O que é biomassa?

A biomassa é um combustível derivado de materiais orgânicos, como resíduos agrícolas e vegetais (por exemplo, palha de trigo, casca de arroz, bagaço de cana-de-açúcar), resíduos de madeira e florestais (por exemplo, aparas de madeira, serragem, pellets de madeira) e resíduos urbanos.

Os resíduos agrícolas e florestais, também conhecidos como matéria-prima de biomassa, são comumente utilizados para gerar bioenergia. Bioenergia é um termo usado para descrever a energia derivada de materiais biológicos e orgânicos, como resíduos florestais ou agrícolas.

Como a biomassa é convertida em energia?

A torrefação é o método mais comum para converter biomassa em energia, mas outros métodos incluem pirólise e gaseificação.

Torrefação

A torrefação, também conhecida como conversão térmica, é o processo de desidratação e estabilização da matéria-prima de biomassa antes de queimá-la para gerar energia. A torrefação envolve a aplicação de calor à biomassa úmida/hidratada em temperaturas que variam de 200°C a 300°C, fazendo com que ela perca a capacidade de absorver umidade e a transforme em uma substância seca e escurecida que é comprimida para formar briquetes.

Os briquetes são um tipo de combustível de madeira feito de material combustível comprimido.

Os briquetes são então convertidos em energia através da combustão direta, na qual o vapor produzido durante o processo de queima alimenta uma turbina, que aciona um gerador para produzir eletricidade. Os briquetes podem ser facilmente armazenados em ambientes úmidos, tornando-os fontes de energia populares e convenientes.

O bagaço de cana-de-açúcar é um exemplo de resíduo agrícola que pode ser convertido em energia por meio da torrefação. Depois que a cana chega à usina, ela passa pelo processo de moagem para a extração do açúcar. Após a extração do açúcar da cana, o resíduo que sobra é chamado de bagaço, que é queimado para abastecer a usina.

Embora a torrefação seja o processo mais utilizado, a pirólise e a gaseificação também são opções viáveis para a conversão de biomassa em energia.

Pirólise

Pirólise é o processo de aquecimento de material orgânico a 400° C – 500° C na ausência de oxigênio livre. A pirólise de biomassa gera combustíveis como carvão vegetal, bioóleo, diesel renovável, metano e hidrogênio.

Gaseificação

A gaseificação é o processo de aquecimento da matéria-prima de biomassa a cerca de 800° C – 900° C com uma quantidade controlada de oxigênio, fazendo com que as moléculas se quebrem e produzam gás de síntese (gás de síntese). O gás de síntese também pode ser convertido em biocombustíveis e fertilizantes para transporte, e pode ser queimado ou usado em células de combustível se for tratado para separar o hidrogênio do gás.

Biomassa Florestal

A silvicultura é um setor fundamental de produção de biomassa que fornece fontes de energia valiosas à UE. Em regiões com matérias-primas abundantes, como a Alemanha, a Suécia e a Letónia, a utilização de biomassa florestal como combustível para a produção de energia eléctrica está a crescer.

A Alemanha é o maior importador de resíduos de madeira tratada e serve de sumidouro para os resíduos de madeira tratada da Europa. Segundo a Agência Internacional de Energia (AIE), a falta de capacidade para lidar com resíduos de madeira, aliada à necessidade constante de matéria-prima, pode ter impacto no comércio de resíduos de madeira tratada. Por exemplo, os Países Baixos não possuem legislação e capacidade para lidar com resíduos de madeira tratada, pelo que estes são exportados principalmente para a Alemanha para eliminação (IEA, 2018).

Existem muitos países onde é mais caro eliminar resíduos do que comercializá-los; nos Países Baixos, na Alemanha e na Suécia, existe um imposto sobre os resíduos depositados em aterros. Este imposto sobre aterros também inclui a eliminação de resíduos de madeira tratada (madeira tratada quimicamente) e não tratada. Ocasionalmente, dependendo do resíduo a ser eliminado, a deposição em aterro é totalmente proibida. Estas restrições financeiras, segundo a AIE, obrigam ao transporte de resíduos de madeira tratada através das fronteiras.

Imposto sobre aterros sanitários da UE

Suécia

Imposto sobre aterros sanitários em €/tonelada: 540 SEK/t = €51/t

Plano Fiscal de Aterro Sanitário: Ajustado anualmente

Restrições de aterro implementadas:

  • Desde 2002, não há separação de resíduos combustíveis.
  • Desde 2005, não há resíduos orgânicos.

Os Países Baixos

Imposto sobre aterro em €/tonelada: 33,15 €/t

Plano Fiscal de Aterro Sanitário: Ajustado anualmente 

Reino Unido

Imposto sobre Aterros em €/Tonelada: Taxas de 1 de abril de 2022 a 31 de março de 2023:

  • £98,60/t (taxa padrão)
  • £ 3,15/t (taxa mais baixa)

Plano de Imposto sobre Aterros Sanitários: As taxas são ajustadas anualmente pela inflação e não podem cair abaixo de £ 80/t até 2020.

