Aula Processos Químicos

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BIOPROCESSOS 
AULA 4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Jayme Augusto Menegassi Azevedo 
 
 
2 
CONVERSA INICIAL 
Nesta aula, você é convidado a conhecer alguns aspectos acerca da 
aplicação dos bioprocessos no setor de energia renovável. Veja os temas que 
serão abordados: biomassa, etanol, biodiesel e bioquerosene de aviação, biogás 
e geração de bioeletricidade. Esses temas versam sobre a importância dos 
bioprocessos dentro de um contexto ambiental atual, que se refere à produção 
de energias limpas e renováveis em substituição ao uso de fontes não 
renováveis, que geralmente estão associadas à geração de maiores impactos 
ao meio ambiente. 
TEMA 1 – BIOMASSA 
Compreende a energia química que é armazenada nas plantas e nos 
animais (que se alimentam das plantas ou de outros animais). A formação 
de biomassa ocorre pelo processo de fotossíntese realizado pelas plantas 
(Figura 1). Por meio desse processo, as plantas absorvem o dióxido de carbono 
(CO2) do ar, a água do solo e luz, geralmente do sol, e convertem o CO2 em 
moléculas contendo carbono como açúcares, amido e celulose. 
Figura 1 – Diagrama que demonstra o processo de fotossíntese 
 
Créditos: Blue Ring Media/Shutterstock. 
 
 
3 
O CO2 entra pelos estômatos, a água é absorvida pelas raízes e 
transportada até as folhas pelo xilema, a luz solar fornece a energia necessária 
para a realização da fotossíntese, e o oxigênio é liberado pelos estômatos 
presentes nas folhas. 
Quando aplicado ao setor de geração de energia, entretanto, a biomassa 
compreende qualquer tipo de matéria orgânica recente derivada de plantas e 
animais que é utilizado para a geração de energias renováveis. As principais 
fontes de biomassa usadas para a produção de energias renováveis são 
apresentadas no Quadro 1. 
Quadro 1 – Fontes de biomassa usadas para a produção de energias renováveis 
Culturas agrícolas 
Origem de cultivos agrícolas para a produção de 
energia, como milho, cana-de-açúcar, cereais etc. 
Resíduos 
Florestais 
e agrícolas 
Produzida durante o corte de árvores e durante a 
colheita, por exemplo, resíduos de madeira, palha 
de milho, bagaço-de-cana etc. 
Orgânicos 
Efluentes domésticos, industriais e da 
agropecuária, resíduos sólidos urbanos. 
Subprodutos orgânicos 
Produtos secundários provenientes da conversão 
de uma matéria-prima em um produto original, por 
exemplo, vinhaça, glicerol residual da produção de 
biodiesel etc. 
 
Os combustíveis fósseis, apesar de também serem derivados da 
decomposição de matéria orgânica, como restos vegetais, algas, alguns tipos de 
plâncton e restos de animais marinhos, não são considerados recursos de 
natureza renovável, pois levam milhões de anos para se formar e as suas 
reservas estão se esgotando, por isso não são contabilizados como biomassa 
no contexto da geração de energia. 
 
 
 
 
 
4 
1.1 Métodos de produção de energia 
1.1.1 Combustão direta (queima) 
Maneira mais prática de geração de energia utilizando a biomassa. Nesse 
processo, diferentes materiais podem ser usados, e a sua eficiência dependerá 
do teor de umidade e da densidade energética. 
1.1.2 Combustão 
Combustão de biomassa é um recurso renovável e abundante, com outros 
combustíveis, principalmente, combustíveis fósseis, visando atenuar os 
impactos ambientais causados pelas emissões destes. 
1.1.3 Gaseificação 
Reações termoquímicas na presença de oxigênio em menores 
quantidades quando comparadas às concentrações empregadas na combustão 
e vapor d’água, resultando na formação de gases – monóxido de carbono (CO), 
hidrogênio (H2), metano (CH4), dióxido de carbono (CO2) e traços de enxofre – 
que podem ser usados como fontes de energia térmica ou elétrico. 
1.1.4 Fermentação 
Conversão da biomassa em álcool pela ação de microrganismos, por 
exemplo, cana-de-açúcar para produção de etanol. A fermentação para 
produção de etanol será abordada com maiores detalhes no tema 2. 
1.1.5 Digestão anaeróbica 
Processo usado para a produção de biogás. Nesse processo há a 
conversão de matéria orgânica em metano, dióxido de carbono e lodo pela ação 
das bactérias em um ambiente com a ausência de oxigênio (anóxico). Esse 
biogás pode ser usado em sua forma bruta ou passar por um tratamento para 
separar o metano. 
 
