles o CO2, grande responsável pelo efeito do aquecimento da terra (efeito estufa). Somado a isso, estudos mostram a possibilidade de esgotamento, no médio prazo, das reservas e recursos naturais mais utilizados, o que provocou nos últimos anos uma alta volatilidade e tendência de alta nas cotações, o que se revelou como um forte estímulo para as iniciativas de substituição por outras fontes.

Existem três classes principais de biomassa: Biomassa sólida, líquida e gasosa.

A biomassa sólida tem como fonte os produtos e resíduos da agricultura (incluindo substâncias vegetais e animais), os resíduos das florestas e a fração biodegradável dos resíduos industriais e urbanos.

A biomassa líquida existe em uma série de bicombustíveis líquidos com potencial de utilização, todos com origem nas chamadas “culturas energéticas”. São exemplos o biodiesel, obtido a partir de óleos de colza ou girassol; o etanol, produzido com a fermentação de hidratos de carbono (açúcar, amido, celulose); e o metanol, gerado pela síntese do gás natural.

A biomassa gasosa é encontrada nos efluentes agropecuários provenientes da agroindústria e do meio urbano. É achada também nos aterros de RSU (resíduos sólidos urbanos). Estes resíduos são resultado da degradação biológica anaeróbia da matéria orgânica, e são constituídos por uma mistura de metano e gás carbônico. Esses materiais são submetidos à combustão para a geração de energia.

Vantagens e desvantagens na utilização de Biomassa

Vantagens:

• É uma energia renovável;
• É pouco poluente, não emitindo dióxido de carbono (de acordo com o ciclo natural de carbono neutro);
• É altamente fiável e a resposta às variações de procura é elevada;
• A biomassa sólida é extremamente barata, sendo as suas cinzas menos agressivas para o ambiente;
• Verifica-se uma menor corrosão dos equipamentos (caldeiras, fornos, etc.).

Desvantagens:

• Desflorestação de florestas, além da destruição de habitats;
• Possui um menor poder calorífico quando comparado com outros combustíveis;
• Os biocombustíveis líquidos contribuem para a formação de chuvas ácidas;
• Dificuldades no transporte e no armazenamento de biomassa sólida.

Atualmente, o recurso com maior potencial para ser usado como biomassa na geração de energia elétrica no país é o bagaço de cana-de-açúcar. O setor sucroalcooleiro gera uma grande quantidade de resíduos, que podem ser aproveitados como biomassa, principalmente em sistemas de cogeração.

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