As tecnologias associadas às energias renováveis

Bioenergia
Biomassa Sólida e Biocombustíveis Líquidos
Caldeiras de biomassa e Caldeiras
de gaseificação de madeira
Os fornos e caldeiras manuais, parcial ou totalmente automatizados
e com sistemas de combustão regulados eletronicamente
foram desenvolvidos para o processo de queima da
madeira. Os sistemas de combustão podem atingir um nível
de eficiência de até 90% e produzem baixos níveis de emissões.
Encontra-se disponível no mercado uma vasta gama de
sistemas, desde pequenas caldeiras para o aquecimento residencial
direto a caldeiras de biomassa para o fornecimento
eficiente de calor através de redes urbanas de aquecimento.
partir da fermentação de açúcares com a utilização de leveduras,
seguindo-se um processo de purificação. Se forem
usados cereais, os amidos são, em primeiro lugar, convertidos
em açúcares através de enzimas, gerando um subproduto
conhecido como os grãos secos de destilaria com solúveis
(DDGS). Com um conteúdo proteico de 30%, os DDGS
são um alimento valioso e rico em proteínas para animais. Os
subprodutos resultantes da produção do bioetanol a partir da
beterraba sacarina são a vinhaça e a polpa de beterraba, utilizadas
como alimentação animal ou fertilizante. Cada litro
de bioetanol produzido resulta num quilograma de DDGS ou
600 g de vinhaça e polpa de beterraba.
A biomassa sólida pode ser utilizada também para gerar eletricidade
em centrais cogeradoras de calor e energia. O calor
residual produzido como resultado desta geração de eletricidade
é utilizado, por exemplo, para alimentar as redes de
aquecimento locais e urbanas ou na indústria como forma
de energia térmica para aplicações industriais. O calor residual
pode ser utilizado para obter energia de arrefecimento
com objetivos industriais, armazéns frigoríficos ou para os
sistemas de ar condicionado dos edifícios. Além da combustão,
a biomassa sólida também pode ser gaseificada para pro-
Capacidade por hectare de matérias-primas
para a produção de bioetanol
A capacidade por hectare das diferentes matérias-primas utilizadas
na produção de bioetanol varia drasticamente. Por
exemplo, um hectare de beterraba sacarina produzirá combustível
para 80.300 quilômetros e – em contraste com um
hectare de cana-de-açúcar – seus subprodutos correspondem
a um terço das necessidades proteicas anuais de uma cabeça
de gado.
duzir eletricidade e calor. Dependendo das características do
material de combustão e da capacidade do sistema, podem
ser selecionados gaseificadores com leito fixo, leito fluidifica-
Matéria-prima Quilómetros por hectare Percentagem da necessidade
da proteína de vaca por ano
do ou fluxo arrastado. O gás da madeira resultante é depois
queimado em sistemas de motor de combustão ou turbinas a
Trigo
35.000 km
+
36 %
gás para gerar eletricidade. Neste caso também, o nível total
de eficiência pode ser significativamente aumentado ao utilizar
o calor residual através da combinação da produção de
calor e de energia. O biodiesel é obtido a partir da utilização
Açúcar de
beterraba
80.300 km
+
74 %
do gás da madeira, e é uma técnica alternativa que está sendo
testada em centrais-piloto na Alemanha.
Cana de
açúcar
77.500 km
+
0 %
Biocombustíveis líquidos
O biodiesel e o bioetanol são atualmente os biocombustíveis
mais importantes. As matérias-primas adequadas ao biodiesel
são partes de plantas que contêm uma grande quantidade
de óleo, como as sementes de colza, sementes de jatropha
(plantas da família da mamona) e de girassol, amêndoa
de palmeira, sementes de soja e outras oleaginosas. O bioetanol
é produzido a partir da biomassa que contém açúcares ou
amidos. Os biocombustíveis são principal- mente utilizados
em aplicações móveis.
Vantagens em relação aos combustíveis
convencionais:
▪▪
O armazenamento e tratamento de biocombustíveis são
menos perigosos para as pessoas e para o ambiente em
comparação com os combustíveis convencionais;
▪▪
Mesmo os principais acidentes e derramamentos são
quase inofensivos do ponto de vista ecológico, já que os
combustíveis se decompõem de forma relativamente rápida
na biosfera.
▪▪
A utilização de biocombustíveis reduz as dispendiosas
importações de petróleo.
▪▪
Os biocombustíveis, tais como a biomassa sólida e gasosa,
são praticamente neutros em termos da geração CO 2
quando
queimados, daí não terem qualquer impacto adicional
na atmosfera.
Bioetanol
Tal como o álcool convencional, o bioetanol é produzido a
Fuente: BDBe
Biodiesel
Depois de extrair o óleo a partir de partes de plantas oleaginosas,
este é reesterificado em um sistema de produção químico
para a geração de biodiesel. Durante a extração de óleos
vegetais, são produzidos também grãos de colza ou soja, que
podem ser utilizados como alimento rico em proteínas para
o gado. Cada 100 kg de colza produz aprox. 57 kg de grãos e
43 kg de óleo. Uma vez extraído e refinado, o óleo é depois
transesterificado em éster metílico de ácido graxo (FAME/
biodiesel), ao adicionar-se metanol e um catalisador.
Perspectivas
Além do desenvolvimento contínuo de tecnologias comprovadas
para a produção do que são agora biocombustíveis
comuns, há o desejo de se desenvolver novas tecnologias que
utilizem recursos biogênicos alternativos. Os processos para
a geração de biocombustíveis baseados numa grande variedade
de substratos (inclusive madeira e palha) e resíduos
estão atualmente sendo desenvolvidos. Os combustíveis “biomassa
para líquido” (BtL) mostram excelente potencial para
o combate às emissões de gases de efeito estufa. O processo
BtL envolve a gaseificação térmica da biomassa, seguida pela
purificação e liquefação do gás resultante da síntese.
Outro processo que se encontra em processo de pesquisa é
o desenvolvimento e lançamento da produção de biodiesel a
partir de algas com alto conteúdo oleaginoso.
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