 
https://www.catalisajr.com.br/biodigestores/
 
 
5 
TEMA 2 – ETANOL 
O etanol é uma fonte de energia renovável e limpa que pode ser originada 
de várias matérias-primas, como mandioca, batata, cana-de-açúcar, milho e 
beterraba (Figura 2). A cana-de-açúcar é a mais utilizada, uma vez que 
apresenta a maior produtividade, sendo o insumo agrícola usado no Brasil para 
a produção de etanol. 
Figura 2 – Diagrama simplificado da produção de etanol combustível 
 
Créditos: metamorworks/Shutterstock. 
2.1 Produção de etanol utilizando a cana-de-açúcar 
As principais etapas de produção do etanol provenientes da cana-de-
açúcar são: lavagem e moagem da cana, produção do melaço e eliminação de 
impurezas, fermentação, destilação, desidratação e armazenamento. As 
principais etapas para a produção de etanol pelo processo fermentativo estão 
esquematizadas na Figura 3. 
 
 
 
 
6 
Figura 3 – Principais etapas para a produção de etanol pela fermentação da 
cana-de-açúcar 
 
Créditos: Soorachet Khewhom; iPreech Studio; Kateryna Kon/Shutterstock. 
2.1.1 Lavagem 
A cana-de-açúcar é submetida à lavagem para a retirada de poeira, solo, 
areia ou qualquer outro tipo de impureza. 
2.1.2 Moagem 
A cana passa por trituradores para obtenção do caldo de cana que contém 
alto teor de sacarose. Esse caldo constitui, aproximadamente, 70% do produto 
original e parte sólida constitui 30% (bagaço de cana-de-açúcar). 
2.1.3 Produção de melaço 
Com a finalidade de eliminar microrganismos (bactérias e fungos), o caldo 
é aquecido para obtenção do melaço. 
2.1.4 Fermentação 
A fermentação do melaço é feita pelo processo chamado de Melle-Boinot, 
que envolve a recuperação da biomassa das leveduras e seu reúso após 
 
 
7 
tratamento. O melaço é colocado em tanques, denominados dornas de 
fermentação, onde é acrescentado, ainda, o fermento biológico constituído por 
Sacharomyces cerevisae, a levedura responsável pela conversão de sacarose 
se em etanol e CO2. Após um período de tempo de 4-12 horas, é obtido o mosto 
que contém cerca de 7-12% de seu volume total em etanol. Esse produto é 
centrifugado para separação e recuperação da biomassa das leveduras e segue 
para a destilação. 
2.1.5 Destilação 
O mosto fermentado passa pelo processo de destilação fracionada que 
dá origem a uma solução com a seguinte composição: 96% de etanol e 4% de 
água. Uma parte desse etanol hidratado é armazenada e uma outra parte passa 
pelo processo de desidratação. Durante esse processo, ocorre a produção de 
grande quantidade de vinhaça ou vinhoto, um líquido escuro que possui alto teor 
de matéria orgânica, altamente poluente e agressivo ao meio ambiente, que 
deverá ter uma destinação/disposição adequada. 
2.1.6 Desidratação 
Etapa em que parte do etanol hidratado, obtido na destilação, passa pelo 
processo de desidratação com monoetilenoglicol, um líquido miscível em água e 
que reduz a sua volatilidade, permitindo a evaporação do etanol, que é então 
separado. Após esse processo, é obtido o etanol anidro com 99,9%. 
2.1.7 Armazenamento 
O etanol hidratado e o etanol anidro são armazenados em tanques. 
2.2 Produção de etanol utilizando o milho 
 O processo inicia com a limpeza dos grãos seguida por uma 
desintegração mecânica e térmica destes. Os grãos são moídos e cozidos em 
água fervente ou em vapor. Nessa etapa ocorre também, a gelatinização do 
amido (hidratação) em temperaturas de 65-80 °C. A sacarificação (hidrólise do 
amido) é realizada por meio de método enzimático chamado malteação, 
obtendo-se o mosto de milho sacarificado. Esse mosto é diluído em cerca de 
15% de açúcare, posteriormente, colocado em dorna de fermentação, 
 
