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ENERGIA
SOlAR
BIOMASSA
E BIOENERGIA
13
314 BIOMASSA E BIOENERGIA
INTRODuçãO
Biomassa é qualquer matéria orgânica de origem animal ou ve-
getal que pode ser utilizada na produção de energia. De acordo 
com a sua origem, pode ser: fl orestal (principalmente madeira), 
agrícola (soja, arroz e cana-de-açúcar, entre outras) e rejeitos ur-
banos e industriais (sólidos ou líquidos). A fi gura a seguir mostra 
exemplos de biomassa.
Durante longo período, foram precárias as informações ofi ciais so-
bre o uso da biomassa para fi ns energéticos. Tal fato era atribuído ao 
que segue:
• energético tradicionalmente utilizado em países pobres e seto-
res menos desenvolvidos;
• fonte energética dispersa, com uso, via de regra, inefi ciente; 
• aproveitamento energético associado a problemas de desfl o-
restamento e desertifi cação.
Entretanto, essa imagem da biomassa mudou, devido aos seguin-
tes fatores:
• mensurações mais acuradas do uso e potencial da biomassa, 
por meio de novos estudos, demonstrações e plantas-piloto; 
• uso crescente da biomassa como um vetor energético moder-
no, devido ao desenvolvimento de tecnologias efi cientes de 
conversão, principalmente em países industrializados; 
• reconhecimento das vantagens ambientais do uso racional da 
biomassa, principalmente no controle das emissões de gás car-
bônico e enxofre. 
Embora grande parte do planeta não apresente recursos de bio-
massa, a quantidade de matéria-prima dessa fonte de energia, exis-
tente na Terra, é da ordem de 2 trilhões de toneladas, o que signifi ca 
cerca de 400 toneladas per capita. Em termos energéticos, isso corres-
ponde a mais ou menos 3.000 EJ por ano, ou seja, oito vezes o consu-
mo mundial de energia primária, que é da ordem de 400 EJ por ano.
Fonte: Banco de Imagens do S. Energético.
vAlORIzAçãO DA BIOMASSA
PRODUÇÃO
RECOLHA DA BIOMASSA
TRATAMENTO DA BIOMASSA
VALORIZAÇÃO ENERGÉTICA, BIOLÓGICA E MATERIAL
REGRESSO AO CICLO DE PRODUÇÃO
1
1
2
3
4
5
2
3
4
5
Obs.: Joule: todo trabalho ou energia é medido em joules.
 
1J = 1kg x (m2/s2), EJ (exajaule) = J x 1018.
Uma das principais vantagens da biomassa é que, embora de 
efi ciência reduzida, seu aproveitamento pode ser feito diretamen-
te, por intermédio da combustão em fornos, caldeiras e asseme-
lhados. Para aumentar a efi ciência do processo e reduzir impactos 
socioambientais, foram desenvolvidas e aperfeiçoadas tecnolo-
gias de conversão mais efi cientes, como a gaseifi cação e a pirólise, 
bem como o emprego de sistemas de cogeração que utilizam a 
biomassa como fonte energética. Cabe informar que a participa-
ção da biomassa está presente em 30% dos empreendimentos de 
cogeração em operação no Brasil .
315BIOMASSA E BIOENERGIA
A exaustão de fontes não renováveis e as pressões ambientalistas 
acarretaram um maior aproveitamento energético da biomassa. Atu-
almente, a biomassa vem sendo cada vez mais utilizada na geração 
de eletricidade, principalmente em sistemas de cogeração e no supri-
mento de eletricidade para demandas isoladas da rede elétrica. 
Os derivados obtidos da biomassa dependem tanto da maté-
ria-prima utilizada, cujo potencial energético varia de tipo para tipo, 
como da tecnologia de processamento para obtenção dos energéti-
cos. Nas regiões menos desenvolvidas, a biomassa mais utilizada é a 
de origem florestal.
Os processos para a obtenção de energia da biomassa devem ser 
bem estruturados para não se tornarem deficitários por baixa efici-
ência ou por necessidade de grande volume de matéria-prima para 
produção de pequenas quantidades de energéticos. 
A biomassa, seja de origem vegetal ou animal, é o modelo de 
matéria-prima para o suprimento da demanda energética de modo 
sustentável, tanto para a geração de calor e eletricidade como para a 
produção de combustíveis, precursores, solventes e outros insumos 
industriais. 
Entre as muitas vantagens do uso de biomassa para a produção 
de energia, podem ser citados o baixo custo, o fato de ser uma fonte 
renovável, a capacidade de reaproveitamento dos resíduos e o fato 
de ser menos poluente se comparada às tradicionais fontes não re-
nováveis. 
Um grande exemplo do uso de biomassa, como vetor do desen-
volvimento, são os biocombustíveis, tais como o etanol e o biodiesel, 
que servem como alternativa muito mais econômica e bem menos 
poluente aos tradicionais combustíveis derivados do petróleo, como 
a gasolina e o óleo diesel.
A biomassa foi, durante milênios e até um passado relativamente 
recente, a grande fonte de energia primária da humanidade. Somen-
te no último quarto do século XIX, a biomassa foi ultrapassada pelo 
carvão e depois, já no século XX, pelo petróleo. Ela ainda é a principal 
fonte de energia primária em muitos países em desenvolvimento, 
como, por exemplo, 94% em Uganda. No Brasil, ela reinou até a déca-
da de 1970 e representa, ainda hoje, quase 30% da energia primária 
produzida. A figura a seguir mostra o diagrama esquemático dos pro-
cessos de conversão energética da biomassa.
FONTES DE BIOMASSA
VEGETAIS
NÃO
LENHOSOS
VEGETAIS
LENHOSOS
RESÍDUOS
ORGÂNICOS
BIOFLUÍDOS
PROCESSOS DE CONVERSÃO ENERGÉTICOS
Sacarídeos Fermentação Etanol
Calor
Lenha
Carvão
Metanol
Biogás
Biodiesel
Liquefação
Comb. Direta
Pirólise
Gaseificação
Biodigestão
Esterificação
Craqueamento
Processo
Mecânico
Combinação
líquida
Gás
combustível
Hidrolise
Celulósicos
Amiláceos
Aquáticos
Madeiras
Agrícolas
Urbanos
Industriais
Óleos
Vegetais
Síntese
Fonte: Banco de imagens do setor energético.
A biomassa energética encontra-se dividida em dois grandes gru-
pos: a biomassa tradicional, essencialmente de lenha e outros resídu-
os naturais, e a biomassa moderna, produzida com tecnologias ade-
quadas, como florestas plantadas, cultivo de cana-de-açúcar e outros. 
Hoje o esforço de desenvolvimento tecnológico é centrado na 
biomassa moderna, enquanto a biomassa tradicional é preocupação 
dos ambientalistas e sociólogos, pois está associada ao fornecimento 
de energia para as camadas mais pobres do planeta, às vezes, a única 
forma de energia disponível para essa faixa de população, a qual é ex-
plorada, normalmente, de forma predatória e não sustentável.
Atualmente, o desenvolvimento tecnológico da biomassa mo-
derna é distribuído em duas rotas principais: uma para conversão da 
energia primária contida na biomassa e a outra para aproveitar as for-
mas secundárias utilizáveis, como geração de energia elétrica e pro-
dução de combustíveis líquidos. 
Atualmente, a geração de energia elétrica, a partir da biomassa, é 
uma realidade importante para atender ao significativo percentual de 
demanda de energia elétrica das plantas industriais. A eficiência ener-
gética pode ser aumentada significativamente se, em vez da queima 
direta, a biomassa for submetida inicialmente a um processo de ga-
seificação e se o gás produzido for utilizado em um ciclo combinado 
de geração de eletricidade, por meio de um conjunto de turbina a 
gás, caldeira de recuperação e turbina a vapor. 
DISpONIBIlIDADE E cONSuMO 
MuNDIAl DA BIOMASSA
Embora grande parte da biomassa seja de difícil contabilização, 
devido ao uso não comercial, as estimativas são que, atualmente, ela 
possa representar em torno de 11% de todo o consumo mundial de 
energia primária. 
Dada a necessidade de escala na produção de resíduos agrícolas 
para a produção de biocombustíveis e energia elétrica, os maiores for-
necedores potenciais da matéria-prima desses produtos são os países 
com agroindústria ativa e grandes dimensões de terras cultivadas ou 
cultiváveis. 
316 BIOMASSA E BIOENERGIA
Atualmente, várias tecnologias de aproveitamento da biomassa 
estão em fase de desenvolvimento e aplicação. Mesmo assim, estima-
tivas da Agência Internacional de Energia (AIE) indicam que, futura-
mente, a biomassa ocupará uma menor proporção na matriz ener-
gética mundial. Outros estudos indicam que, ao contrário, o uso da 
biomassa deverá se manter estável ou até mesmo aumentar por duas 
razões:uma pelo crescimento populacional e pela urbanização e ou-
tra pela melhoria nos padrões de vida da população, que faz as pesso-
as de áreas rurais e urbanas de países em desenvolvimento passarem 
a usar mais carvão vegetal e lenha, em lugar de resíduos (pequenos 
galhos de árvore, restos de materiais de construção, etc.).
