Tecnologia de produção de bioenergia III - Apostila 1

Prévia do material em texto

Técnico em biocombustíveis
Tecnologia de produção de bioenergia III
Instituto Federal Sul-rio-grandense
Campus Pelotas – Visconde da Graça
Rafael Beltrame e Cláudia Lemons e Silva
2013
Pelotas – RS
Presidência da República Federativa do Brasil
Ministério da Educação
Secretaria de Educação a Distância
Equipe de elaboração
Campus Pelotas – Visconde da Graça
Coordenação institucional
Jader Ribeiro Pinto
Professore autores
Rafael Beltrame
Cláudia Lemons e Silva
Projeto gráfico
Eduardo Meneses 
Fábio Brumana
Equipe técnica
Rodrigo da Cruz Casalinho
Diagramação
Lucas Pessoa Pereira
Revisão
Maria José Quadrado
Angelita Hentges
Ficha catalográfica
© Campus Pelotas – Visconde da Graça
Este caderno foi elaborado em parceria entre o Campus Pelotas – Visconde da 
Graça e o Sistema Escola Técnica Aberta do Brasil – e-Tec Brasil.
Amigo(a) estudante!
O Ministério da Educação vem desenvolvendo políticas e programas para a 
expansão da educação básica e do ensino superior no País. Um dos caminhos 
encontrados para que essa expansão se efetive com maior rapidez e eficiên-
cia é a modalidade a distância. No mundo inteiro são milhões os estudantes 
que frequentam cursos a distância. Aqui no Brasil, são mais de 300 mil os 
matriculados em cursos regulares de ensino médio e superior a distância, 
oferecidos por instituições públicas e privadas de ensino.
Em 2005, o MEC implantou o Sistema Universidade Aberta do Brasil (UAB), 
hoje consolidado como o maior programa nacional de formação de profes-
sores, em nível superior.
Para expansão e melhoria da educação profissional e fortalecimento do en-
sino médio, o MEC está implementando o Programa Escola Técnica Aberta 
do Brasil (e-Tec Brasil). Espera, assim, oferecer aos jovens das periferias dos 
grandes centros urbanos e dos municípios do interior do País oportunidades 
para maior escolaridade, melhores condições de inserção no mundo do tra-
balho e, dessa forma, com elevado potencialpara o desenvolvimento produ-
tivo regional.
O e-Tec é resultado de uma parceria entre a Secretaria de Educação Profissio-
nal e Tecnológica (SETEC), a Secretaria de Educação a Distância (SED) do Mi-
nistério da Educação, as universidades e escolas técnicas estaduais e federais.
O Programa apoia a oferta de cursos técnicos de nível médio por parte das 
escolas públicas de educação profissional federais, estaduais, municipais e, 
por outro lado, a adequação da infraestrutura de escolas públicas estaduais 
e municipais.
Do primeiro edital do e-Tec Brasil participaram 430 proponentes de ade-
quação de escolas e 74 instituições de ensino técnico, as quais propuseram 
147 cursos técnicos de nível médio, abrangendo 14 áreas profissionais. O 
resultado desse edital contemplou193 escolas em 20 unidades federativas. 
Apresentação e-Tec Brasil
A perspectiva do Programa é que sejam ofertadas 10.000 vagas, em 250 
polos, até 2010.
Assim, a modalidade de Educação a Distância oferece nova interface para a 
mais expressiva expansão da rede federal de educação tecnológica dos últi-
mos anos: a construção dos novos centros federais (CEFETs), a organização 
dos Institutos Federais de Educação Tecnológica (IFETs) e de seus campi.
O Programa e-Tec Brasil vai sendo desenhado na construção coletiva e partici-
pação ativa nas ações de democratização e expansão da educação profissio-
nal no País, valendo-se dos pilares da educação a distância, sustentados pela 
formação contínua de professores e pela utilização dos recursos tecnológicos 
disponíveis.
A equipe que coordena o Programa e-Tec Brasil lhe deseja sucesso na sua 
formação profissional e na sua caminhada no curso a distância em que está 
matriculado(a).
Brasília, Ministério da Educação – setembro de 2008.
Sumário
Apresentação e-Tec Brasil 3
Sumário 5
Indicação de ícones 7
Palavras do professor autor 9
Outros – instituição validadora 11
Apresentação da disciplina 13
Projeto instrucional 15
1 Introdução 17
2 Definição de biomassa 23
2.1 Tipos de biomassa 24
2.2 Biomassa florestal 27
Atividades de aprendizagem 32
Referências 33
e-Tec BrasilTecnologia de produção de bioenergia III 5
Indicação de ícones
Os ícones funcionam como elementos gráficos utilizados para facilitar a orga-
nização e a leitura do texto. Veja a função de cada um deles:
Atenção: Mostra pontos relevantes encontrados no texto.