Fonte: Confederação Europeia de Centrais Energéticas a partir de Resíduos

Lascas de madeira estão disponíveis em vários tipos. As aparas de madeira recicladas de grau A são favoráveis porque têm um valor calorífico mais elevado do que as aparas de madeira virgem e são mais baratas por tonelada.

Classes de madeira

De acordo com a AIE, o principal impulsionador da utilização de resíduos de madeira perigosos e não perigosos é a legislação e as políticas, que variam entre os países da UE. A assistência prestada pela legislação e pelas políticas de um país pode abrir caminho para uma melhor capacidade de lidar com resíduos de madeira tratada e não tratada.

Além disso, devido à adopção de uma legislação abrangente em matéria de gestão de resíduos em 1990, a Alemanha é um dos principais importadores de resíduos de madeira, importando classes A, B e C. A Suécia, o segundo maior importador líquido de resíduos de madeira, importando ambos os resíduos de madeira tratada e não tratada.

Mais informações sobre os tipos de madeira podem ser encontradas abaixo: 

Fonte: Associação dos Recicladores de Madeira

De acordo com a Perpetual Energy Ltd (uma empresa de energia que desenvolve sistemas renováveis de calor e energia), o teor de umidade das aparas de madeira é crítico. Se o teor de umidade for muito alto, uma caldeira pode desligar ou fornecer um baixo valor de queima calorífica por tonelada de madeira. Além disso, se a temperatura estiver muito baixa e as aparas de madeira estiverem muito secas, elas queimarão muito rapidamente. Portanto, um dos factores mais importantes que influenciam o funcionamento de uma caldeira de biomassa é um fornecimento consistente de aparas de madeira de alta qualidade com o teor de humidade adequado. 

Fonte: A Caixa de Ferramentas de Engenharia; Brookings 

Fonte: Nosso Mundo em Dados

Energia Calórica

No contexto da bioenergia, a energia produzida a partir de matéria-prima de biomassa é medida utilizando o valor energético calorífico (KJ/Kg). O calor de combustão, também conhecido como valor de Energia Calorífica, é uma unidade padrão de medida para o conteúdo total de energia produzido na forma de calor quando uma substância é completamente queimada com ar/oxigênio.

O poder calorífico líquido é significativo porque representa a energia prática restante após a queima da biomassa. 

Fonte: Gemco Energy

A energia calorífica produzida pelos pellets e aparas de madeira varia consoante o tipo de madeira e é um indicador da sua qualidade. 

Fonte: Pesquisa Florestal

Sustentabilidade

A energia da biomassa, tal como a energia eólica e solar, é uma fonte de energia renovável amplamente disponível que pode ajudar a reduzir a nossa dependência de combustíveis fósseis e a nossa pegada de carbono. No entanto, se as matérias-primas de biomassa não forem renovadas assim que forem 

consumidas, podem tornar-se não renováveis. Por exemplo, o corte de árvores para utilização como matéria-prima de biomassa pode resultar em desflorestação se as árvores não forem substituídas.

Além disso, existe um equívoco generalizado sobre a viabilidade a longo prazo da utilização de biomassa para gerar calor e electricidade. É comumente assumido que, como as árvores e as plantas removem o dióxido de carbono da atmosfera durante a fotossíntese, queimá-las para obter energia deveria equilibrá-lo. No entanto, não é tão simples porque as plantas e árvores requerem tempo para crescer e recuperar. Como resultado, se as árvores e plantas forem queimadas mais rapidamente do que replantadas, a energia da biomassa deixa de ser sustentável.

A maioria dos países partilha estas preocupações de sustentabilidade e implementaram ou estão em processo de implementação de leis e políticas para garantir que a matéria-prima de biomassa seja produzida de forma sustentável. Por exemplo, o Reino Unido, bem como a maioria dos países da UE, exigem provas de conformidade com a certificação de sustentabilidade (bem como competências de auditoria).

Dependendo do tipo de biomassa, estão disponíveis diversas certificações; para biomassa florestal, existe:

– Iniciativa Florestal Sustentável

– Conselho de Gestão Florestal

– Programa de Endosso de Certificação Florestal

A biomassa baseada na agricultura é uma fonte de energia relativamente nova do que a biomassa florestal/lenhosa, pelo que existem menos regulamentações ou certificações em vigor. No entanto, à medida que a biomassa agrícola se expande e se torna uma fonte significativa de energia renovável, existirão certificações e regulamentos em vigor que regem o abastecimento sustentável de resíduos agrícolas e os fluxos comerciais.