A biomassa ainda não faz parte de pautas de exportação impor-
tantes, embora alguns analistas projetem que, em médio prazo, esse 
energético se consolidará no comércio internacional de energia reno-
vável. Cabe destacar que, mesmo com a singeleza das exportações, 
hoje a comercialização dos biocombustíveis é crescente. Por ser um 
processo iniciado há poucos anos, essa comercialização exige nego-
ciações bilaterais e multilaterais que têm como foco a regulamenta-
ção e análise das barreiras comerciais e tarifárias, impostas principal-
mente pelos EUA e pela União Europeia.
Cabe destacar que os EUA e a União Europeia, ambos no Hemisfé-
rio Norte, são fortes produtores de etanol. O primeiro, a partir do mi-
lho, do trigo, da madeira e do switchgrass (variedade de grama); e o 
segundo com base principalmente na beterraba.
Ao contrário do que ocorre com outras fontes, não existe um 
ranking mundial dos maiores produtores de biomassa, apenas esta-
tísticas sobre os principais derivados. No âmbito desse entendimento, 
os EUA lideram a produção de energia elétrica a partir da biomassa, a 
Alemanha se destaca como a maior produtora de biodiesel e o Brasil 
é o segundo maior produtor de etanol.
Apesar do maior produtor mundial de biodiesel ser a Alemanha, a 
União Europeia não tem conseguido nos últimos anos atingir as me-
tas de expansão da oferta interna. Com isso, transformou-se em im-
portadora do produto proveniente de países como Brasil, Argentina, 
Indonésia e Malásia.
Um dos focos de negociação da última reunião da Organização 
Mundial do Comércio foi o etanol, onde foi formatada proposta 
feita ao Brasil para as exportações do produto à União Europeia 
até 2025. No mesmo ambiente da reunião, o Brasil e os EUA inicia-
ram conversações bilaterais para tentar ajustar o comércio inter-
nacional do etanol.
TRANSfORMAçãO DA BIOMASSA 
EM ENERGéTIcO 
A produção em larga escala dos biocombustíveis está relacionada 
à biomassa agrícola e à utilização de tecnologias eficientes. A pré-con-
dição para a sua produção é a existência de uma agroindústria forte 
e com grandes plantações, sejam elas de soja, arroz, milho, cana-de
-açúcar e outros. 
A biomassa na geração de energia elétrica enfrenta a concorrência 
de várias alternativas, igualmente renováveis, como as energias: eóli-
ca, solar, marés, geotérmica e pequenas hidrelétricas. Porém, para a 
produção de combustíveis líquidos renováveis, a biomassa concorre 
quase sozinha, por isso, esse segmento de uso da biomassa ganha 
cada vez mais importância em pesquisa e desenvolvimento.
A geração de energia a partir da biomassa animal começou em fase 
quase experimental. Já para a biomassa de origem vegetal, o quadro 
foi radicalmente diferente em função da diversidade e da aceitação 
de seus derivados pelos consumidores. Apenas nos automóveis do 
tipo flex fuel (que utilizam tanto gasolina como etanol), o consumo 
de etanol mais que dobrou nos últimos 7 anos. 
 
Quanto às técnicas utilizadas para transformar a biomassa em ener-
gético, existem várias. Cada uma dá origem a determinado derivado. 
Há, por exemplo, a combustão direta para obtenção do calor para o 
uso em fogões (cocção de alimentos), em fornos (na metalurgia) e em 
caldeiras (para a geração de vapor).
Outra opção é a pirólise ou carbonização, o mais antigo e simples 
dos processos de conversão de um combustível sólido (normalmen-
te lenha) em outro de melhor qualidade e conteúdo energético (car-
vão). Esse processo consiste no aquecimento do material original en-
tre 300°C e 500°C, na quase ausência de ar, até a extração do material 
volátil. O principal produto final é o carvão vegetal, mas a pirólise tam-
bém dá origem ao alcatrão e ao ácido pirolenhoso.
 
Na gaseificação, por meio de reações termoquímicas que envol-
vam vapor quente e oxigênio, é possível transformar a biomassa só-
lida em gás (mistura de monóxido de carbono, hidrogênio, metano, 
gás carbônico e nitrogênio). Esse gás pode ser utilizado em motores 
de combustão interna e em turbinas para a geração de eletricidade. A 
gaseificação é entendida como um método de transformação limpo, 
pois por meio desse processo é possível remover os componentes 
químicos que prejudicam o meio ambiente e a saúde humana.
Um processo bastante utilizado no tratamento de dejetos orgâni-
cos é a digestão anaeróbia, que consiste na decomposição do mate-
rial pela ação de bactérias na ausência do ar. O produto final é o bio-
gás, composto basicamente de metano (CH4) e dióxido de carbono 
(gás carbônico). 
Já na agroindústria, o mais comum é a fermentação, pela qual os 
açúcares de plantas, como batata, milho, beterraba e cana-de-açúcar, 
são convertidos em álcool pela ação de micro-organismos (geralmen-
te leveduras). O produto final é o etanol na forma de álcool hidratado 
e em menor escala o álcool anidro (isto é, com menos de 1% de água). 
Se o primeiro é usado como combustível puro em motores de com-
bustão interna, o segundo é misturado à gasolina. O resíduo sólido do 
processo de fermentação pode ser utilizado em usinas termelétricas 
para a produção de eletricidade.
Por último, a transesterificação é a reação de óleos vegetais com 
um produto intermediário ativo obtido pela reação entre metanol ou 
etanol e uma base (hidróxido de sódio ou de potássio). Os derivados 
são a glicerina e o biodiesel. Atualmente, o biodiesel é produzido no 
Brasil a partir de palma e babaçu (Região Norte), soja, girassol e amen-
doim (Regiões Sul, Sudeste e Centro-Oeste) e mamona (semiárido 
nordestino).
Hoje, as principais alternativas de fabricação de combustíveis líqui-
dos para transporte principalmente a partir da biomassa são:
• extração e fermentação de açúcares contidos em vegetais, 
como cana-de-açúcar, beterraba e sorgo sacarino, produzindo 
etanol;
• extração e sacarificação do amido de vegetais, como milho, trigo 
e mandioca, seguida de fermentação dos açúcares resultantes, 
produzindo etanol;
• extração e transesterificação de óleos vegetais de matérias-pri-
mas, como soja, mamona, dendê, girassol, amendoim e outros, 
produzindo biodiesel;
317BIOMASSA E BIOENERGIA
• pirólise de materiais lignocelulósicos, como madeira e resíduos 
agrícolas, produzindo óleo pirolítico;
• hidrólise de materiais lignocelulósicos, como madeira e resídu-
os agrícolas, seguida de fermentação dos açúcares, produzindo 
etanol;
• gaseificação de materiais lignocelulósicos, seguida de processos 
catalíticos de conversão do biogás para combustíveis líquidos, 
produzindo etanol ou metanol.
EvOluçãO DA BIOTEcNOlOGIA
Em se tratando de biomassa, a inovação tecnológica deverá ocor-
rer não apenas nos processos de conversão, mas, principalmente, na 
área agrícola. Nesta, merecem destaque o desenvolvimento de novas 
variedades de plantas e as melhorias nas práticas agrícolas, nas técni-
cas de colheita, onde a mecanização é uma tendência, na adubação, 
no controle de pragas e doenças e na redução e mitigação dos impac-
tos ambientais. 
Em resumo, a biomassa dificilmente conseguirá substituir o pe-
tróleo e muito menos todos os combustíveis fósseis, mas tem um 
enorme potencial para auxiliar na redução das emissões de gases de 
efeito estufa, no aumento da segurança energética de cada país e no 
aumento da oferta de empregos e renda no meio rural. A transição da 
cultura de biomassa/alimento para biomassa/alimento mais energia, 
para ser bem-sucedida, vai requerer, cada vez mais, muita criatividade 
e investimento em P&D, seja para reduzir os custos das matérias-pri-
mas e dos processos de transformação, seja para reduzir e mitigar os 
impactos socioambientais do aumento de áreas cultivadas de forma 
a garantir um desenvolvimento sustentável.A biotecnologia está evoluindo para a quebra de paradigmas di-
ficilmente alcançáveis pela química e pela engenharia de processos, 
sendo capaz de converter carboidratos e gases de síntese em hidro-
carbonetos ou de extrair biocombustíveis de plantas ou micro-orga-
nismos de alta produtividade com base no uso de organismos geneti-
camente modificados. Esse desenvolvimento científico e tecnológico 
tem gerado incertezas em vários setores da sociedade moderna, par-
ticularmente em relação ao conflito de interesses de origem econô-
mica e aos efeitos que a transgenia possa causar ao ecossistema, mas 
é difícil imaginar que o crescente aumento da demanda energética 
mundial possa ser satisfeito sem que seja utilizado o potencial dessas 
tecnologias.
O desenvolvimento das cadeias de produção do etanol e do bio-
diesel exerce grande importância como mecanismos para deslocar 
parte da dependência de derivados do petróleo e assim auxiliar na 
contenção da emissão de gases poluentes, particularmente no setor 
de transportes. No entanto, as tecnologias ditas de primeira geração 
enfrentam alguma oposição pela dependência que apresentam so-
bre matérias-primas nobres, como a sacarose, o amido e os óleos ve-
getais neutros. 