Saiba mais: Oferece novas informações que enriquecem o assun-
to como “curiosidades” ou notícias recentes relacionadas ao tema 
estudado.
Glossário: Utilizado para definir um termo, palavra ou expressão 
utlizada no texto
Midias integradas: Indica livros, filmes, músicas, sites, programas 
de TV, ou qualquer outra fonte de informação relacionada ao con-
teúdo apresentado.
Pratique: Indica exercícios e/ou atividades complementares que 
você deve realizar.
Resumo: Traz uma síntese das ideias mais importantes apresenta 
das no texto/aula.
Avaliação: Indica atividades de avaliação de aprendizagem da aula.
e-Tec BrasilTecnologia de produção de bioenergia III 7
Palavras do professor autor
Prezados (as) alunos (as),
A disciplina de Tecnologia de Produção de Bioenergia III abrange aspectos 
relacionados a produção e tecnologias para combustíveis sólidos. Dessa for-
ma, abordará os aspectos que dizem respeito ao aproveitamento de fontes 
de energéticas como a de biomassa sólida para geração de energia. Espera-
-se, através da disciplina, oportunizar conhecimentos para a aprendizagem 
necessária à formação dos técnicos em biocombustíveis.
Boa sorte,
Prof. Dr. Rafael Beltrame
e-Tec BrasilTecnologia de produção de bioenergia III 9
Outros – instituição validadora
e-Tec BrasilTecnologia de produção de bioenergia III 11
Apresentação da disciplina
Prezados (as) alunos (as), a disciplina está organizada em quatro capítulos que 
serão apresentados durante as quatro semanas que a disciplina contempla cor-
respondendo a 60 horas/aulas.
Na primeira semana que corresponde ao Capítulo I, 15 horas/aulas, serão 
abordados os conteúdos:
•	Conceitos fundamentais de produção agropecuária e agroindustrial aplica-
dos à produção de biocombustíveis.
•	Matriz energética e importância da utilização da biomassa.
•	Definição, tipos e fontes de biomassa.
Na segunda semana abordaremos o Capítulo II, 15 horas/aulas, o qual abrange:
•	Principais combustíveis sólidos – Obtenções.
•	Processo de transformação dos biocombustíveis em energia – Pirólise
•	Combustão.
•	Co-combustão.
•	Gaseificação.
Na terceira semana corresponderá ao capítulo III, também com 15 horas/
aulas, serão abordados:
•	Biogás – Processamento de resíduos agropecuários objetivando sua trans-
formação em biocombustíveis gasosos.
•	Produção de biocombustíveis sólidos a partir da utilização de produtos 
oriundos de florestas energéticas.
A quarta semana corresponde ao capítulo IV, com 15horas/aulas, serão 
abordados os conteúdos:
•	Técnicas de fabricação de carvão vegetal.
•	Principais propriedades do carvão vegetal.
A equipe de trabalho do Curso Técnico de Biocombustíveis estará sempre à 
sua disposição.
Profº Dr. Rafael Beltrame
e-Tec BrasilTecnologia de produção de bioenergia III 13
Projeto instrucional
Instituição
Instituto Federal Sul-rio-grandense
Campus Pelotas – Visconde da Graça
Nome do curso: Técnico em biocombustíveis
Professor autor: Rafael Beltrame e Cláudia Lemons e Silva
Disciplina: Tecnologia de produção de bioenergia III
PROJETO INSTRUCIONAL
Ementa básica da disciplina: Tecnologia de produção de bioenergia III 
abrange aspectos relacionados a produção e tecnologias para combustíveis 
sólidos. Buscamos abordar os aspectos que dizem respeito ao aproveitamen-to de biomassa sólida para geração de energia. Espera-se, através da discipli-
na, oportunizar conhecimentos para a aprendizagem necessária à formação 
dos técnicos em biocombustível.
Semana Aula Objetivos e aprendizagem Recursos
Carga 
horária 
(horas)
1ª
1. Introdução Importância das fontes de biomassa.
Exercícios e discussão de 
artigos científicos.
15
2. Definição de biomassa
Conceitos de biomassa e aplicar os conceitos 
fundamentais de produção agropecuária e 
agroindustrial à produção de biocombustíveis.
Matriz energética e importância da utilização da 
biomassa.
