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Trabalhos de Estudantes

Trabalhos de Físico-Química - 9º Ano

Utilização de Biomassa para Produção de Energia

Autores: Marta Santos

Escola: Escola Secundária Quinta do Marquês

Data de Publicação: 20/02/2008

Resumo do Trabalho: Trabalho sobre a Biomassa e a sua utilização para produção de energia, realizado no âmbito da disciplina de Físico-Química. Ver o Trabalho Completo

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André-Marie Ampère

Introdução

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Utilização de Biomassa para Energia em Portugal Não é Novidade

O processo de “justificação” de centrais de biomassa passa pelo alegado contributo destas unidades para a redução dos fogos florestais em Portugal. Este é um argumento que capta facilmente a atenção do público, mas está ferido de algumas incorrecções.

Com efeito, para ser eficaz na prevenção de incêndios, uma central de biomassa deveria consumir preferencialmente matos e outra vegetação existente nas florestas. Este tipo de vegetação é caracterizado por ter grande volume por tonelada (ou por unidade energética), o que implica ter de recolher e transportar grandes volumes, para um ganho energético relativamente modesto.

O custo financeiro (e ambiental) de cortar, recolher e transportar este tipo de materiais é incomportável quando estão em causa longas distâncias. Nas condições actuais, a área de influência de uma central de biomassa onde é viável esta exploração encontra-se dentro de um raio de cerca de 45 km, ou seja 636 000 ha, os quais não são, por regra, 100% florestais.

A exploração e o transporte de matérias-primas consomem também combustível fóssil. O benefício de substituir combustíveis fósseis por biomassa deve também compensar este consumo.

Biomassa para Energia, Fogos Florestais e Gestão Sustentável das Florestas

Por outro lado, o debate sobre gestão florestal sustentável aponta claramente num sentido contrário à utilização sem limitações de matos e biomassa como fonte de energia em pelo menos dois aspectos – conservação de biodiversidade e conservação do solo.

Para assegurar a conservação da biodiversidade apela-se a uma estrutura diversificada das florestas, o que passa por ter alguma presença de matos em diferentes fases de desenvolvimento, estando assim seriamente limitada a disponibilidade de matos para produção de energia.

Para assegurar a protecção do solo contra a erosão e permitir o fecho do ciclo de nutrientes, sem recurso a adubações extensivas, apela-se a uma cobertura permanente do solo e à restituição do máximo possível de matéria orgânica, o que passa por incorporar os matos e resíduos de exploração no solo, e não a sua recolha e transporte para fora da floresta. Este aspecto é particularmente importante em Portugal, uma vez que a maior parte dos nossos solos florestais apresentam quantidades de matéria orgânica nulas ou muito reduzidas.

A expressão “biomassa florestal” encerra uma grande diversidade de produtos: os matos, os resíduos de exploração florestal (ramos, bicadas), subprodutos de processamento de madeira (casca, serrim, pó de madeira, licor negro) e madeira.

A produção e consumo de subprodutos de processamento de madeira está condicionada pelo desenvolvimento das respectivas fileiras industriais e a tendência é a de consumo desses materiais nas próprias unidades. A construção de novas centrais fica, portanto condicionada a utilizar resíduos de exploração florestal, matos e... madeira. A apetência das centrais de biomassa por madeira será tanto maior quanto maior for a central e mais escassos forem os outros combustíveis. A CELPA e a AIMMP vêem com grande preocupação a sugestão de cada vez maior número de centrais, com potências a instalar verdadeiramente exageradas, nenhuma das quais assente em estudos que garantam a viabilidade do abastecimento em biomassa, excluíndo madeira.

Do ponto de vista económico, a utilização industrial de madeira gera muito mais valor acrescentado do que a produção de energia. De igual modo, do ponto de vista social, a utilização industrial de madeira gera muito mais emprego do que a produção de energia. As figuras abaixo (Jakko Pöyry Consulting, 2003) ilustram este ponto comparando o valor acrescentado e o emprego da produção de energia com o das fileiras do papel e do processamento de madeira.

Que Biomassa em Centrais de Biomassa?

Do ponto de vista ambiental, as indústrias da fileira florestal produzem bens que tipicamente são reutilizáveis e/ou recicláveis várias vezes antes de completarem o seu ciclo de vida. No final da sua vida útil, mantêm grande parte do seu conteúdo energético, pelo que podem ainda ser utilizados para produção de energia.

A Comissão de Acompanhamento da Central Termoeléctrica de Mortágua elaborou um documento sobre que materiais são adequados para a queima como biomassa, excluíndo todos aqueles que devem ser “poupados” para utilizações de maior valor, e que constitui uma boa referência de partida para clarificar a necessária distinção entre o que deve ser reciclado e o que poderá ser valorizado energeticamente.

Novas centrais devem garantir a sua logística de abastecimento a partir de matos e resíduos de exploração e dispensar o uso de madeira como combustível.

A introdução de subsídios, incentivos ao investimento ou tarifas verdes relacionados com recolha de biomassa para produção de electricidade podem introduzir distorções no mercado de madeira que motivem a utilização preferencial deste recurso para produção de energia, com manifestas perdas económicas, sociais e ambientais para o país. Os apoios à produção de “energia verde” devem, portanto, claramente excluir o uso de madeira como combustível.

A produção de electricidade a partir de biomassa é genericamente menos eficiente que a produção de electricidade a partir de outros combustíveis devido a um menor poder calorífico do combustível, maior variabilidade do conteúdo em humidade e maior heterogeneidade dos combustíveis. A eficiência de combustível destas centrais está tipicamente abaixo dos 35% (valor eventualmente possível para centrais bem desenhadas e correctamente operadas).

Centrais Eléctricas de Biomassa ou Cogerações a Biomassa?

Nas centrais de cogeração utiliza-se o calor produzido para produção de electricidade. O calor remanescente é utilizado como fonte de energia térmica, em processos industriais ou em aquecimento. A eficiência global destas centrais é próxima dos 80%.

As indústrias da fileira florestal produzem energia eléctrica através de centrais de cogeração.

Outros utilizadores potenciais para centrais de cogeração a biomassa são indústrias com grandes necessidades de calor e de electricidade, e aplicações para aquecimento central em hospitais, universidades e grandes edifícios.

Assim, o problema da viabilização da produção de electricidade a partir de biomassa passa também, não pelo tipo de combustível, mas pelo tipo de utilização desse combustível.

Em Resumo

1. A madeira (sob a forma de rolaria ou de subprodutos e desperdícios das indústrias de processamento) deve ter como utilização preferencial a indústria transformadora e não a produção de energia. Esta utilização assegura maior valor acrescentado e utiliza um maior volume de emprego na cadeia de produção, ambos objectivos estratégicos para a política económica nacional.

2. A utilização de biomassa florestal em sistemas de co-geração de calor e electricidade apresenta maiores eficiências globais que a simples produção de energia eléctrica. Assim, devem esgotar-se as possibilidades de consumo de biomassa disponível para produção de energia junto de utilizadores do calor produzido (indústria transformadora ou aquecimento), antes de iniciar a construção de novas centrais eléctricas operando com estes combustíveis.

3. Os resíduos de exploração florestal e de silvicultura, assim como os matos, podem ser utilizados racionalmente na produção de energia. Esta utilização deve, no entanto, ser limitada e enquadrável no conceito de gestão florestal sustentável, nomeadamente nos aspectos relacionados com a conservação de solos e com a promoção de diversidade biológica. O uso de biomassa para produção de energia deveria ser feito, prioritariamente, em cogerações, assegurando assim níveis de eficiência compatíveis com a exploração rentável destas centrais.

 

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