O aumento da demanda por essas matérias-primas intensifica o 
diálogo “alimento x combustível”, que vem se estabelecendo em to-
dos os fóruns de discussão sobre o tema com consequências impor-
tantes sobre outros temas bastante sensíveis, como o aumento dos 
índices de desmatamento e a crescente perda de biodiversidade em 
áreas de proteção ambiental. Por isso, é absolutamente essencial que 
haja uma busca pela diversificação dessas matérias-primas em dire-
ção a produtos não atrelados ao setor alimentício e que possam ser 
produzidos em grande escala sem exercer qualquer pressão sobre a 
organização agrícola e/ou agronômica. 
Paralelamente a isso, a ordem do dia é a demonstração inequívoca 
de que os biocombustíveis possam ser produzidos na escala desejada 
com a sustentabilidade socioambiental exigida, inclusive no sentido 
de sua real contribuição para a redução das emissões de gases do 
efeito estufa ao longo de todo o seu ciclo de vida.
Assim, processos maduros – como a produção de etanol e butanol 
a partir de sacarose ou amido e de biodiesel (ésteres graxos) a partir de 
óleos vegetais – são considerados de primeira geração, enquanto que 
a segunda geração diz respeito à produção de metanol, etanol, bu-
tanol, biodiesel, biogás (metano), bio-óleo e gases de síntese a partir 
de matérias-primas menos nobres, como a lignocelulose e materiais 
residuais, além de combustíveis sintéticos derivados de processos 
térmicos envolvendo a conversão Fischer-Tropsch e hidrotratamento. 
Processos fermentativos avançados responderiam pela terceira 
geração e estes estão baseados fundamentalmente no cultivo de 
microalgas e outros organismos capazes de fornecer matéria-prima 
para os processos listados, com grande potencial para a produção de 
biocombustíveis de alto valor agregado, como querosene de aviação, 
hidrocarbonetos de desempenho similar ao diesel e hidrogênio, si-
tuações que normalmente exigem a utilização de organismos gene-
ticamente modificados. 
INOvAçõES TEcNOlóGIcAS INERENTES 
à ExplORAçãO E AO uSO DA BIOMASSA
As tecnologias de produção que se encontram disponíveis para a 
conversão de óleos e gorduras de origem vegetal ou animal em bio-
diesel podem ser reunidas no seguinte conjunto de operações:
• transesterificação alcalina de óleos de baixa acidez;
• transesterificação ácida;
• esterificação seguida de transesterificação;
• destilação seguida de transesterificação alcalina;
• neutralização seguida de transesterificação alcalina, acidificação 
(quebra de sabões) e esterificação ácida;
• hidrólise seguida de esterificação (hidroesterificação);
• transesterificação e esterificação de enzimáticas;
• transesterificação in situ (incluindo líquidos iônicos);
• reações em condições supercríticas;
• transesterificação em coluna de destilação reativa;
• reações assistidas por micro-ondas ou por ultrassom.
Cada um desses processos pode ser realizado em sistemas homo-
gêneos ou heterogêneos, o que dá a exata dimensão da multiplici-
dade de projetos de pesquisa e de desenvolvimento direcionados a 
esse tema. Destes, merece especial menção o desenvolvimento de 
sistemas catalíticos, preferencialmente heterogêneos, que sejam ca-
pazes de converter triacilgliceróis e ácidos graxos em ésteres graxos 
simultaneamente, o que propiciaria o emprego de matérias graxas de 
baixo valor agregado para a produção de biodiesel.
Cabe citar que a evolução dos biocombustíveis está profundamen-
te atrelada aos processos de segunda ou terceira gerações ou de ge-
rações ainda superiores dos quais se destacam a conversão térmica 
seguida da produção de combustíveis sintéticos de natureza química 
similar aos derivados do petróleo e o desenvolvimento de processos 
fermentativos avançados, capazes de produzir biocombustíveis de 
alto valor agregado que servirão para alimentar nichos específicos, 
como a crescente demanda da indústria aeronáutica por combus-
tíveis de alta estabilidade química, a fácil integração ao sistema e a 
comprovada sustentabilidade ambiental. 
318 BIOMASSA E BIOENERGIA
Cabe citar que em princípio todo óleo vegetal pode ser utilizado 
para a produção de ésteres graxos, mas nem todos devem ser utiliza-
dos como matéria-prima para a produção industrial de biocombustí-
vel (biodiesel). Ao se considerar um material graxo para tal fim, pelo 
menos três aspectos devem ser considerados:
• a viabilidade técnica, econômica e ambiental para a produção 
agrícola das oleaginosas;
• a viabilidade técnica, econômica e ambiental para a extração do 
óleo e sua transformação em biodiesel; 
• as propriedades do biocombustível, que devem ser compatíveis 
com o seu uso em motores veiculares ou estacionários.
A figura a seguir mostra exemplo de óleo biocombustível.
Se pelo menos um desses três aspectos não for atendido satisfato-
riamente, o material em questão não poderá ser considerado para a 
produção de biodiesel em larga escala. 
No Brasil, a soja tem sido a principal matéria-prima utilizada por ser 
o único agronegócio com escala produtiva suficientemente grande 
para atender à demanda do mercado nacional de biodiesel. A pro-
dução nacional de biodiesel utiliza, em média, 75,2% de óleo de soja, 
17,2% de gordura bovina, 4,5% de óleo de algodão e 3,1% de outros 
materiais graxos (óleo de palma, óleo de canola, óleo de fritura usado, 
gorduras de frango e porco, entre outros).
Atualmente, há um clamor pela identificação e viabilização de ma-
térias-primas alternativas que não estejam vinculadas ao mercado 
alimentício, sem perder a visão de que o custo da matéria-prima é a 
variável de maior impacto econômico da indústria de biodiesel, já que 
representa 70 a 80% do seu custo de produção.
Comparativamente a outras culturas, as microalgas surgem como 
bastante promissoras por apresentarem alta produtividade em óleo 
e por necessitarem de menores extensões de terra para a sua produ-
ção. Além da alta produtividade, inúmeras outras vantagens podem 
ser apontadas em relação ao cultivo de microalgas, como a ocorrên-
cia de um ciclo de vida de poucos dias, a permissão de colheitas con-
tínuas e a diminuição da logística de armazenagem. 
Outra importante vantagem é que o cultivo de microalgas pode 
ser realizado em condições não adequadas para a produção de cultu-
ras convencionais, minimizando as modificações causadas aos ecos-
sistemas e a competição com a produção de alimentos. 
A produção de microalgas para produção de biocombustíveis ain-
da encontra gargalos tecnológicos dos quais depende a sua expan-
são na escala comercial, como:
• dificuldades na logística de produção em larga escala;
• dificuldades no uso de organismos geneticamente modificados 
em sistemas abertos;
• alto custo na formulação do meio (micronutrientes);
• complexidade no escalonamento industrial de fotobiorreatores;• alto custo de produção em sistemas heterotróficos;
• alta demanda energética para secagem e extração; 
• alta acidez do material lipídico isolado.
No entanto, muitos desses fatores não são limitantes quanto ao 
cultivo de microalgas, mas estão associados à produção de materiais 
de maior valor agregado, como pigmentos, antioxidantes, proteínas, 
ácidos graxos poli-insaturados, carboidratos funcionais e outras clas-
ses de substâncias biologicamente ativas (figuras a seguir).
319BIOMASSA E BIOENERGIA
O desenvolvimento de biocombustíveis avançados tem inspirado 
grande entusiasmo e potencial inovador em todos os setores e/ou 
competências associadas ao desenvolvimento científico e tecnológi-
co da sociedade. 
Em resumo, os desafios científicos e tecnológicos relacionados ao 
uso de biomassa como fonte de energia envolvem a prospecção de 
novas fontes, o uso intenso dos princípios da química verde, a produ-
ção de biocombustíveis de segunda e terceira gerações, o escalona-
mento de processos de laboratório às plantas-piloto e especialmente 
do diálogo e/ou enfrentamento da dialética “alimentos versus com-
bustível”.
Atualmente, a quantidade de terra dedicada ao cultivo de biomas-
sa energética é de apenas 25 milhões de hectares ou 0,19% da área 
terrestre. O Brasil desponta com um grande potencial de fontes de 
recursos e matéria-prima, desenvolvimento de projetos sustentáveis 
e produção de biomassa. 
No setor florestal nacional, há ainda uma série de resíduos não 
aproveitáveis que podem constituir em uma grande fonte de produ-
ção de biomassa. Uma alternativa viável para o aproveitamento dos 
resíduos lenhosos e florestais no Brasil é o desenvolvimento de cen-
tros de recolhimento e processamento de biomassa no sentido de 
estabelecer uma rede de recolhimento, tratamento e processamento 
de biomassa florestal residual para o abastecimento dos potenciais 
de biomassa para a geração de energia. 
Uma forma de aproveitamento florestal é a produção de wood 
chips, que são cavacos limpos de madeira, ou seja, lascas cisalhadas 
a partir de uma tora de madeira para processo MDF e celulose (figura 
a seguir). 