Tipos e fontes de biomassa.
e-Tec BrasilTecnologia de produção de bioenergia III 15
Semana Aula Objetivos e aprendizagem Recursos
Carga 
horária 
(horas)
2ª
3. Combustíveis sólidos para 
produção de energia
Principais combustíveis sólidos e suas formas de 
obtenções.
Exercícios e discussão de 
artigos científicos
15
4. Formas de aproveitamento da 
biomassa
5. Processo de transformação 
dos biocombustíveis em energia
Processo de transformação dos biocombustíveis em 
energia: Pirólise; Gaseificação; Combustão; Co-
combustão.
3ª
6. Produção de biogás a partir 
de resíduos
Processo de produção de biocombustíveis sólidos a 
partir da utilização de produtos oriundos de florestas 
energéticas.
Exercícios e discussão de 
artigos científicos
15
7. Produção de biocombustíveis 
a partir da utilização de florestas
Processo de produção de biocombustíveis sólidos a 
partir da utilização de produtos oriundos de florestas 
energéticas.
4ª 8. Carvão vegetal
Técnicas de fabricação de carvão vegetal.
Exercícios e discussão de 
artigos científicos
15
Principais propriedades do carvão vegetal.
Técnico em biocombustívele-Tec Brasil 16
1 Introdução
Objetivos
Importância e a evolução dos conceitos.
Conhecer os conceitos de biomassa e aplicar os 
conceitos fundamentais de produção agropecuária e 
agroindustrial à produção de biocombustíveis.
Compreender a matriz energética e 
importância da utilização da biomassa.
Identificar os tipos e fontes de biomassa.
A biomassa é toda forma orgânica não fossilizada que pode ser utilizada na 
produção de energia. Quando queimada para produção de energia, a bio-
massa é referida como combustível de biomassa.
A biomassa tem origem em resíduos sólidos urbanos, animais, vegetais, indus-
triais e florestais. Sua utilização como fonte de energia é muito antiga, no entanto, 
na era industrial foi superada pelo o carvão mineral e mais tarde para o petróleo.
[ figura na próxima página ]
e-Tec BrasilTecnologia de produção de bioenergia III 17
Existem dois conceitos para a biomassa, relacionados à forma de obtenção e 
utilização destes combustíveis: 
•	Biomassa tradicional: lenha e carvão vegetal queimado diretamente e produ-
zidos de forma pouco eficaz a partir de desmatamentos e resíduos de animais.
•	Biomassa moderna: proveniente de cultivos transformados em combustí-
veis líquidos ou gasosos ou em eletricidade.
Atualmente, grande parte da energia consumida no mundo vem do petróleo. 
A figura a seguir mostra os principais consumidores de petróleo no mundo.
[ figura na próxima página ]
Figura 1.1: principais fontes de biomassa utilizadas para a produção de energia
Resíduo florestal
Resíduo vegetal
Resíduo animal
Resíduo industrial
Técnico em biocombustívele-Tec Brasil 18
O cenário atual mostra que em maior ou menor escala, a maioria dos paí-
ses, sejam eles desenvolvidos ou não, estão promovendo ações para que as 
energias alternativas renováveis tenham participações significativas em suas 
matrizes energéticas. A motivação para essa mudança de postura é a neces-
sidade da redução do uso de derivados do petróleo e, consequentemente, 
da dependência energética desses países em relação aos países exportadores 
de petróleo. A necessidade de substituição da principal fonte de energia uti-
lizada no mundo todo, o petróleo, é motivada pela redução das reservas e 
devido ao apelo ambiental, principalmente pela necessidade de redução de 
gases de efeito estufa.
Observa-se o esgotamento progressivo das reservas mundiais de petróleo, pois 
elas crescem a taxas inferiores ao crescimento do consumo (figura a seguir).
[ figura na próxima página ]
Figura 1.2: participação de países selecionados no 
consumo mundial de petróleo (2008)
Fonte:A
N
P,20
09
e-Tec BrasilTecnologia de produção de bioenergia III 19
A British Petroleum, em seu estudo Revisão, Estatística de Energia Mundial 
de 2004, afirma que as reservas mundiais de petróleo durariam em torno de 
41 anos, as de gás natural, 67 anos, e as reservas brasileiras de petróleo, 18 
anos. A matriz energética mundial é fortemente inclinada para as fontes de 
carbono fóssil, com participação total de 80%, sendo 36% de petróleo, 23% 
de carvão e 21% de gás natural.
Atualmente, entre as tecnologias das fontes energéticas alternativas renová-
veis disponíveis comercialmente, somente a biomassa, utilizada em processos 
modernos com alto conteúdo tecnológico, possui a flexibilidade de suprir 
energéticos, tanto para a produção de energia elétrica quanto para mover o 
setor de transportes (Cortez et al,2008).
