Biomassa

Biomassa é um material constituído por substâncias de origem orgânica (vegetal, animal e microrganismos). Plantas, animais e seus derivados são biomassa. A utilização como combustível pode ser feita a partir de sua forma bruta, como madeira, produtos e resíduos agrícolas, resíduos florestais, resíduos pecuários, excrementos de animais e lixo. Ao contrário das fontes fósseis de energia, como o petróleo e o carvão mineral, a biomassa é renovável em curto intervalo de tempo.

A renovação da biomassa ocorre através do ciclo do carbono, ou seja, a decomposição ou a queima de matéria orgânica ou seus derivados provoca a liberação de CO2 na atmosfera. As plantas, através da fotossíntese, transformam o CO2 e água em hidratos de carbono, liberando oxigênio. Dessa forma, o uso adequado da biomassa não altera a composição média da atmosfera ao longo do tempo.

Uma das primeiras utilizações da biomassa pelo homem para a obtenção de energia foi o uso do fogo. A madeira foi por muito tempo a principal fonte energética utilizada pelo homem, ao lado de óleos vegetais e animais, em menor escala. A Revolução Industrial marcou o auge da importância do consumo da biomassa, com o uso de lenha na indústria siderúrgica, além de sua aplicação nos transportes.

Nos anos que compreenderam o século XIX, com a revelação da tecnologia a vapor, a biomassa passou a ter papel primordial também para obtenção de energia mecânica com aplicações em setores na indústria e nos transportes. A despeito do início da exploração dos combustíveis fósseis, como o carvão mineral e o petróleo, a lenha continuou desempenhando importante papel energético, principalmente nos países tropicais. No Brasil, foi aproveitada em larga escala, atingindo a marca de 40% da produção energética primária, porém, para o meio-ambiente um valor como esse não é motivo para comemorações, afinal, o desmatamento das florestas brasileiras aumentou nos últimos anos.

Durante os colapsos de fornecimento de petróleo que ocorreram durante a década de 1970, essa importância se tornou evidente pela ampla utilização de artigos procedentes da biomassa como álcool, gás de madeira, biogás e óleos vegetais nos motores de combustão interna. Não obstante, os motores de combustão interna foram primeiramente testados com derivados de biomassa, sendo praticamente unânime a declaração de que os combustíveis fósseis só obtiveram primazia por fatores econômicos, como oferta e procura, nunca por questões técnicas de adequação.

Para obtenção das mais variadas fontes de energia, a biomassa pode ser utilizada de maneira vasta, direta ou indiretamente. O menor percentual de poluição atmosférica global e localizado, a estabilidade do ciclo do carbono e o maior emprego de mão-de-obra, podem ser mencionados como alguns dos benefícios de sua utilização.

Igualmente, em relação a outras formas de energias renováveis, a biomassa, como energia química, tem posição de destaque devido à alta densidade energética e pelas facilidades de armazenamento, câmbio e transporte. A semelhança entre os motores e sistemas de produção de energia de biomassa e de energia fóssil é outra vantagem, dessa forma a substituição não teria um efeito tão impactante nem na indústria de produção de equipamentos nem nas bases instituídas para transporte e fabricação de energia elétrica.

De acordo com o Banco Mundial, 50% a 60% da energia nos países em desenvolvimento vêm da biomassa, e metade da população mundial cozinha com madeira. A geração de energia por queima da madeira cresceu de 200 megawatts em 1980 para 7.800 megawatts atualmente. No Brasil, o principal uso é a fermentação e a destilação da cana-de-açúcar para a produção de etanol - um biocombustível.

Produtos Derivados da Biomassa

Alguns exemplos de produtos derivados da biomassa são:

 Bio-óleo: líquido negro obtido por meio do processo de pirólise cujas destinações principais são aquecimento e geração de energia elétrica.

 Biogás: metano obtido juntamente com dióxido de carbono por meio da decomposição de materiais como resíduos, alimentos, esgoto e esterco em digestores de biomassa.

 Biomass-to-Liquids: líquido obtido em duas etapas. Primeiro é realizado um processo de gasificação, cujo produto é submetido ao processo de Fischer-Tropsch. Pode ser empregado na composição de lubrificantes e combustíveis líquidos para utilização em motores do ciclo diesel.