O briquete é outra opção. São fabricados por meio do processo de 
compactação mecânica, com volumes geralmente variáveis entre 0,8 
cm3 e 30 cm3 cada, e que podem substituir a lenha em instalações que 
a utilizam como fonte energética (figura a seguir).
É utilizado na produção de energia, na forma de calor, em caldeiras, 
fornos, churrasqueiras, lareiras, etc. Cerca de 30 kg de briquetes geram 
energia equivalente a 100 kWh/mês (energia elétrica convencional). 
Substitui, com grande eficiência, a lenha comum, o óleo combustível, 
o gás e outros. Tornou-se uma solução prática e viável com um ótimo 
custo-benefício, trazendo ótima economia, rentabilidade e garantia 
no fornecimento. 
Outra forma de aproveitamento dos resíduos florestais é a produ-
ção de pellets, cujo uso tornou-se popular durante as crises do petró-
leo de 1973 e 1979, principalmente para atender à parte da demanda 
energética da Europa e dos EUA (grandes consumidores de combus-
tíveis fósseis).
O uso de pellets teve uma grande aceitação popular em função da 
alta qualidade do poder de geração de energia e da sua praticidade 
para suprir necessidades energéticas de residências, escolas e hospi-
tais. 
Atualmente, na Europa, no Canadá e nos EUA, são utilizados os pel-
lets para a geração de energia térmica, com dupla utilização de uso 
nos setores residencial e industrial. No Brasil, a primeira planta de pel-
lets apareceu em 1994 na cidade de Rio Negrinho em Santa Catarina 
com a empresa Battistella (figura a seguir). 
O pellet é uma fonte de energia renovável pertencente à classe da 
biomassa. O pellet é um combustível sólido de granulado de resídu-
os de madeira prensado, proveniente de desperdícios de madeira. O 
pellet é obtido por trefilação de serragem produzida durante o bene-
ficiamento da madeira natural seca. O mercado oferece várias tipo-
logias de pellet com características que variam conforme os tipos de 
madeiras a serem utilizados. Sua principal aplicação é no aquecimen-
to comercial e residencial de ambientes. Também é utilizado para a 
geração de energia em plantas industriais. 
Razões para produção e consumo de pellets: 
• aumento substancial do poder calorífico;
• redução dos custos de transporte;
• simplificação na logística e no manuseio;
• redução da atividade biológica e armazenagem segura;
• combustível homogêneo e gerenciável em plantas geradoras;
• aumento da eficiência térmica em comparação com queima di-
reta de biomassa;
• matéria-prima abundante, disponível em muitas regiões;
• aumento da renda de distritos rurais.
O uso de pellets é uma maneira atrativa e bem desenvolvida para 
reduzir emissões de gás carbônico. O sistema de queima com pellets 
proporciona uma importante economia, que pode variar entre 30% a 
60%, dependendo do combustível utilizado. 
Ao se falar em mercado e potencial de biomassa para energia é im-
portante dar destaque às experiências internacionais bem-sucedidas 
320 BIOMASSA E BIOENERGIA
que mostram que a superação das barreiras econômicas e o desen-
volvimento do mercado de renováveis, em especial, o da biomassa, 
só acontecem com o estabelecimento de regras claras e políticas de 
longo prazo. O mantimento, a atualização e o cumprimento de legis-
lação para energias renováveis, biomassa e bioenergia são importan-
tíssimos para a estruturação de uma indústria sólida, sustentável e 
transformadora, capaz de trazer benefícios ambientais, sociais e eco-
nômicos. 
Os conflitos entre a produção de combustíveis e energia da bio-
massa têm sido destacados nos últimos anos. Um exemplo um tanto 
desastroso no Brasil foi o incentivo inicial dado para a utilização de 
mamona como matéria-prima para a produção de biodiesel. Apesar 
do início entusiástico da produção de biodiesel a partir da torta de 
mamona, a sua contribuição para a produção total de biodiesel no 
Brasil vem sendo negligenciável desde então.
A torta de mamona foi substituída pela soja e gordura animal. 
Uma das razões para a virtual desistência da produção de biodiesel 
de mamona foi sua demanda para aplicações industriais vindas espe-
cialmente da indústria química. Além disso, a mamona não é utilizada 
na produção de alimentos devido à ricina, uma toxina presente em 
quantidades apreciáveis. No entanto, a torta de mamona pode ser 
fermentada, produzindo o etanol e os resultantes compostos do tipo 
DDGS (dried distillery grains with solubles). Nesse processo, a torta de 
mamona é desintoxicada, o que permite a sua utilização como fon-
te de óleo para novas aplicações da indústria química, como maté-
ria-prima para a produção de etanol para o uso como combustível e 
como ração para gado de corte.
No âmbito dos diferentes processos de aproveitamento da bio-
massa, cresce no meio científico e empresarial o conceito de biorre-
finarias, cujas premissas estão fortemente associadas aos principais 
pilares da química verde. Nesse conceito, toda a matéria-prima pro-
cessada em uma planta industrial deve deixá-la na forma de produto, 
não de efluentes ou de qualquer tipo de material de descarte que 
possa comprometer a sustentabilidade ambiental do processo. 
Recentemente, a Administração de Informação de Energia dos 
EUA lançou um relatório sobre a expansão da produção de bio-
combustíveis em todo o mundo. Os dados presentes no relatório 
mostram que as tecnologias bioquímicas são mais utilizadas que as 
termoquímicas. No que tange à produção de etanol celulósico, os 
processos de pré-tratamento mais utilizados incluem a explosão a 
vapor e o uso de ácidos minerais diluídos, sendo que o processo de 
sacarificação é geralmente baseado no uso de enzimas comerciais 
de empresas líderes do setor. Entretanto, algumas empresas desen-
volveram tecnologia para a produção de suas próprias enzimas. Vá-
rios materiais lignocelulósicos estão sendo utilizados para esses fins, 
tais como palha, sabugo de milho,palha de trigo, resíduos florestais, 
bagaço de cana, culturas energéticas, resíduos sólidos urbanos e re-
síduos de polpação de madeira. 
O desenvolvimento de novas tecnologias para produção de etanol 
a partir da biomassa vegetal aumentou muito nos últimos anos. No 
entanto, os processos estudados até o momento para novas maté-
rias-primas ainda não estão totalmente consolidados. Embora muitos 
estudos tenham sido realizados em escala-piloto e de demonstração, 
avaliações criteriosas de viabilidade ainda serão necessárias antes da 
comercialização do etanol produzido com novas matérias-primas. 
À luz do estado da arte dessas tecnologias de conversão seguem 
como desafios as seguintes questões tecnológicas para as quais solu-
ções definitivas ainda não foram encontradas: 
• redução substancial do custo de produção das enzimas;
• adequação do pré-tratamento à evolução dos processos simul-
tâneos de hidrólise enzimática e de fermentação;
• desenvolvimento de organismos robustos capazes de fermen-
tar pentoses e hexoses simultaneamente;
• valorização de coprodutos importantes do processo como a 
lignina.
pOTENcIAl pOucO ExplORADO 
DA BIOMASSA
Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma. Tal ma-
nifestação parece não se encaixar quando o assunto é aproveitamen-
to de resíduos agrícolas e florestais como fontes de energia no Brasil. 
Na repartição da Oferta Interna de Energia (OIE) no Brasil, em 2014, 
o etanol e bagaço de cana-de-açúcar responderam por 39,9 Mtep 
(milhões de tonelada equivalente de petróleo) e a lenha e o carvão 
vegetal responderam por 20,5 Mtep, sendo que a soma de 60,4 Mtep 
representou 50,12% do total brasileiro de 120,5 Mtep (8,6% do mun-
do) de energia interna renovável. Esse valor representou 39,4% do to-
tal do País de energia (renovável mais não renovável) de 305,6 Mtep. 
O desperdício da biomassa no Brasil é muito grande. Apenas no Rio 
Grande do Sul, não são aproveitados 30% da biomassa florestal. Para 
reverter esse quadro, cabe a criação de bioparques em polos madei-
reiros, como ocorre na Europa. Essas estruturas são responsáveis pela 
organização e logística necessária para centralização dos resíduos flo-
restais resultantes da exploração, do manejo, do beneficiamento e de 
acabados fabris.
Na representação das fontes de energia na matriz energética bra-
sileira, cabe destaque para a participação do bagaço da cana-de-açú-
car, dos resíduos florestais, da lixívia (subproduto da indústria papelei-
ra), do biogás a partir do lixo, de resíduos agropecuários e da casca de 
arroz. Segundo o entendimento de especialistas, o potencial de ex-
ploração energética da biomassa no Brasil equivaleria em uma conta 
conservadora de três hidrelétricas de Itaipu que corresponde a uma 
energia de 106 x 109J.
Atualmente, no Brasil, apenas a queima do bagaço de cana gera 
29,8 GWh. Metade disso é para consumo próprio das usinas e a outra 
metade é usada para ser exportada para a rede, mas o País tem poten-
cial para dobrar essa exportação para a rede.