O Brasil tem uma série de vantagens que o qualificam a liderar a agricultura 
de energia e o mercado da bioenergia em escala mundial. A primeira é a pos-
sibilidade de dedicar novas terras à agricultura de energia, sem necessidade 
de reduzir a área utilizada na agricultura de alimentos, e com impactos am-
bientais circunscritos ao socialmente aceito. Além disso, em muitas áreas do 
País, é possível plantar várias safras, já que recebe durante todo o ano intensa 
radiação solar, que é base da produção de bioenergia. Além disso, o País tem 
ampla diversidade de clima e exuberância de biodiversidade, além de possuir 
um quarto das reservas de água doce do mundo.
Figura 1.3: Participação de países selecionados no 
consumo mundial de petróleo (2008)
Fonte: BP Statistical Review
 of W
orld 
Energy 20
09; para o Brasil, A
N
P/SPP
Técnico em biocombustívele-Tec Brasil 20
O Brasil assumiu, com sucesso, a liderança mundial na geração e na implan-
tação de moderna tecnologia de agricultura tropical e possui grande força na 
agroindústria. Destaca-se a cadeia produtiva do etanol, reconhecida como a 
mais eficiente do mundo, conduzida por classe empresarial dinâmica, acostu-
mada a inovar e a assumir riscos.
Finalmente, o mercado consumidor tem tamanho suficiente para permitir ga-
nhos de escala que reforçam a competitividade do negócio da bioenergia 
em direção ao mercado mundial. A curto prazo, uma das motivações pela 
utilização da agroenergia será a pressão ambiental pela substituição de com-
bustíveis fósseis. A concentração de gás carbônico na atmosfera aumentou 
31% nos últimos 250 anos. A queima de combustíveis fósseis e a produção 
de cimento são responsáveis por 75% da emissão desse gás.
Figura 1.4: matriz energética e perspectivas futuras 
quanto à utilização das fontes de energia
Fonte: O
LA
D
E, 20
0
4
[ mais figuras na próxima página ]
e-Tec BrasilTecnologia de produção de bioenergia III 21
Figura1.5: Comparação da utilização de fontes renováveis × fonte não 
renováveis na matriz energética energia
Como dito anteriormente, entre as fontes alternativas de produção de bioenergia, 
a biomassa é a que está mais prontamente disponível para ser utilizada através 
da produção agropecuária, florestal e agroindustrial seja através da utilização 
da biomassa diretamente para produção de energia, ou pela utilização de seus 
resíduos. Entre os desafios e oportunidades de utilização da biomassa estão os 
custos: na produção, na conversão, na geração dosbiocombustíveis, além da 
melhoria de eficiência em processos tecnológicos, comerciais e logísticos.
Técnico em biocombustívele-Tec Brasil 22
Figura 2.1: ciclo da biomassa 
florestal através da fotossíntese
Do ponto de vista energético, biomassa é toda matéria orgânica que pode 
ser utilizada na produção de energia, sendo uma forma indireta de energia 
solar, que é convertida em energia química, através da fotossíntese, base dos 
processos biológicos de todos os seres vivos.
CO2 + 2H2O ([CH2O + H2O] + H2O) + O2
2 Definição de biomassa
Objetivos
Compreender a importância e a evolução dos conceitos.
Conhecer os conceitos de biomassa e aplicar os 
conceitos fundamentais de produção agropecuária e 
agroindustrial à produção de biocombustíveis.
Compreender a matriz energética e 
importância da utilização da biomassa.
Identificar os tipos e fontes de biomassa.
light 
heat
e-Tec BrasilTecnologia de produção de bioenergia III 23
2.1 Tipos de biomassa
2.1.1 Biomassa natural
Produzida na natureza sem a intervenção humana.
2.1.2 Biomassa residual
Gerada em qualquer atividade humana com origem nos processos agrícolas, 
pecuários, humanos, agroindustriais, industriais, águas residuais.
2.1.3 Biomassa produzida
Cultivada com o propósito de obter biomassa transformável em energia (ál-
cool, etanol, florestas energéticas).
Figura 2.2: fontes de biomassa, citado por Cortez, atal, 2008.
Fonte: M
inistério de M
inas e Energia 19
82
Não lenhosos, são os 
vegetais que possuem caule 
tenro, quando comparado 
com os vegetais lenhosos, 
como as árvores.
