A Sustentabilidade do Uso Energético da Biomassa Florestal. Comemoração do Dia Internacional das Florestas 20 de Março de 2014

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1 A Sustentabilidade do Uso Energético da Biomassa Florestal Comemoração do Dia Internacional das Florestas 20 de Março de 2014 Conversão Termoquímica de Biomassa para Energia Luís António da Cruz Tarelho Departamento de Ambiente e Ordenamento, CESAM Universidade de Aveiro, Aveiro, Portugal

2 Enquadramento As políticas para o sector energético definem como prioridade os recursos renováveis, e entre eles Abiomassa No contexto da biomassa para energia, define-se muitas vezes biomassa como: "a fracção biodegradável de produtos e resíduos da agricultura (incluindo substancias vegetais e animais), da floresta e das indústrias conexas, bem como a fracção biodegradável dos resíduos industriais e urbanos Directiva 2001/77/EC de 27 de Setembro de 2001

3 Apesar de representar apenas uma pequena fracção da massa total da Terra, a biomassa constitui: Um enorme reservatório de energia Um reservatório de energia que está constantemente a serrenovado,combasenofluxodeenergiasolar Processo de fotossíntese A utilização de biomassa como recurso energético contribui para a diminuição do consumo de combustíveis fósseis Gestão sustentável dos recursos de biomassa, ou seja, oníveldeconsumonãopodeexcederonívelnaturalde 3 produção

4 A fileira de biomassa para energia Impactos positivos na criação de negócios e emprego

5 Biomassa florestal para energia Uma floresta bem gerida pode constituir um recurso sustentável decombustível,absorvendooco 2 atmosféricoàmedidaquese desenvolve, e pode providenciar um substituto alternativo aos combustíveis fósseis nalgumas aplicações. A manutenção da floresta tem uma importância estratégica: Necessidade de organização de espaços e limpeza regular, p.e., prevenção de incêndios florestais; Actividades complementares à utilização dos recursos florestais em várias actividades económicas; Extracção de madeira para a indústria da construção, mobiliário, pasta e papel, etc. 5

6 Recolha e processamento da biomassa florestal como combustível sólido Recolha Processamento Operações importantes incluem o destroçamento, trituração, secagem, torrefacção, etc. Produção de estilha ou então material triturado fino para posterior densificação. Densificação(pellets e briquetes) Armazenamento e distribuição 6

7 Alguns tipos de combustíveis sólidos derivados de biomassa florestal 7

8 Conversão energética de biomassa Renewable energy. Power for a sustainable future. 2nd Edition, Ed. Godfrey Boyle, 2004

9 A conversão energética da biomassa envolvendo processos termoquímicos é a mais aplicada Oprocessodecombustãoéomaiscomum,querem pequena escala quer à escala industrial Abiomassaéqueimadacomoobjectivode produzir: Calor Trabalho mecânico(e electricidade) O processo de gasificação encontra-se em fase de demonstração industrial O processo de pirólise é utilizado essencialmente para produção de carbonizados(carvão vegetal)

10 Tecnologia de conversão termoquímica de biomassa Grelha Leito fluidizado Borbulhante Circulante Reconhecido como sendo a tecnologia mais adequada para a conversão de biomassa Pulverizado

11 O cenário Português no domínio da conversão energética de biomassa florestal Essencialmente inclui o processo de combustão, e podem-se encontrar diferentes aplicações tendo em consideração o objectivo da utilização, e a dimensão do sistema: Utilização doméstica, em grandes edifícios e em equipamentos públicos Produção de calor para aquecimento de espaços ou de água Instalações industriais Produção de calor, electricidade, ou ambos (cogeração) O processo de piróliseé essencialmente utilizado para produção de carbonizados (carvão vegetal), muitas vezes em sistemas pouco eficientes e artesanais. Tem existido uma procura crescente pelo desenvolvimento de sistemas mais eficientes.

12 Grandes instalações de combustão Operação em regime de cogeração ou de produção dedicada de energia eléctrica Algumas instalações industriais de maior potência instalada Utilização de biomassa florestal residual como combustível Qualidade do combustível Maioria das instalações utiliza tecnologia de leito fluidizado

13 Gestão das cinzas durante a conversão termoquímica da biomassa

14 Valorização material das cinzas: fundamental nas políticas de biomassa para energia Efluente gasoso Energia Cinzas Reciclagem de nutrientes no solo Materiais de construção Outra valorização material Poupança de recursos naturais Deposição em aterro Avaliação das várias opções de gestão

15 Perspectiva Existe um potencial considerável de utilização de biomassa florestal em Portugal para fins energéticos Biomassa florestal residual Necessidade de melhorar o desempenho das práticas de recolha e processamento da biomassa florestal residual para produção de um combustível de qualidade Alguns sectores industriais podem satisfazer as suas necessidades energéticas (p.e., calor) valorizando os seus subprodutos derivados de biomassa florestal A nível de infra-estruturas públicas, os municípios poderão integrar os subprodutos da gestão florestal para satisfazer as necessidades de calor, por exemplo, em piscinas e no aquecimento de edifícios. A gestão de cinzas de combustão de biomassa deve fazer parte integrante das políticas de biomassa para energia

16 O autor agradece o financiamento da Fundação para a Ciência e a Tecnologia(FCT), Portugal, através dos projectos com referência: Bias-to-soil PTDC/AAC-AMB/098112/2008- FCOMP FEDER BiomAshTech PTDC/AACAMB/116568/2010- FCOMP FEDER