Está sendo retomada no País a exploração do gás do lixo, como já 
existem nos dois principais aterros de São Paulo: o Bandeirantes e o 
São João, que já foram desativados, mas continuam gerando aproxi-
madamente 3% de toda a energia elétrica consumida na maior cida-
de brasileira. 
Uma fábrica de aveia no Rio Grande do Sul descobriu há alguns 
anos que a casca do cereal descartada como resíduo poderia subs-
tituir o gás natural. Desde então, 2.500 kg de casca são queimados 
por hora, tendo uma economia de 30% no consumo de energia. Essa 
economia contabilizou mais de mil toneladas de gás de efeito estufa 
que não foram postos no meio ambiente, contemplando também 
uma economia real monetária. Esse é um bom exemplo de como se 
produz energia de forma mais limpa e de ter também benefício eco-
nômico (figura a seguir).
321BIOMASSA E BIOENERGIA
O que vale para a casca de aveia vale também para a casca de ar-
roz. Uma fábrica na cidade gaúcha de Alegrete, no RS, recebe todo o 
arroz produzido em um raio de 200 km. No ambiente fabril, o mio-
lo do arroz vira alimento e a casca se transforma em MW de energia, 
o suficiente para abastecer a fábrica inteira e 14 mil residências. Do 
processo sai ainda outro produto, que é a sílica ecológica, usada para 
engrossar a mistura de concreto e argamassa.
O poder energético da biomassa é tão importante que se tornou 
uma das principais linhas de pesquisa da Embrapa em bioenergia. O 
objetivo das pesquisas é abrir novos caminhos no mercado para no-
vas fontes de energia vegetal. Até o momento, muitas dessas novas 
fontes tiveram as amostras analisadas em equipamentos que medem 
o quanto de energia cada uma é capaz de gerar, apresentando resul-
tados animadores.
O Brasil poderia, com as tecnologias que tem hoje, ser o expoente 
na utilização da biomassa como fonte de energia limpa, renovável, 
barata e farta. Em uma época em que a energia está tão cara e tão 
escassa, isso faz a diferença. Para tal feito, basta prestar atenção no 
mercado promissor para a biomassa e direcionar incentivos para que 
as empresas aproveitem seus resíduos de produção em usinas de co-
geração, assim gerando renda e contribuindo para a preservação do 
meio ambiente.
Preservar o meio ambiente e lucrar juntamente deverão ser a ten-
dência que se mostra no horizonte das empresas de diversos segmen-
tos. No mundo todo, cada vez mais, as empresas estão implantando 
centrais de cogeração de energia em suas unidades fabris e buscando 
nova fonte de renda com a venda de seus resíduos industriais. 
Acertadamente, o que foi feito com a cana-de-açúcar no passado 
para a geração de álcool combustível e energia elétrica foi ampliado 
para outros tipos de produtos. Nesse direcionamento, importantes 
projetos foram implantados, envolvendo empresas como Camil Ali-
mentos (Rio Grande do Sul), Urbano Agroindustrial (Santa Catarina), 
ambas de arroz, bem como madeireiras como a Battistella (Santa Ca-
tarina) e serrarias da região. 
No Rio Grande do Sul, há alguns anos, a região apresentava uma 
topografia agressiva e um solo pobre. Com o incentivo ao refloresta-
mento dado nos últimos anos, o Estado se tornou importante polo 
madeireiro, com o crescimento das oportunidades oferecidas pelo 
Pinus elliottii, acácia, canela e eucalipto. 
Uma grande quantidade de resíduos de madeira, do corte mais 
a serragem, muitas vezes, não tem finalidade útil e é jogadas em 
valas e queimadas, emitindo grandes quantidades de carbono na 
atmosfera. A geração de eletricidade propicia que esses resíduos 
sejam vendidos, gerando renda para as madeireiras e, depois de de-
vidamente processadas, o que era resíduo de madeira se transforma 
em energia. 
Cabe reforçar que os recursos mundiais de biomassa são enormes 
e existem várias técnicas que produzem energia de forma economi-
camente eficiente. Os estudos recentes mostram que, em cenários fu-
turos, a matriz energética mundial terá uma participação da biomassa 
de mais de 40% e os especialistas esperam que tal situação ocorra por 
volta de 2050. 
No Brasil, a biomassa como fonte de energia possui vantagens sig-
nificativas, principalmente por:
• oportunizar a utilização eficiente da enorme quantidade de resí-
duos agrícolas disponíveis no País, que corresponde a um eleva-
do potencial de geração de energia;
• apresentar vantagens ambientais quando comparada aos com-
bustíveis fósseis, principalmente em termos de emissões de ga-
ses do efeito estufa;
• diversificar a matriz energética brasileira face à dependência em 
relação aos combustíveis fósseis (petróleo e gás natural);
• contribuir para o desenvolvimento sustentável do País, em par-
ticular, com a utilização de mão de obra local, principalmente 
na zona rural, podendo colaborar na garantia de suprimento de 
energia para comunidades isoladas; 
• viabilizar projetos que utilizam a biomassa como fonte de ener-
gia por meio dos mecanismos do Protocolo de Quioto.
ASpEcTOS SOcIOAMBIENTAIS
Muitas são as pesquisas eos investimentos em prol do desenvol-
vimento e aprimoramento de novas formas de obtenção de energia 
limpa. Esses investimentos e pesquisas são realizados com o intuito 
de diminuir a dependência energética dos combustíveis fósseis mais 
poluentes e não renováveis. 
322 BIOMASSA E BIOENERGIA
Fonte: Banco de imagens do setor energético.
Resíduos de
Combustão
O2
CO2
Calor
Vapor d’água
Água
Água
Lenha
Água + Minerais
Fotossíntese
Além de ambientalmente favorável, o aproveitamento energéti-
co e racional da biomassa tende a promover o desenvolvimento de 
regiões menos favorecidas economicamente por meio da criação de 
empregos e da geração de receita, com isso reduzindo o problema 
do êxodo rural e a dependência externa de energia, em função da sua 
disponibilidade local.
O uso de biomassa para a geração de eletricidade tem sido objeto 
de vários estudos e aplicações, tanto em países desenvolvidos como 
em países em desenvolvimento. Entre outras razões, estão a busca de 
fontes mais competitivas de geração e a necessidade de redução das 
emissões de dióxido de carbono.
Do ponto de vista técnico-econômico, os principais entraves ao 
maior uso da biomassa na geração de energia elétrica são a baixa 
eficiência termodinâmica das plantas e os custos relativamente altos 
de produção e transporte. Esses entraves tendem a ser contornados, 
a médio e longo prazos, por desenvolvimento, aplicação e aprimora-
mento de novas e eficientes tecnologias de conversão energética da 
biomassa, além de incentivos instituídos e políticas do setor elétrico.
A expressiva participação da energia hidráulica e o uso representa-
tivo de biomassa na matriz energética brasileira proporcionam indi-
cadores de emissões de gás carbônico bem menores do que a média 
mundial e dos países desenvolvidos. No País, em termos de tCO2/tep 
de energia consumida, o indicador ficou em 1,59 (2014), enquanto 
que nos países da Organização para a Cooperação e Desenvolvimen-
to Econômico (OCDE), esse indicador ficou em 2,31 (2012) e no mun-
do ficou em 2,37 (2012). O quadro a seguir apresenta os países que 
participam da OCDE.
Países da OCDE:
Alemanha
Austrália 
Áustria 
Bélgica 
Canadá 
Chile 
Dinamarca 
EUA 
Eslováquia 
Eslovênia 
Espanha 
Estônia
Finlândia 
França 
Grécia 
Holanda 
Hungria 
Islândia 
Israel 
Irlanda 
Itália 
Japão 
Luxemburgo
México
Noruega
Nova Zelândia
Polônia
Portugal
República da Coreia
República Checa
Reino Unido
Suécia
Suíça
Turquia
BIOMASSA ANIMAl
A biomassa animal pode e deve ser usada na geração de energia 
sustentável. Os resíduos da pecuária – como por exemplo os estercos 
de gado bovino, suíno, caprino e de outros assemelhados – são ele-
mentos importantes na produção de biogás e têm papel fundamen-
tal na geração de energia elétrica nas zonas rurais (figura a seguir).
Mesmo com toda a utilidade agregada ao uso da biomassa, há de 
se ressaltar que o seu desenvolvimento pode provocar muitos im-
pactos ambientais, mesmo que indiretamente, ou seja, por meio de 
sua obtenção. Como é, por exemplo, o caso dos biocombustíveis, que 
necessitam de grandes plantações para o desenvolvimento de sua 
matéria-prima.
Dessa forma, os agentes que lidam com a exploração e o tratamen-
to da biomassa têm que dar atenção especial quanto aos processos 
que poderão comprometer o meio ambiente, como as desfloresta-
ções, alterações de hábitat naturais da fauna e da flora, contamina-
ções do solo e de mananciais pelo uso de agrotóxicos, destruições 
do solo pela erosão, poluições provenientes da queima da biomassa, 
entre outros. Há de se ressaltar também o caso dos biocombustíveis 
líquidos que podem contribuir para a formação de chuvas ácidas.