Saiba mais
Entre vegetais não lenhosos podemos destacar a cana de açúcar (fonte sa-
carídea) e o milho (fonte amilácea) para produção de etanol. Atualmente, 
muito tem se investido em pesquisas, principalmente nos Estados Unidos, na 
obtenção de etanol de segunda geração, a partir de material lignocelulósi-
Técnico em biocombustívele-Tec Brasil 24
Figura 2.2: madeira transformada em energia: briquetes e pallets.
co (palha, bagaço, folhas caules), buscando aumentar a eficiência e melhor 
aproveitamento de resíduos agrícolas, industriais e florestais.
A madeira talvez seja a biomassa que foi, até hoje, a mais utilizada como 
fonte de energia. Historicamente, ela vem sendo explorada e utilizada de 
forma direta, como lenha e indireta, como carvão vegetal. Segundo a FAO¹ 
(2006), o Brasil é o segundo país com área florestada do mundo, sendo 477,7 
milhões de hectares de florestas; destes 415,9 milhões de florestas primárias; 
56,4 milhões de florestas alteradas e 5,4 milhões de florestas plantadas (FAO, 
2006). As Florestas Plantadas correspondem a 6.515.844 ha, sendo 74,8% 
Eucalyptus e 25,2% Pinus (ABRAF², 2012).
Seus resíduos, como cavacos, serragem, galhos etc. passam a ter grande im-
portância e agregando valor a produção de madeira, através da produção de 
briquetes, pellets e também biocombustíveis líquidos.
Briquetes
Pellets
Como biofluídos, destacamos a utilização de óleos vegetais para produção 
de biodiesel. Atualmente, no Brasil, mais de 80% do biodiesel produzido vem 
e-Tec BrasilTecnologia de produção de bioenergia III 25
da soja, porém, devido à grande diversidade de espécies que temos, muitas 
outras têm sido estudadas buscando alternativas ao óleo de soja, conforme 
figura a seguir.
Briquetes são partículas, 
de serragem, pó de carvão, 
ou outros resíduos finos e 
picados, aglomeradas com 
auxilio de pressão e podem 
ser usados em lareiras, 
churrasqueiras ou fornos 
para queima e geração de 
calor.
Pellets são formas 
mecanicamente estáveis de 
pó de madeira, de dimensões 
menores que os briquetes 
(comprimento entre 5 e 
43 mm) que também são 
utilizados para produzir calor.
Biocombustíveis líquidos 
são combustíveis utilizados 
em carros como etanol ou 
biodiesel, em substituição ao 
óleo diesel.
Glossário
Figura 2.3: espécies alternativas segundo regiões do Brasil
Biocombustíveis líquidos são combustíveis utilizados em carros como eta-
nol ou biodiesel, em substituição ao óleo diesel.
Técnico em biocombustívele-Tec Brasil 26
Atualmente, a biomassa é utilizada para produção de energia de forma direta 
através da queima e indireta através da produção de bicombustíveis, sólidos 
(carvão), líquidos (como etanol e biodiesel) e gasosos (biogás). Porém, a prin-
cipal vantagem em longo prazo, para geração de energia através da biomassa, 
está na utilização de seus resíduos.
Os resíduos gerados em todo o mundo são um recurso de grande potencial 
para a obtenção de energia. Uma das dificuldades está em quantificar a produ-
ção e os usos de resíduos globais, mas todas as estimativas apresentaram muitas 
variações, pela existência dos diferentes usos alternativos como para ração ani-
mal, controle de erosão, uso como fertilizante e também pela necessidade de 
se determinar o que é e o que não é um resíduo reutilizável para a obtenção de 
energia, e, assim, determinar sua verdadeira disponibilidade (Cortez, et al, 2008).
Os principais resíduos utilizados em nível mundial para fins energéticos são 
os resíduos vegetais, mas existem muitas possibilidades de incrementar sua 
competitividade energética, podendo aumentar a participação da biomassa 
na geração de energia.
Formas de biomassa no estado bruto:
•	Madeira.
•	Produtos e resíduos agrícolas.
•	Resíduos florestais.
•	Resíduos pecuários.
•	Lixo.
2.2 Biomassa florestal
Dentre as atividades humanas, a produção e o consumo de energia é uma das 
mais intensivas na exploração e utilização de recursos naturais. As variações no 
consumo de energia de madeira (em forma de lenha bruta e resíduos) estão 
fortemente associadas ao grau de desenvolvimento do país (Tabela 2.1). Seu 
uso é especialmente comum em área rurais dos países em desenvolvimento, 
sendo responsável pela quase totalidade da energia consumida no lar. Normal-
mente, o seu consumo ocorre, em sua quase totalidade, no local de produção.