 
8 
adicionando-se nutrientes para o crescimento das leveduras e inóculo de 
leveduras previamente cultivado em uma dorna separada. Quando as leveduras 
se multiplicam, ocorre a produção etanol. 
A processo de fermentação para a produção de etanol utilizando o milho 
tem duração aproximada de 28-30 horas, o que permite a degradação de 94% 
dos açúcares presentes no mosto. A biomassa das leveduras, nesse processo, 
não pode ser separada e recuperada devido à natureza física do mosto de milho 
(mais denso e com material sólido em suspensão). Dessa forma, após 
fermentação, todo o conteúdo da dorna segue para a destilação, desidratação e 
armazenamento. A vinhaça obtida no processo de produção de etanol utilizando 
milho contém alta concentração de proteína. 
2.3 Produção de etanol de segunda geração 
O processo de produção de etanol de segunda geração é basicamente o 
mesmo realizado para produção de etanol de primeira geração. Um matéria-
prima rica em glicose é fermentada com a finalidade de converter o açúcar 
em etanol. Enquanto o etanol de primeira geração é produzido de matérias-
primas também alimentícias, o etanol de segunda geração é produzido utilizando 
resíduos que são normalmente descartados pelo processo de produção do 
etanol de primeira geração, principalmente, palha e bagaço da cana-de-açúcar 
(Figura 4). Esses materiais são ricos em lignocelulose (hemicelulose, lignina e 
celulose), que compõe a estrutura das paredes celulares e de difícil degradação 
por microrganismos fermentadores. 
Figura 4 – Principais matérias-primas usadas na produção de etanol. Etanol de 
1ª geração: A. Milho e B. Cana-de-açúcar e etanol de 2ª geração: C. Palha de 
cana-de-açúcar e D. Bagaço de cana-de-açúcar 
 
1ª Geração 2ª Geração 
A C 
 
 
9 
 
Créditos: Tritanee; Bunnyphoto; Maggie Vong; Soorachet Kheawhom/Shutterstock. 
 A produção do etanol de segunda geração envolve, inicialmente, um pré-
tratamento que tem como objetivo ampliar a área de superfície da biomassa, 
aumentar a sua porosidade e reduzir a cristalinidade da celulose. Em seguida, é 
realizado o uso de substâncias ácidas ou enzimáticas que possibilitam a hidrólise 
da celulose em açúcares passíveis de degradação por microrganismos 
fermentadores (Figura 5). 
Figura 5 – Principais etapas para a produção de etanol; em verde são 
destacadas as etapas que envolvem a produção do etanol de segunda geração 
 
Fonte: Soorachet Kheawhom/Shutterstock; iPreech Studio/Shutterstock; Kateryna 
Kon/Shutterstock. 
A biomassa lignocelulósica constitui a principal fonte de energia renovável 
disponível atualmente. O uso da tecnologia de produção do etanol de segunda 
geração, utilizando a celulose contida em resíduos da produção do etanol de 
B D 
 
 
10 
primeira geração, permite o crescimento de forma mais sustentável, porque essa 
produção ocorre nas entressafras, permitindo o aumento do volume de etanol 
produzido sem a necessidade de expandir a área de plantio. 
TEMA 3 – BIODIESEL E BIOQUEROSENE DE AVIAÇÃO 
O biodiesel é um combustível derivado de fontes renováveis, produzido 
utilizando óleos vegetais ou gorduras animais por meio de diferentes processos, 
como craqueamento, esterificação e transesterificação (Quadro 2). 
Quadro 2 – Diferentes processos usados para a produção de biodiesel 
Processo Explicação 
Craqueamento 
Reação também chamada de pirólise. 
Nesse processo ocorre a quebra das moléculas dos 
triglicerídeos (presentes em óleos e gorduras) em moléculas 
menores, denominadas hidrocarbonetos. A pirólise de óleos 
vegetais e gorduras pode ser realizada por duas vias: térmica 
ou catalítica: 
Térmica: a degradação de óleos e gorduras ocorre pelo uso 
de altas temperaturas e catalisadores; 
Catalítica: nesse processo são usados catalisadores para 
otimizar as condições de craqueamento. 
Esterificação 
Essa reação se constitui em um processo reversível, sendo 
obtido como produto principal um éster. Um ácido carboxílico, 
quando aquecido, reage com um álcool produzindo éster e 
água. A obtenção de ésteres por meio da reação entre ácido 
graxo livre e um álcool de cadeia curta (etanol ou metanol) na 
presença de catalisador é usada para a produção de biodiesel. 
Transesterificação 
Reação que ocorre entre um éster e um álcool ou entre um 
éster e um ácido, originando um novo éster. A 
transesterificação de triglicerídeos presentes em óleos 
vegetais, ou na gordura animal, com metanol, na presença de 
hidróxido de sódio ou potássio como catalisador, é usada 
industrialmente para originar um éster com propriedades 
semelhantes ao diesel derivado de petróleo. 
 