De modo mais genérico, incluindo aspectos socioambientais, veri-
fica-se a necessidade de maior gerenciamento do uso e ocupação do 
solo devido à falta de regularidade no suprimento (sazonalidades da 
produção), à criação de monoculturas, à perda de biodiversidade, ao 
uso intensivo de defensivos agrícolas, etc. (figura a seguir). 
323BIOMASSA E BIOENERGIA
A fabricação de energia a partir da biomassa animal é feita por meio 
de câmaras anaeróbias, como biodigestores que fazem o tratamento 
dos dejetos que liberam índices elevados de gás metano.
Os rejeitos dos animais, transformados em biogás, eliminam dois 
problemas básicos das áreas agrícolas: o acesso à energia e o aprovei-
tamento do alto volume de resíduos descartados no meio ambiente. 
Outra forma de energia que resulta da biomassa animal é o biodiesel, 
que pode ser produzido a partir dos rejeitos gordurosos de abatedou-
ros bovinos.
BIOMASSA vEGETAl
Os resíduos vegetais podem ser transformados facilmente em 
energia, mas as suas disponibilidades são sazonais, portanto, ne-
cessitam de armazenamento, o que pode alterar os processos de 
fermentação.
Os vegetais são usinas naturais fantásticas, capazes de produzir 
seu próprio alimento. Fazem isso usando a luz solar, que gera reações 
químicas entre o dióxido de carbono e a água, fornecendo a glicose, 
substância que as plantas usam para o seu crescimento. Além disso, 
elas fazem uma faxina na atmosfera, removendo o gás carbônico, que 
é o principal responsável pelo aumento do efeito estufa no planeta 
(figura a seguir).
Entre as principais formas vegetais de biomassa, estão: os óleos 
vegetais (extraídos das folhas ou do caule das plantas responsáveis 
pela produção do biodiesel), a lenha (de origem nativa ou de reflo-
restamento), o carvão vegetal (obtido pela queima da madeira) e a 
cana-de-açúcar (principal tipo de biomassa energética do Brasil e ma-
téria-prima do etanol). Entram na lista também os resíduos agrícolas 
(resultantes de atividades de colheita) e florestais (deixados na flores-
ta como resultado da extração de madeira).
cOMBuSTívEIS líquIDOS
As principais alternativas de fabricação de combustíveis líquidos 
para transporte principalmente a partir da biomassa são:
• extração e fermentação de açúcares contidos em vegetais, 
como cana-de-açúcar, beterraba e sorgo sacarino, produzindo 
etanol;
• extração e sacarificação do amido de vegetais, como o milho, 
trigo e mandioca, seguida de fermentação dos açúcares resul-
tantes, produzindo etanol;
• extração e transesterificação de óleos vegetais de matérias-pri-
mas, como a soja, mamona, dendê, girassol, amendoim e outros, 
produzindo biodiesel;
• pirólise de materiais lignocelulósicos, como madeira e resíduos 
agrícolas, produzindo óleo pirolítico;
• hidrólise de materiais lignocelulósicos, como madeira e resídu-
os agrícolas, seguida de fermentação dos açúcares produzidos, 
produzindo etanol;
• gaseificação de materiais lignocelulósicos seguida de processos 
catalíticos de conversão do biogás para combustíveis líquidos; 
etanol ou metanol pode ser produzido.
Das alternativas, as três primeiras já chegaram ao estágio comercial 
e as duas últimas vêm recebendo grandes quantidades de recursos 
financeiros para P&D devido à enorme disponibilidade de materiais 
lignocelulósicos na forma de resíduos agroflorestais a baixo custo.
É importante salientar que mais de 80% dos quase 40 bilhões de 
litros de etanol produzidos anualmente no mundo têm a cana-de- 
-açúcar e o milho como matérias-primas. No Brasil, o etanol de cana-
de-açúcar já é produzido a um custo médio estimado em cerca de 
US$ 0,18/litro, o que o torna competitivo com a gasolina, desde que 
o preço do petróleo não caia abaixo de US$ 25 o barril. Mesmo com 
esse nível de competitividade, é preciso continuar com programas de 
P&D, buscando reduzir mais os custos e os impactos ambientais.
 
O biodiesel tem ainda um bom caminho a percorrer antes de che-
gar ao nível de competitividade gozado pelo álcool nos dias de hoje, 
mas ele também terá sua oportunidade de contribuir para aliviar os 
impactos dos combustíveis fósseis nas mudanças climáticas globais.
pRINcIpAIS INSuMOS DE BIOMASSA
•	 Biomassa	florestal
 
A fração biodegradável dos produtos gerados na floresta e que são 
processados para fins energéticos é conhecida como biomassaflo-
restal primária, enquanto a matéria orgânica residual (costaneiros, ser-
rins, retestos, licores negros, recortes, aparas, etc.) é chamada de bio-
massa florestal secundária e resulta dos processos de transformação 
da madeira nas indústrias de serrações, fábricas de celulose e de con-
traplacados, carpintarias e indústrias de mobiliário (figura a seguir). 
324 BIOMASSA E BIOENERGIA
Quanto à classificação da biomassa florestal, as características po-
dem variar significativamente de acordo com: espécies de árvores, 
partes extraídas (ramos, raízes, troncos), grau de umidade presente, 
forma e modo de tratamento, entre outros fatores. Todas essas va-
riáveis conferem características distintas à biomassa e consequen-
temente ao seu poder calorífico, condicionando o tipo de utilização 
mais adequado. 
A biomassa florestal se tornou uma das principais fontes de ener-
gia que pode ser utilizada nos setores domésticos e industriais. O eta-
nol, combustível líquido proveniente da biomassa vegetal, misturado 
com gasolina, vem sendo bem utilizado para mover motores de au-
tomóveis, caminhões e outros veículos que necessitam desse tipo de 
combustível.
A utilização da biomassa florestal como fonte de energia é, sem dú-
vida, a alternativa que contempla a vocação natural do Brasil. Entre-
tanto, apesar de seu comprovado potencial, a biomassa florestal não 
recebe dos governos a atenção necessária na concepção da matriz 
energética brasileira. Diante da atual crise de energia, os baixos custos 
de produção da biomassa florestal, decorrentes da alta produtivida-
de, mostram que é necessário repensar o uso da madeira como fonte 
de energia.
Para que as potencialidades da bioenergia sejam devidamente 
aproveitadas é preciso que os planejadores do setor energético reco-
nheçam a sua importância como vetor de desenvolvimento regional 
e sustentável. É preciso maior fomento à pesquisa e ao desenvolvi-
mento de projetos industriais de aproveitamento energético da bio-
massa, com vista à oferta local de empregos e à melhoria do padrão 
de vida de comunidades e regiões subdesenvolvidas (figura a seguir).
Em termos socioambientais, as vantagens da biomassa são inú-
meras. Se cultivada de forma sustentável, seu manejo e sua utilização 
não acarretam acréscimo de gás carbônico à atmosfera, já que o gás 
carbônico liberado pela combustão é extraído da atmosfera durante 
o processo de fotossíntese. Além disso, sua utilização em larga escala 
para fins energéticos pode promover desenvolvimento sustentável 
de áreas rurais e regiões pouco desenvolvidas, reduzindo o êxodo 
para as áreas densamente urbanizadas.
É imprescindível o desenvolvimento de pesquisas, visando reduzir 
os custos de produção da biomassa florestal, que contemplem os se-
guintes aspectos:
• seleção de espécies e procedências mais adequadas para cada 
região de plantio;
• sistemas de implantação, manejo e colheita;
• processos de usos finais de maior eficiência;
Além disso, são necessários estudos técnicos, econômicos e finan-
ceiros que garantam maior confiabilidade aos valores utilizados na 
definição das taxas de reposição florestal obrigatória. Assim, torna-se 
necessário promover campanhas de divulgação, visando a conscien-
tização e a divulgação aos técnicos responsáveis pelo planejamento 
energético sobre esse importante instrumento, para que sejam imple-
mentadas as políticas energéticas concernentes à biomassa florestal.
No tocante às florestas plantadas para produção de energia, cabe 
destacar que a biomassa florestal pode ser utilizada como fonte de 
energia limpa, renovável e geradora de empregos (figura a seguir). 
325BIOMASSA E BIOENERGIA
Embora possua desenvolvida capacitação tecnológica para explo-
ração dos recursos florestais, além de possuir extensas áreas, relevo, 
clima e condições biológicas excepcionais para a produção da bio-
massa florestal, talvez o elevado custo de produção seja a explicação 
para o não aproveitamento da biomassa florestal na geração de ele-
tricidade no Brasil.
Mesmo substituída pelo carvão mineral na estrutura energética 
das nações desenvolvidas, a lenha, ainda hoje, é a fonte de energia 
primária mais importante para alguns países subdesenvolvidos.
No caso do Brasil, a estrutura energética sofreu transformações 
significativas, apesar de as fontes primárias de energia guardarem, na 
referida estrutura, as mesmas posições que ocupavam nos anos 1970. 
Apesar de reduzir sua participação na estrutura de consumo, a lenha 
mantém-se como terceira fonte de energia primária do País e cresce 
em valores absolutos.
•	 Capim-elefante
O capim-elefante é uma ótima fonte para produção de biomassa. 