Já o carvão vegetal é mais consumido nas áreas urbanas e suburbanas das 
cidades, demandando cerca de 6m3 de madeira para a produção de uma 
tonelada de carvão. Assim, incorrem custos de transporte tanto da matéria 
prima quanto do carvão, de processamento e de estocagem.
e-Tec BrasilTecnologia de produção de bioenergia III 27
A biomassa florestal representa a terceira fonte de energia da matriz nacional. 
Historicamente, a biomassa florestal constitui-se em um importante insumo 
energético para a humanidade, principalmente em países subdesenvolvidos 
ou em desenvolvimento. A biomassa florestal possui características tais que 
permitem a sua utilização na queima direta da madeira, ou pela sua trans-
formação em combustíveis, tais como o carvão vegetal ou o gás de madeira 
e, também possibilita o aproveitamento de resíduos da exploração florestal e 
do processamento industrial (Couto e Müller, 2009).
As plantações florestais com grande número de árvores por hectare com fina-
lidade a produção do maior volume de biomassa, por área, em menor espaço 
de tempo passou a ter a definição de “florestas energéticas” na década de 80.
Em função de sua grande adaptação ambiental, altos índices de produtividade 
e características energéticas (densidade da madeira e poder calorífico), o gêne-
ro Eucalyptus é o mais utilizado para a implantação de florestas com fins ener-
géticos. Outra espécie importante, bastante difundida na região sul do país 
para produção de carvão vegetal e tanino é a Acácia negra (Acacia measrnsii).
[ figura na próxima página ]
Tabela 2.1: Energia produzida exclusivamente a partir 
da madeira (não computa o licor) (1999) Plano Nacional 
de Agroenergia, 2006-2011- Brasília, 2005.
Região mtemp %
África 141,129,9
América do Norte 38,5 8,1
América do Sul 37,7 8,0
Ásia 216,1 45,8
Europa 34,9 7,4
OrienteMédio 0,2 0,0
Oceania 3,8 0,8
Mundo 472,3 100,0
Fonte: IEA Statistics
Técnico em biocombustívele-Tec Brasil 28
Uma grande vantagem do uso da biomassa é que, geralmente, podem-se 
aproveitar resíduos de baixo ou nenhum custo para geração de energia. O 
uso da biomassa também tem um aspecto ambiental favorável já que a emis-
são de CO2 da queima da biomassa na atmosfera geralmente é compensada 
pela absorção no plantio da nova biomassa (figura abaixo).
 Figura 2.4: plantios florestais de eucalipto e acácia negra
De acordo com a ABRAF (2012), a área brasileira de florestas ascende a 6,5 
milhões de km2, o que corresponde a cerca 0,62% do território nacional. O 
Brasil apresenta grande vocação para a produção de florestas, pois possui 
intensidade luminosa, solos e clima favoráveis, grande extensões de terra, 
tecnologia silvicultural, material genético e empreendedores.
e-Tec BrasilTecnologia de produção de bioenergia III 29
Porém, a produção de energia, a partir de madeira, tem declinado consisten-
temente nos últimos anos. Estima-se que a extração de madeira reduziu-se 
em 35% nos anos 90, partindo de 106 milhões de toneladas para estabilizar-
-se em 69,5 milhões de toneladas ao ano. Isso ocorreu, em especial, devido 
ao menor consumo de carvão vegetal. Estima-se existirem no Brasil cerca de 
3 milhões de hectares de eucaliptos, destinados primariamente à produção 
de carvão. Com uma eventual retomada do mercado de biomassa florestal, 
dado o longo tempo de maturação dos projetos de reflorestamento, estima-
-se que haverá um déficit de oferta madeireira, na próxima década, no Brasil.
A utilização de resíduos sólidos urbanos e industriais já está sendo feita em 
alguns países, devido ao seu avanço tecnológico. Mas é difícil desenvolver uma 
análise relevante em nível mundial, dado que sua natureza compreende muitos 
materiais orgânicos e não-orgânicos e a proporção da composição desses resí-
duos varia de acordo com o nível econômico das sociedades e o desenvolvimen-
to industrial de cada país e pelos diversos destinos que têm tais resíduos.
Os resíduos animais, como as gorduras animais, apresentam uma impor-
tante quantidade de matéria prima para a obtenção de energia gerada pelos 
principais rebanhos (bovino, ovino e suíno). Os países que possuem a maior 
possibilidade para o seu aproveitamento são o Brasil em relação aos resíduos 
do gado bovino, e a China relação aos resíduos dos gados ovino e suíno, que 
ultrapassam as 160 milhões de cabeças para cada rebanho.