 
11 
O biodiesel pode substituir total ou parcialmente o óleo diesel derivado de 
petróleo em motores de caminhões, tratores, camionetas, automóveis etc. Pode 
ser usado puro ou misturado ao diesel em diversas proporções. 
No Brasil, são inúmeras as plantas que podem ser utilizadas para a sua 
produção (Fig. 6), por exemplo, mamona, girassol, amendoim, soja, algodão, 
canola, babaçu, pinhão-manso, dendê, macaúba, entre outras. 
 
Figura 6 – Fontes vegetais para produção de biodiesel. A. Mamona. B. Girassol. 
C. Amendoim. D. Soja. E. Algodão. F. Canola. G. Babaçu. H. Pinhão-manso. I. 
Dendê. J. Macaúba. 
 
 
 
 
 
A B 
C D 
E F 
 
 
12 
 
 
 
 
Créditos: Alf Ribeiro; Spalnic; ZCW; Good Luck Images; Mayk.75; Roman Nerud; 
Guentermanaus; Elakshi Creative Business; lazyllama; Jaboticaba Images/Shutterstock. 
Do ponto de vista ambiental, a substituição do óleo diesel derivado de 
petróleo pelo biodiesel é extremamente benéfica, uma vez que há a redução de 
emissões de gases de efeito estufa. Por exemplo, a substituição do óleo diesel 
derivado do petróleo por ésteres derivados do óleo de soja reduz as emissões 
de CO2 (dióxido de carbono), CO (monóxido de carbono), hidrocarbonetos, 
material particulado e SOx (óxidos de enxofre). A soja, atualmente, é a principal 
fonte de matéria-prima para a produção de biodiesel. A Figura 7 apresenta o 
processo de transesterificação para obtenção de biodiesel do óleo de soja. 
 
 
 
 
 
 
G H 
I J 
 
 
13 
Figura 7 – Esquema do processo de transesterificação para obtenção de 
biodiesel utilizando óleo de soja 
 
 
 
 O bioquerosene de avião é um combustível alternativo obtido de matérias-
primas renováveis. Ele é constituído por compostos com características 
semelhantes ao querosene de avião. Para a sua produção são utilizados o etanol 
e um óleo vegetal (coco, palma, mamona etc.) ou material graxo (origem 
vegetal), também podem ser usadas microalgas. O uso de bioquerosene poderá 
substituir o combustível usado em aviões, reduzindo a emissão de poluição, uma 
 
 
14 
vez que não emite enxofre e compostos nitrogenados. Diferentes processos 
podem ser usados para a produção de bioquerosene: químicos, bioquímicos e 
termoquímicos. 
a. Químicos: por meio de uma reação de transesterificação ocorre a 
conversão total das moléculas de óleos vegetais ou gorduras animais, 
triglicerídeos com alto peso molecular, em moléculas viáveis para a 
combustão (queima) e com menor viscosidade, como ésteres metílicos ou 
etílicos e glicerina. Posteriormente, ocorrem as etapas de separação e 
purificação dos ésteres (Figura 8). 
Figura 8 – Processo químico para a obtenção de bioquerosene. Em A ocorre a 
retirada de oxigênio e uma descarbonilação (adição de hidrogênio) e em B o 
hidrocarboneto da etapa A é isomerado e o número de carbonos é reduzido 
(hidrogenação) 
 
Fonte: Bonassa et al., 2014. 
b. Bioquímicos: por meio de agentes biológicos, leveduras (Saccharomyces 
cerevisiae geneticamente modificada) ou bactérias (Escherichia coli 
modificada), ocorre a metabolização de matérias-primas açucaradas e 
conversão em hidrocarbonetos (CGEE, 2010). 
c. Termoquímicos: produção do bioquerosene por meio de processos de 
craqueamentocatalítico e gaseificação e síntese catalítica (CGEE, 2010). 
TEMA 4 – BIOGÁS 
 É um gás inflamável com conteúdo energético obtido da fermentação 
anaeróbica de resíduos vegetais (folhas, palhas, restos de culturas), resíduos de 
 
