A Energia que vem das Biomassas

Raimundo Damasceno, Gilberto Romeiro, Anderson Rocha

Resumo



Biomassas podem ser definidas, energeticamente falando, como matéria orgânica recente originária de animais ou vegetais.Nesta conceituação não se incluem os combustíveis fósseis – carvão mineral, petróleo e gás natural. O principal, mas não único,processo de formação de biomassa é a fotossíntese, mediante a qual a radiação solar, que é uma forma de energia, participa doprocesso de conversão de substâncias inorgânicas (CO e H O) em substância orgânica (açúcar – glicose). Por meio de reações 2 2subsequentes, este açúcar primário é convertido em matérias mais complexas, com diferentes tipos de ligações químicas entreos átomos das moléculas. A energia das biomassas está concentrada nas ligações químicas e procede da radiação solar e das transferências energéticas que ocorrem durante as reações químicas. Pode-se dizer que as biomassas são baterias ouacumuladores de energia. Sem as florestas que são biomassas vegetais e os oceanos, a vida na terra seria impossível. A reaçãoquímica mais utilizada para converter as biomassas em outras formas de energia é a combustão, de que são exemplos, a queima de lenha, a explosão controlada dos motores de combustão interna, as locomotivas do tipo “maria-fumaça”. Em razão de sua área e por sua localização geográfica, o Brasil é um país privilegiado em termos de produção de biomassa. Esta, no entanto, tem que ser convertida em formas capazes de serem utilizadas em algumas aplicações específicas como, por exemplo, motores de combustão interna do ciclo Otto ou do ciclo diesel. Em outras palavras, a biomassa, em geral sólida, tem que ser convertida em uma substância ou mistura de propriedades físicas e químicas semelhante às daqueles combustíveis aos quais se deseja substituir. No caso da gasolina, a cana-de-açúcar ou parte dela, por exemplo, a sacarose (sólido) é convertida em álcool etílico, cujo estado físico (líquido), densidade e poder calorífero são semelhantes aos da gasolina. Os combustíveis derivados dasbiomassas, utilizados em motores de combustão interna são denominados de biocombustíveis. O Brasil tem atualmente doisbiocombustíveis que fazem parte da sua matriz energética – o bioetanol e o biodiesel. O biodiesel entra na mistura do óleo Diesel veicular numa proporção de 5%, sendo que este valor deve crescer para 10% até 2013. O biodiesel legal produzido no Brasil deve ser derivado de óleos vegetais, mediante uma reação do óleo com o álcool (metanol ou etanol). Esta reação é denominada de transesterificação. Praticamente no Brasil só é utilizado óleo de soja na produção do biodiesel, embora haja um esforço nosentido de se utilizarem outras oleaginosas, como óleo de dendê, de mamona, de coco-babaçu, pinhão-manso e outras mais. O Brasil permite que se pense nesta diversidade de matérias-primas como fonte de biodiesel. Algumas questões éticas e desustentabilidade devem ser colocadas. Será ético converter oleaginosas comestíveis em combustíveis? Seria o programa deplantação de oleaginosas e de cana-de-açúcar em grande escala ambiental e energeticamente sustentável, uma vez queutiliza grande quantidade de fertilizantes químicos que o país importa, tais como potássio e fosfato, sem falar na enormequantidade de água consumida? Deve-se lembrar que o custo energético com a produção e o transporte do biocombustívelpode tornar-se economicamente desinteressante. Nestas condições, deve ser considerada a produção dos biocombustíveisde segunda geração. Estes biocombustíveis são produzidos a partir, não da matéria-prima principal, mas das sobras erestos da biomassa, geradas como coprodutos da fabricação. Para exemplificar, durante o processo do biodiesel, geram-setortas, resíduos e sobras vegetais. Por um processo denominado de pirolítico, que utiliza energia térmica, é possívelconverter estes resíduos em bio-óleo e carvão. Atualmente, existe grande interesse na conversão dos resíduos celulósicosda produção do bioetanol em mais bioetanol pela via enzimática. Os processos termocatalíticos (pirólise) estão sendoaplicados tanto com biomassas limpas (resíduos da agroindústria, agricultura) quanto com biomassas “sujas” - lixo urbanoorgânico, lodos de estação de tratamento de esgoto e até com lixo especial industrial (blending). Os coprodutos da pirólisesão o biocarvão (carvão amorfo ou “char” em inglês) e o bio-óleo. Todos eles podem ser utilizados como insumosenergéticos e para outras finalidades. As biomassas apresentam a vantagem de sequestrar e acumular carbono. Portanto,sua combustão é neutra na geração de CO . 2.