Essa planta de origem africana possui crescimento rápido e alta pro-
dução de biomassa vegetal. O capim-elefante também é um excelen-
te auxiliar na diminuição dos gases de efeito estufa, pois absorve altas 
taxas de gás carbônico (dióxido de carbono) liberados na atmosfera 
(figura a seguir).
Entre as vantagens do capim-elefante, está a necessidade de pe-
quenas áreas de terra para o seu plantio, além disso, o seu ciclo pro-
dutivo é rápido, o que aumenta suas ofertas de mercado e também 
auxilia na geração em grande escala de energia renovável.
No capim-elefante, tudo é aproveitado: desde os colmos (tipo de 
caule) até as suas folhas. Sua biomassa pode ser utilizada na combus-
tão direta (queima em fornos ou caldeiras) para gerar energia e para 
produzir biocombustível. Além dessas vantagens, essa planta possui 
metabolismo C4 (gramíneas tropicais do tipo C4), por isso, absorve 
melhor a luz solar, promovendo uma melhor eficiência durante o seu 
processo de fotossíntese.
Se o capim-elefante precisa ser armazenado por mais tempo antes 
da combustão direta ou transportado, ele é condensado em pellets 
(tubos ocos feitos do capim macerado) ou em briquetes (tubos em 
forma de cilindros).
O capim-elefante possui inúmeras vantagens econômicas e am-
bientais bastante promissoras para se desenvolver e complementar 
uma matriz energética.
•	 Cana-de-açúcar	
Trazida da Ásia e cultivada desde o século XVI em vários estados 
do Brasil, a cana-de-açúcar é responsável pelo reconhecimento dos 
avanços dos biocombustíveis no País e contribui para uma das ativi-
dades mais rentáveis da economia nacional nos últimos anos.
A cana-de-açúcar colocou o Brasil na vanguarda mundial da agro-
energia, com a produção de etanol. É uma cultura fantástica, pois dela 
são obtidos álcool combustível (etanol), açúcar, cachaça, rapadura, 
energia elétrica e até plásticos, além de diversos produtos químicos 
(figura a seguir).
A produção de cana-de-açúcar tem como objetivo, hoje no Brasil, 
atender às metas diretamente ligadas ao açúcar (mercado interno e 
externo) e ao álcool combustível (mercado interno). Quanto à utiliza-
ção dos subprodutos da produção de açúcar e álcool, alguns destes 
têm se destacado pela sua importância comercial. 
•	 Maravalha	de	madeira
É importante citar a maravalha de madeira, um tipo de biomassa 
produzida a partir da madeira de descarte, sobra de serrarias, galhos 
de árvores, entre outros. Elas são maiores do que as serragens e po-
dem ser utilizadas na proteção de vazamento de produtos infláveis 
ou como combustível. O seu tamanho é definido pelos raspadores e 
outros tipos de máquinas e, geralmente, o seu formato é em espiral 
(figura a seguir).
A maravalha é uma biomassa feita a partir de madeira de descarte. 
Esse tipo de material é utilizado principalmente por fazendeiros para 
forrar o chão dos galinheiros e estábulos, por exemplo, como forma 
ecologicamente natural de higienização, organização, manutenção 
da temperatura do ambiente e proteção dos animais do contato com 
o solo, fezes e urina, que podem acarretar futuras doenças. A mara-
valha também serve para proteger animais menores e domésticos, 
como os coelhos, hamsters e chinchilas.
Além de ajudar na proteção de animais, a maravalha também 
pode ser utilizada como alternativa sustentável de combustível nas 
326 BIOMASSAE BIOENERGIA
fornalhas das indústrias, pois, por ser uma biomassa, produz energia 
limpa que não agride tanto o meio ambiente como os combustíveis 
fósseis.
Atualmente, muitos países e grandes líderes mundiais estão con-
ferindo mais importância à questão dos impactos ambientais no 
planeta Terra e descobrindo novas alternativas mais ecológicas, que 
agridam menos o meio ambiente, sem deixar de desenvolver a eco-
nomia de cada país, que é o famoso conceito do desenvolvimento 
sustentável, assim, a maravalha de madeira é mais uma alternativa.
•	 Lenha
A lenha foi a primeira fonte energética usada pelo homem para a 
obtenção do fogo, que consequentemente passou a ser usada para 
aquecer e iluminar o ambiente, para cozer alimentos e até mesmo de-
fender-se de animais ferozes (figura a seguir).
O desenvolvimento das técnicas de combustão da lenha tornou-se 
a base energética da civilização antiga, levando ao desenvolvimen-
to de atividades importantes, como fabricação de vidro, fundição de 
metais, cerâmica, etc.
A lenha tem grande importância na matriz energética brasileira, 
participando em 2014 com 7,9% (lenha mais carvão vegetal). A lenha 
pode ser de origem nativa ou de reflorestamento.
Pode-se obter a lenha por meio do extrativismo vegetal de regiões 
reflorestadas ou de mata nativa. É uma matéria-prima usada ainda 
hoje por, aproximadamente, metade da população da Terra em la-
reiras, fornalhas, fogões a lenha e caldeiras em indústrias, pois é uma 
fonte energética de baixo custo. Consequentemente, tem recebido 
a denominação de energia dos pobres por ser parte significativa da 
base energética dos países em desenvolvimento. 
Conforme o balanço energético consolidado brasileiro de 2013, em 
torno de 17,4% da lenha produzida, equivalente a 24.580 mil tep, são 
transformados em carvão vegetal (4.273 mil tep). O setor residencial 
é o que mais consome lenha (29%), depois do carvoejamento. Geral-
mente, ela é destinada à cocção dos alimentos nas regiões rurais. Uma 
família de oito pessoas necessita de aproximadamente 2 m3 de lenha 
por mês para preparar suas refeições. O setor industrial vem em segui-
da, com 23% do consumo. As principais indústrias consumidoras de 
lenha no País são: alimentícias, bebidas, cerâmicas, papéis e celuloses.
No Brasil, a mata nativa sempre foi uma fonte de lenha que parecia 
inesgotável. Mas a forma devastadora com que foi explorada deixou 
o País em situação crítica em várias regiões onde existiam abundantes 
coberturas florestais, no tocante à degradação do solo, alteração no 
regime de chuvas e consequente desertificação.
A substituição da lenha de mata nativa por lenha de reflorestamen-
to vem crescendo a cada ano, sendo o eucalipto a principal árvore cul-
tivada para esse fim, além da madeira de pinho, comumente usada 
porque possui baixa quantidade de água em sua composição, carac-
terizando-se como boa produtora de calor. A serragem e os cavacos 
(sobra das serrarias ou do corte de madeiras) apresentam melhor 
combustão porque são pequenos em relação aos troncos.
Na produção de lenha para fins comerciais, uma parte da árvore 
(troncos e galhos finos) é rejeitada, constituindo os resíduos florestais. 
Além disso, as indústrias que usam a madeira para fins não energéti-
cos, como as serrarias e as indústrias de móveis, produzem resíduos 
industriais como pontas de toras, costaneiras e serragem em diferen-
tes tamanhos de partículas e densidade, que podem ter aproveita-
mentos energéticos.
•	 Resíduos	rurais
Os resíduos rurais incluem todos os tipos de resíduos gerados pelas 
atividades produtivas nas zonas rurais, quais sejam: os resíduos agrí-
colas, florestais e pecuários. A quantificação desses resíduos é feita 
com base nos índices de colheita, que expressam a relação percentu-
al entre a quantidade total de biomassa gerada por hectare plantado 
de uma determinada cultura e a quantidade de produto economica-
mente aproveitável.
Grande parte dos resíduos agrícolas é deixada no próprio terreno 
de cultivo, servindo como proteção ao solo ou como adubo fornece-
dor de nutriente ao solo.
Os resíduos florestais são aqueles gerados e deixados na floresta 
como resultado das atividades de extração da madeira. Infere-se que 
cerca de 20% da massa de uma árvore são deixados na floresta. Esti-
ma-se que existe um potencial grande de aproveitamento energético 
de resíduos florestais no Brasil, uma vez que as atividades extrativas 
da madeira, tanto para a produção de carvão como para o uso não 
energético, desenvolvam-se de forma intensiva de Norte a Sul do País 
(figura a seguir).
Os resíduos da pecuária são constituídos por estercos e outros pro-
dutos resultantes da atividade biológica do gado bovino, de suínos, 
caprinos e outros, cuja relevância local justifica seu aproveitamento 
energético. Esse tipo de resíduo é importante matéria-prima para a 
produção de biogás, que pode ter um papel relevante no suprimento 
energético, principalmente para a cocção nas zonas rurais.
327BIOMASSA E BIOENERGIA
•	 Resíduos	urbanos
Entre os problemas sérios causados pela precária disposição final 
do lixo, estão: a disseminação de doenças, a contaminação do solo 
e de águas subterrâneas pelo chorume, a poluição pelo gás metano 
(gerado na decomposição da matéria orgânica presente no lixo), a fal-
ta de espaço para o armazenamento, entre outros. O teor de matéria 
orgânica do lixo brasileiro é de 60% conferindo-lhe bom potencial 
energético. O poder calorífico inferior médio do resíduo domiciliar 
é de 1.300 kcal/kg. De acordo com a tecnologia empregada e com 
a composição físico-química dos resíduos, estima-se a produção de 
0,035 MW/tonelada de lixo por meio de incineração (figura a seguir).