 
15 
produção animal (esterco e urina), resíduos de atividades humanas (fezes, urina, 
resíduos domésticos) e resíduos industriais. O processo de digestão anaeróbia 
ocorre pela ação de uma cultura mista de micro-organismos, que são capazes 
de metabolizar materiais orgânicos complexos, como carboidratos, lipídios e 
proteínas, e produzir o metano (CH4), dióxido de carbono (CO2) e biomassa. O 
processo de biodigestão para a produção de biogás é apresentado na Figura 9. 
Figura 9 – Processo de biodigestão anaeróbica para a produção de biogás. 
 
 
 
 
16 
Conforme apresentado na Figura 9, a decomposição de resíduos 
orgânicos para a produção de biogás ocorre em quatro etapas: 
4.1 Hidrólise 
Nessa etapa, bactérias hidrolíticas secretam enzimas extracelulares, que 
promovem cadeias complexas de carboidratos, proteínas e lipídios em 
compostos orgânicos mais simples, como açúcares, aminoácidos, peptídeos e 
lipídeos. 
4.2 Acidogênese 
Essa etapa compreende o estágio de fermentação, quando os compostos 
orgânicos mais simples são fermentados em ácidos graxos voláteis, álcoois, 
hidrogênio e CO2. 
4.3 Acetogênese 
Essa etapa é caracterizada pela formação de odores desagradáveis 
porque bactérias denominadas acetogênicas oxidam ácidos orgânicos como 
fonte de carbono e geram ácido acético (CH3COOH), hidrogênio (H2) e dióxido 
de carbono (CO2). 
4.4 Metanogênese 
Bactérias chamadas metanogênicas atuam na decomposição dos 
produtos provenientes da acetogênese para produção do metano (CH4). 
O biodigestor constitui um equipamento fundamental para acelerar o 
processo de decomposição de matéria orgânica e produção de biogás (Figura 
10). Durante a biodigestão são formados dois subprodutos, o biogás e o 
biofertilizante. O emprego de biodigestores para a biodigestão apresenta como 
principais vantagens: a produção do biogás, o reaproveitamento dos resíduos 
orgânicos e a obtenção de fertilizantes. 
 
 
 
 
 
 
 
17 
Figura 10 – Esquema do funcionamento básico do sistema de um biodigestor 
 
Créditos: Ioanna Alexa/Shutterstock. 
O biofertilizante é rico em nutrientes, por isso constitui um excelente 
adubo para ser aplicado no solo. A composição do biogás produzido é bastante 
variável, uma vez que depende dos compostos orgânicos usados e tipo de 
tratamento anaeróbio. No entanto, em linhas gerais, compreende uma mistura 
dos compostos apresentados no Quadro 3. 
Quadro 3 – Composição básica do biogás proveniente dos processos de 
biodigestão anaeróbica 
Composto 
químico 
Fórmula 
química 
Características 
% do volume de 
biogás produzido 
Metano CH4 
Inodoro e incolor, 
pertencente ao grupo dos 
hidrocarbonetos 
50 – 70 
Dióxido de 
carbono 
CO2 
Inodoro, incolor, não 
inflamável e levemente ácido 
25 – 50 
Hidrogênio H2 
incolor, inodoro, não tóxico e 
altamente combustível 
0 - 1 
Gás sulfídrico H2S 
Incolor, com forte odor de 
ovos podres. É tóxico, 
corrosivo e inflamável 
0 - 3 
 
 
18 
Oxigênio O2 Incolor e inodoro 0 - 2 
Amoníaco NH3 
Incolor, com odor muito forte 
e irritante, tóxico, corrosivo e 
inflamável 
0 - 1 
Nitrogênio N2 Incolor e inodoro 0 - 7 
Fonte: Cetesb, S.d. 
Os biodigestores são classificados de acordo com a forma de 
abastecimento dos resíduos em: contínuo e batelada. O modelo contínuo é 
abastecido diariamente com matéria orgânica sólida e líquida (entrada dos 
compostos orgânicos para serem decompostos e saída do material tratado). Já 
o modelo batelada funciona com alimentação descontinuada, sendo abastecido 
com os compostos orgânicos somente após a digestão de todo um lote para que 
não ocorra a entrada de oxigênio. 
Vários são os modelos e tamanhos dos biodigestores, entre estes os 
modelos canadense, chinês, filipino, indiano, tailandês etc. Eles podem ser 
empregados para o tratamento de resíduos provenientes da agropecuária 
(Figura 11), em áreas rurais; de esgotos domésticos, em áreas urbanas; e 
resíduos industriais, especialmente das indústrias de alimentos. 
 