Os resíduos florestais, como galhos e folhas, formam uma parte impor-
tante na disponibilidade da biomassa em alguns países, pelas grandes quan-
tidades geradas destes na colheita e na ação industrial. Essa fonte energética 
está encontrando mercado, devido ao desenvolvimento tecnológico e dos 
baixos custos que representam sua utilização eficiente. Não é fácil obter esta-
tísticas precisas sobre os resíduos florestais no Brasil, já que o volume e tipos 
de pedaços e/ou fragmentos gerados são de- pendentes de vários fatores, 
em que se destacam o diâmetro das toras e o uso final das peças serradas.
De modo geral, os resíduos gerados em uma cadeia produtiva de serrados 
constituem-se de:
Resíduo florestal: todo 
o material que é deixado 
para trás na coleta da 
madeira,tantoemflorestas 
e bosques naturais como 
em reflorestamento, como 
galhos e folhas. É também 
formado pela serragem e 
pelas aparas produzidas no 
processamento da madeira.
Glossário
•	7% de casca •	10% de serragem •	28% de pedaços
Técnico em biocombustívele-Tec Brasil 30
Estima-se que a quantidade de resíduos pode chegar a 50 milhões de ton/ano.
Além dos resíduos florestais, os resíduos agrícolas como palha e cascas tam-
bém podem ser utilizados para produção de energia. Os resíduos agrícolas são 
constituídos, basicamente, de palha, folhas e caules, têm um poder calorífico 
médio de 15,7 MJ/kg de matéria seca. A produção agrícola gera uma grande 
quantidade de resíduos que podem e já são aproveitados para gerar energia. 
Atualmente, no Brasil, os resíduos da cana já são praticamente aproveitados 
na totalidade para produção de energia nas usinas, principalmente o bagaço.
Na região Sul, por exemplo, a casca de arroz é muito utilizada nos engenhos 
em secadores para redução da umidade em silos armazenadores de grãos. 
Parte dos resíduos não são aproveitados energeticamente encontram usos 
para a ração animal, medicinal e de fertilizantes.
Formas de aproveitamento dos resíduos agrícolas
•	Queima direta, em caldeiras.
•	Queima direta em termelétrica para produção de energia elétrica.
•	Compactação de resíduos, transformando-os em briquetes ou pellets.
•	Produção de carvão utilizado comumente para carbonização de lenha.
•	Produção de carvão ativo, a partir de finos de carvão.
Quando se busca determinada disponibilidade de biomassa energética em 
um país ou região, é importante considerar as restrições de ordem ecológica, 
econômica (incluindo a social e a política) e tecnológica. Só assim, pode-se 
considerá-la um recurso disponível e, a partir da qual, se determina o potencial 
anual de produção. As limitações econômicas são analisadas sob dois aspectos:
•	Em primeiro lugar, é necessário saber se a biomassa a ser explorada ener-
geticamente não tem outros usos mais econômicos (industrial ou alimento).
•	Em segundo lugar, se todos os custos da biomassa explorada são compatíveis 
com os benefícios energéticos e comparáveis com os demais combustíveis.
Resíduos vegetais: são 
aqueles produzidos no 
campo, resultantes das 
atividades da colheita dos 
produtos agrícolas.
Glossário
Tabela 2.2: Tipos de resíduos gerados pelas principais indústrias florestais
Celulose Casca (quando retirada na indústria); rejeitosdecavacos; toras defeituosas.
Painéis compensados Lâminas defeituosas;restosdeesquadrejamentodelâminase painéis; costaneiras.
Painéis aglomerados Rejeitos de cavacos e partículas maldimensionadas, fora de padrão.
Painéis de fibras Rejeitos de cavacos e de fibras.
Serrarias Costaneiras; aparas; toras defeituosas; peças empenadas;serragem.
e-Tec BrasilTecnologia de produção de bioenergia III 31
Finalmente, as restrições tecnológicas se devem à existência de processos 
confiáveis e eficientes para a conversão da biomassa em combustíveis. O ál-
cool combustível da cana-de-açúcar no Brasil, o etanol, é o principal exemplo 
da produção em grande escala de energia da biomassa, e que ainda tem 
muito a crescer já que novas tecnologias para o aproveitamento integral da 
cana para produção de energia têm sido desenvolvidas, tanto para geração 
de eletricidade, quanto para produção de etanol de segunda geração, a partir 
de material celulósico (palha e bagaço).