 Etanol celulósico: etanol obtido alternativamente por dois processos. Em um deles a biomassa, formada basicamente por moléculas de célulose, é submetida ao processo de hidrólise enzimática, utilizando várias enzimas, como a celulase, celobiase e β-glicosidase. O outro processo é composto pela execução sucessiva das três seguintes fases: gasificação, fermentação e destilação.

 Bioetanol "comum": feito no Brasil à base do sumo extraído da cana de açúcar (caldo de cana). Há países que empregam milho (caso dos Estados Unidos) e beterraba (da França) para a sua produção. O sistema à base de cana-de-açúcar empregado no Brasil é mais viável do que o utilizado pelo americano e francês.

 Biodiesel: este é produzido com óleos vegetais como do dendê, da mamona, do sorgo e da soja, etc.

 Óleo vegetal: Pode ser usado em Motores diesel usando a tecnologia Elsbett

 Lenha: Forma mais antiga de utilização da Biomassa.

 Carvão vegetal: Sólido negro obtido pela carbonização pirogenal da lenha ou carbonização hidrotermal.

 Turfa: Material orgânico, semidecomposto encontrado em regiões pantanosas.

Biomassa no Brasil

No Brasil existem algumas iniciativas neste setor, sobretudo na seção de transportes. A USGA, éter etílico, óleo de mamona e alguns compostos de álcool como a azulina e a motorina, foram produzidos em substituição à gasolina ou ao Diesel com sucesso, da década de 1920 até os primeiros dias da dezena seguinte; período do colapso decorrente da Primeira Guerra Mundial.

A mistura do álcool na gasolina, iniciada por lei em 1931, permitiu ao Brasil a melhoria do resultado dos motores de combustão de forma garantida e higiênica; o uso de aditivos veneníferos como o chumbo tetra etílico, que de maneira similar foram utilizados em outros países para o aumento das características antidetonantes da gasolina, foi evitado. É de grande importância tal aumento, pois facilita o uso de maior taxa de compressão nos motores a explosão.

O Pró Álcool praticado nos anos de 1970, consolidou a opção do álcool como alternativa à gasolina. Não obstante os problemas enfrentados como queda nos valores internacionais do petróleo e oscilações no preço do álcool, que afetaram por várias vezes a oferta interna do álcool, os efeitos da estratégia governamental sobrevivem em seus incrementos. A gasolina brasileira é uma mistura contendo 25% de álcool e a metodologia de fabricação do carro a álcool atingiu níveis de excelência. Os problemas enfrentados na década de 1990 de desabastecimento de álcool que geraram a queda na busca do carro a álcool deixaram de ser uma ameaça ao consumidor graças à recente oferta dos carros bicombustíveis.

Recentemente, o programa do biodiesel está sendo implantado para a inserção do óleo vegetal como complementar ao óleo diesel. Primeiramente a mistura será de até 2% do derivado da biomassa no diesel com um aumento gradativo até o percentual de 20% num período de dez anos.

O experimento brasileiro não está limitado apenas à esfera dos transportes, o setor de energia elétrica tem sido favorecido com a injeção de energia procedente das usinas de álcool e açúcar, geradas a partir da incineração do bagaço e da palha da cana-de-açúcar. Outros detritos como palha de arroz ou serragem de madeira também sustentam algumas termoelétricas pelo país.

Impactos Ambientais

A respeito das conveniências referidas, o uso da biomassa em larga escala também exige certos cuidados que devem ser lembrados, durante as décadas de 1980 e 1990 o desenvolvimento impetuoso da indústria do álcool no Brasil tornou isto evidente. Empreendimentos para a utilização de biomassa de forma ampla podem ter impactos ambientais inquietantes. O resultado poder ser destruição da fauna e da flora com extinção de certas espécies, contaminação do solo e mananciais de água por uso de adubos e outros meios de defesa manejados inadequadamente. Por isso, o respeito à biodiversidade e a preocupação ambiental devem reger todo e qualquer intento de utilização de biomassa.