Créditos: Nowick/Shutterstock. 
 
 
19 
O uso do biogás dependerá principalmente da concentração dos gases 
presentes em sua composição. A energia química presente nas moléculas de 
metano, por meio de sua combustão controlada, é utilizada para a geração de 
energia, o que faz do metano o composto do biogás com o maior valor agregado. 
O biogás é chamado de biometano quando a concentração de metano é maior 
que 95% em sua composição. 
TEMA 5 – GERAÇÃO DE ELETRICIDADE 
 A eletricidade constitui uma forma de energia natural utilizada para dar 
força elétrica e possibilitar o funcionamento de diversos aparelhos elétricos. Essa 
energia é obtida por meio da transformação de diversos recursos. Inúmeras são 
as fontes de energia, qualquer um desses recursos apresentados a seguir pode 
gerar energia. Na Figura 12 são apresentados os principais recursos usados 
mundialmente para a geração de energia. 
Figura 12 – Principais recursos usados para a geração de energia 
 
Fonte: K3Star/Shutterstock. 
 
 
20 
Os recursos usados para obtenção de energia são divididos em 
renováveis e não renováveis. Os renováveis são aqueles que podem ser 
utilizados repetidamente sem esgotar porque são substituídos naturalmente. Já 
os não renováveis, uma vez utilizados, não se renovam em período de 
tempo que garanta o suprimento das necessidades humanas. Há também outro 
tipo de fonte, por exemplo, hidrogênio (Figura 13). 
Figura 13 – Classificação das principais fontes de energia 
 
A produção de energia utilizando biomassa é fundamental para 
desenvolvimento das alternativas energéticas. A biomassa constitui uma das 
principais fontes renováveis para a geração de eletricidade (bioeletricidade) no 
Brasil. 
5.1 Bioeletricidade 
A bioeletricidade é uma energia renovável obtida de biomassa, a qual 
pode ser cultivada (Figura 14A, 14B e 14C) ou obtida de diferentes resíduos, 
como o bagaço (Figura14D) e palha da cana-de-açúcar, palha de milho, cavacos 
de madeira (Figura 14E), cascas provenientes do beneficiamento de arroz 
(Figura 14F) e café (Figura 14G), resíduos sólidos urbanos (Figura 14H), dejetos 
suínos (Figura 14I) e bovinos etc. 
A biomassa é empregada, especialmente no Brasil, como fonte de energia 
das seguintes formas: 
• Produção de biocombustíveis, especialmente etanol combustível obtido 
da cana-de-açúcar, conforme exposto no item 2.1; 
• O bagaço de cana-de-açúcar, atualmente, é usado para a produção de 
calor e eletricidade; 
• Geração da energia elétrica utilizando o biogás. 
 
 
21 
Figura 14 – Diversas formas de biomassa usadas na geração de bioeletricidade. 
Cultivada: A. Girassol, B. Cana-de-açúcar, C. Milho. Residual D. Bagaço de 
cana-de-açúcar, E. Madeira, F. Casca de arroz, G. Casca de café, H. Resíduos 
sólidos urbanos, I. Dejetos suínos 
 
 
 
 
Fonte: Pablesku; Isen Stocker; Aedka Studio; Soorachet Kheawhom; Anze Furlan; Bowling_y; 
Anderson Piza; maerzkind; Thuwanan Krueabudda / Shutterstock 
As informações do Quadro 4 revelam as principais fontes de biomassa 
para a geração de eletricidade no Brasil, sua composição e a participação por 
setor segundo a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel, 2017). 
Quadro 4 – Fontes de biomassa para a geração de eletricidade no Brasil 
Fontes de biomassa Capacidade instalada 
Nível 1 Nível 2 % capacidade 
total 
% capacidade 
total de 
biomassa 
Agroindustriais 
Bagaço de cana-de-
açúcar 
7,5 79,8 
Biogás agrícola 0,0 0,0 
Capim elefante 0,0 0,5 
Casca de arroz 0,0 0,0 
Biomassa cultivada Biomassa residual 
A 
B 
C 
D 
E 
F 
G 
H 
I 
 