Atividades de aprendizagem
Exercício: pesquise e descreva a impotância da utilização de biomassas como 
fonte de energias.
Técnico em biocombustívele-Tec Brasil 32
Referências
ABRACAVE / ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE FLORESTAS ENERGÉTICAS. Anuário 
estatístico. Belo Horizonte, Vários Anos. http://www.abracave.org.br
ABRAF / Associação Brasileira de Produtores de Florestas Plantadas. Anuários 
estatístico da ABRAF, 2012 ano base 2011 / ABRAF. Brasilia, 2012.
Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (Brasil). Anuário 
Estatístico Brasileiro do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis / Agência 
Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis. – Rio de Janeiro: ANP, 2009.
BARROS, D.M.; VASCONCELOS, E.C. Termelétricas a Lenha. In: MELLO, M.G. (Ed). 
Biomassa: Energia dos Trópicos em Minas Gerais. Belo Horizonte:
BIOMAX - Indústria de máquinas LTDA, Comparação entre tipos de briquete,acesso em 09/09/2013, disponível em <http://www.biomaxind.com.br/site/br/>, 2013.
Cortez, L; Lora, E.;Gómez, E. Biomassa para energia. Campinas, SP: Editora Unicamp, 
2008.
COUTO, L.; DUBÉ, F. The status and practice of forestry in Brazil at the 
beginning of the 21st century: A review. The Forestry Chronicle, 2001, 77(5):817-830.
COUTO, L.; FONSECA, E.M.B.; MÜLLER, M.D. O estado da arte das plantações de 
florestas de rápido crescimento para produção de biomassa para energia 
em Minas Gerais: aspectos técnicos, econômicos sociais e ambientais. Belo Horizonte: 
CEMIG, 2000. 44p.
FLORESTAR ESTATÍSTICO, 2004 in Fatos e Números do Brasil Florestal, Sociedade 
Brasileira de Silvicultura, São Paulo, 2006.
FUNDAÇÃO CENTRO TECNOLÓGICO DE MINAS GERAIS (CETEC). Gaseificação de 
madeira e carvão vegetal. Belo Horizonte, 1981.
FUNDAÇÃO CENTRO TECNOLÓGICO DE MINAS GERAIS (CETEC). Produção e 
utilização de carvão vegetal. Belo Horizonte, 1982.
FUNDAÇÃO CENTRO TECNOLÓGICO DE MINAS GERAIS (CETEC). Uso da madeira 
para fins energéticos. Belo Horizonte, 1980.
e-Tec BrasilTecnologia de produção de bioenergia III 33
FUNDAÇÃO CENTRO TECNOLÓGICO DE MINAS GERAIS. Manual de construção e 
operação de fornos. Belo Horizonte, 1983.
IBGE, Pesquisa da Silvicultura, 2005b. Disponível em: <www.sidra.ibge.gov.br/bda/
acervo/LabMídia/FAFICH, 2001, p. 221-241.
Luiz Carlos Couto, Laércio Couto, Luciano Farinha Watzlawick e Daniel Câmara. VIAS DE 
VALORIZAÇÃO ENERGÉTICA DA BIOMASSA. Biomassa & Energia, v. 1, n. 1, p.71-92, 
2004.
MAGALHÃES, J.G.R. Tecnologia de obtenção da madeira. In: Uso da madeira para 
fins energéticos. Belo Horizonte, MG: Fundação Centro Tecnológico de Minas Gerais 
– CETEC, 1982, p.56-66.
Mezerette C., and Girard P. Enviromental Aspects of gaseous Emissions from Wood 
Carbonisation and Pyrolysis Proecess, in Biomass Pyrolysis Liquids Upgrading and 
Utilization, Elsevier Applied Science, Vol I., pp. 263-287, Londres, 1991.
MOTTA, F. S. Produza sua energia – biodigestores anaeróbios: Recife: Editora Recife 
Gráfica, 1986. 57 p.
ROCHA, M.; KLITSKE, R. Energia da madeira. UPFR, 1998. (apostila)
ROSILLO-CALLE, F.; BAJAY, S.V.; ROTHMAN, H. Uso da biomassa para produção de 
energia na indústria brasileira. Campinas: Unicamp, 2005. 448p.
Suani Teixeira Coelho; Maria Beatriz Monteiro; Adrián Ghilardi Mainara da Rocha Karniol. 
Atlas de bioenergia do Brasil, São Paulo, 2008.
TOLMASQUIM, M.T. (Org.) Alternativas energéticas sustentáveis no Brasil. Rio 
de Janeiro: Relume Dumará, 2004.
Técnico em biocombustívele-Tec Brasil 34