 
22 
Biocombustíveis 
líquidos 
Óleos vegetais 0,0 0,0 
Floresta 
Carvão vegetal 0,0 0,4Gás de alto forno 0,1 0,9 
Lenha 0,0 0,1 
Licor negro 1,4 14,7 
Resíduos florestais 0,3 2,9 
Resíduos animais Biogás animais 0,0 0,0 
Resíduos sólidos 
urbanos 
Biogás urbano 0,1 0,7 
Total de biomassa 9,4 100 
Fonte: Aneel, 2017. 
 O estado de São Paulo concentra 41% da capacidade instalada no Brasil, 
seguido por Minas Gerais e Mato Grosso do Sul, ambos com 11% (Aneel, 2017). 
O processo empregado para a geração de bioeletricidade é sempre 
termoelétrico, por meio da queima direta da biomassa ou pela queima do biogás 
produzido por processos fermentativos (Castilla, 2016). 
No caso da geração da energia elétrica utilizando o biogás, deverá ser 
feita, posteriormente à sua produção, a conversão da energia química presente 
em suas moléculas em energia mecânica por meio de um processo de 
combustão controlada. Essa energia mecânica vai ativar um gerador que a 
converterá em energia elétrica. 
FINALIZANDO 
Nesta aula você conheceu os principais aspectos da aplicação dos 
bioprocessos no setor de energia renovável: o que caracteriza a biomassa, sua 
disponibilidade e usos; os bioprocessos empregados para a produção de etanol, 
biodiesel e bioquerosene de aviação; o bioprocesso para a obtenção de biogás 
e como ocorre a geração de eletricidade, com foco em bioeletricidade. 
Os conhecimentos apresentados nesta aula são fundamentais para a 
formação de um profissional alinhado a um contexto ambiental contemporâneo, 
uma vez que a preocupação com a produção de energias limpas e renováveis, 
que geram geração menores impactos ao meio ambiente, está presente no 
nosso dia a dia e compreende o futuro energético mundial. 
 
 
23 
REFERÊNCIAS 
ANEEL. Agência Nacional de Energia Elétrica. Biomassa como fonte de 
oportunidades. Brasília: Aneel, 2017. Disponível em: 
. Acesso 
em: 26 jan. 2022. 
BONASSA. G. et al. Bioquerosene: panorama da produção e utilização no Brasil. 
Revista Brasileira de Energias Renováveis, v. 3, p. 97-106, 2014. 
CASTILLA, L. R. C. Bioeletricidade como fonte de energia no Brasil. São 
Paulo: FEA-USP, 2016. Disponível em: 
. Acesso em: 26 jan. 
2022. 
CGGE – Centro de Gestão e Estudos Estratégicos. Biocombustíveis 
aeronáuticos: progressos e desafios. Centro de Gestão e Estudos 
Estratégicos, Brasília, n. 8, 2010. 
CETESB. Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. Biogás. Cetesb, S.d. 
Disponível em: . Acesso em: 26 jan. 2022. 
 
https://mudarfuturo.fea.usp.br/artigos/cop21-compromissos-de-paris/bioeletricidade-como-fonte-de-energia-no-brasil/
https://mudarfuturo.fea.usp.br/artigos/cop21-compromissos-de-paris/bioeletricidade-como-fonte-de-energia-no-brasil/
https://cetesb.sp.gov.br/biogas/
	1.1.1 Combustão direta (queima)
	1.1.2 Combustão
	1.1.3 Gaseificação
	1.1.4 Fermentação
	1.1.5 Digestão anaeróbica
	2.1.1 Lavagem
	2.1.2 Moagem
	2.1.3 Produção de melaço
	2.1.4 Fermentação
	2.1.5 Destilação
	2.1.6 Desidratação
	2.1.7 Armazenamento
	4.1 Hidrólise
	4.2 Acidogênese
	4.3 Acetogênese
	4.4 Metanogênese
	FINALIZANDO
	REFERÊNCIAS
	CASTILLA, L. R. C. Bioeletricidade como fonte de energia no Brasil. São Paulo: FEA-USP, 2016. Disponível em: . Acesso em: 26 jan. 2022.