A recuperação de energia a partir do lixo tem duas grandes 
vertentes:
• a recuperação do gás metano para geração de energia (a de-
composição anaeróbia pode gerar 350 a 500 m3 de gás metano 
por tonelada de lixo brasileiro), com investimentos em aterros 
controlados, que pode ser complementada pela coleta seletiva 
ou triagem pós-coleta, visando a reciclagem e a diminuição do 
volume a ser aterrado;
• a incineração do lixo visando sua redução, com recuperação de 
energia (figura a seguir).
MATERIAIS 
POTENCIALMENTE 
RECICLáVEIS
28,29% | 1,34 t/dia
MATERIAIS 
RECICLáVEIS
92% | 1,23 t/dia
REjEITO DE LIXO BRUTO
15,22% | 0,72 t/dia
REjEITO TOTAL
(ATERRO DE REjEITOS)
23,26% | 1,1 t/dia
REjEITO DA
RECICLAGEM
8% | 0,11 t/dia
PERDAS NO 
PROCESSO DE 
COMPOSTAGEM
40% | 1,07 t/dia
REjEITO DA
COMPOSTAGEM
10% | 0,27 t/dia
MATÉRIA 
ORGÂNICA
56,49% | 2,67 t/dia
MATÉRIA 
ORGÂNICA
56,49% | 2,67 t/dia
REINTEGRAçÃO
AMBIENTAL
76,95% | 3,64 t/dia
PRODUçÃO DE LIXO
100% | 4,73 t/dia
Fonte: Banco de imagens do setor energético.
•	 Resíduos	industriais
São assim considerados os resíduos provenientes do beneficia-
mento de produtos agrícolas e florestais e os resíduos do uso de car-
vão vegetal no setor siderúrgico de ferro-gusa e aço (o gás de alto-
forno a carvão vegetal).
As indústrias madeireiras, serrarias e de mobiliário produzem resí-
duos a partir do beneficiamento de toras. Os tipos de resíduos produ-
zidos são casca, cavaco, costaneira, pó de serra, maravalha e aparas. As 
indústrias de alimentos e bebidas produzem resíduos no fabrico de 
sucos e aguardente (laranja, caju, abacaxi, cana-de-açúcar, etc.) e no 
beneficiamento de arroz, café, trigo, milho (sabugo e palha), amen-
doim, castanha-de-caju, etc. (figura a seguir).
328 BIOMASSA E BIOENERGIA
No setor de papel e celulose, as indústrias produzem diferentes 
tipos de resíduos, porém, em linhas gerais, esse setor produz como 
resíduos casca, cavaco e lixívia. Existem mais de 250 empresas no Bra-
sil com unidades industriais localizadas em 16 estados, utilizando ma-
deira de reflorestamento das espécies eucalipto (62%) e pinus (36%).
pRINcIpAIS SuBpRODuTOS DA 
BIOMASSA
•	 Vinhaça	
A vinhaça é um subproduto da destilação do álcool, usada na fértil-
-irrigação da cana-de-açúcar. 
A utilização da vinhaça,de forma inadequada, pode gerar grandes 
danos ao meio ambiente, como a contaminação de águas superfi-
ciais e aquíferos, além da poluição e salinização do solo. Contudo, se 
utilizada de forma correta, não causa impacto, pelo contrário, contri-
bui para elevação do pH, da matéria orgânica do solo e de nutrientes, 
além de minimizar gastos, pois substitui a adubação industrializada 
(figura a seguir). 
Para cada litro de álcool, são produzidos cerca de 10 a 13 litros de 
vinhaça, com diferentes concentrações de potássio de acordo com o 
material de origem. Há também o vinhoto originário da fermentação 
do melaço, resíduo da fabricação do açúcar que possui uma maior 
concentração em relação à vinhaça gerada na fermentação do caldo 
de cana.
Algumas opções de uso da vinhaça são: a produção de proteínas 
por fermentação anaeróbia, a produção de gás metano, o tratamento 
para a concentração a 60° Brix (a escala Brix é utilizada para medir a 
quantidade aproximada de açúcar), o posterior emprego na formula-
ção de ração animal, a utilização como adubo na lavoura ou queima 
para a produção de fertilizante e a utilização agrícola do resíduo in na-
tura, em substituição total ou parcial às adubações minerais (figura a 
seguir).
REATOR ANAERóBIO DE fluxO 
AScENDENTE (REATOR uASB)
Separador
Trifásico
Biogás
Efluentes
Bolhas de Gás
Grânulos de Lodo
Leito de Lodo
Afluente
Vertedor
Fonte: Banco de imagens do setor energético.
O uso da vinhaça na fértil-irrigação não é nenhuma novidade, 
mas aproveitamentos recentes proporcionam a viabilidade técnica, 
ambiental e econômica da produção de biogás a partir da digestão 
anaeróbia da vinhaça para fins de queima para a produção de ener-
gia elétrica. O processo de produção de biogás ocorre em um reator 
anaeróbio de fluxo ascendente (reator UASB).
 
Hoje, está acumulada, no Brasil e no mundo, uma série de experi-
ências de utilização dos vários subprodutos da cana-de-açúcar. Como 
ponto de partida, tem-se com a cana-de-açúcar a seguinte composi-
ção média: 14% fibra, 12% polpa (sacarose), 3% impurezas e o restan-
te de água.
Durante o processo de extração do caldo, a fibra é separada nas 
moendas e conduzida úmida às caldeiras. Cada tonelada de cana 
moída rende cerca de 250 kg de bagaço (com média de 50% de umi-
dade, 48% de fibras e 2% de sólidos solúveis), que são usados para 
atender às necessidades energéticas da indústria.
As usinas de cana-de-açúcar ganham destaque quando o assunto 
é biorrefinarias. Elas concentram, dentro das instalações industriais, 
dois resíduos para os quais já têm destino, mas ganham outros de 
grande valor agregado: o bagaço e vinhaça. Mais recentemente, isso 
ocorreu com a utilização da palha, cuja quantidade disponível vem 
crescendo com o avanço da colheita mecanizada.
•	 Carvão	vegetal
O carvão vegetal é obtido pela queima da madeira em fornos es-
peciais feitos de alvenaria, que atingem uma temperatura média de 
500°C. Ao contrário do que aconteceu nos países industrializados, no 
Brasil, o uso industrial do carvão vegetal continua sendo largamente 
praticado (figura a seguir).
O Brasil é o maior produtor mundial desse insumo energético, 
atendendo a cerca de um quarto de toda energia consumida nos al-
tos-fornos brasileiros. No setor industrial (quase 85% do consumo), o 
ferro-gusa, aço e ferro-liga são os principais consumidores do carvão 
de lenha que funciona como redutor (coque vegetal) e energético ao 
mesmo tempo. O setor residencial consome cerca de 9%, seguido 
pelo setor comercial, como as churrascarias, pizzarias e padarias com 
1,5%. É usado também nas locomotivas a vapor que ainda existentes 
em alguns lugares do Brasil. Cerca de 30% desse carvão são obtidos a 
partir de reflorestamento e 70% vêm do desmatamento de grandes 
329BIOMASSA E BIOENERGIA
áreas do cerrado ao norte de Minas Gerais, sul da Bahia, na região de 
Carajás no Pará e no Maranhão.
É importante notar que o rendimento em massa do carvão vegetal 
em relação à lenha seca enfornada é de aproximadamente 25% nos 
fornos de alvenaria.
O setor siderúrgico a carvão vegetal também possui unidades de 
ferro-gusa, de aço e unidades integradas que produzem ferro-gusa e 
aço. O ferro-gusa é um produto intermediário para a produção do aço 
e importante produto de exportação.
O gás de alto-forno é produzido durante a reação do carbono do 
carvão vegetal com o ferro do minério de ferro e reinjetado no proces-
so, possibilitando o reaproveitamento do calor (figura a seguir).
A siderurgia a carvão vegetal é responsável por cerca de 30% da 
produção siderúrgica brasileira e está concentrada principalmente no 
estado de Minas Gerais, com algumas unidades no Espírito Santo, Ma-
ranhão, Pará, Pernambuco, Rio Grande do Norte e Mato Grosso do Sul.
•	 Bagaço	da	cana-de-açúcar	
O bagaço da cana-de-açúcar, que antes era considerado um pro-
blema ambiental devido ao seu grande volume gerado após a pro-
dução de álcool e açúcar, hoje gera com a sua queima a cogeração de 
energia elétrica para o uso das próprias usinas e venda de excedentes. 
Uma alternativa viável para a empresa, porque usa uma energia lim-
pa, produzida por ela mesma com o auxílio de tecnologia desenvolvi-
da no Brasil (figura a seguir).
O bagaço que antes era desperdiçado virou fonte de receita para as 
usinas, tornando-as empresas sustentáveis, pois seu emprego na ge-
ração de energia elétrica, além de minimizar os impactos ambientais, 
propiciou mais uma alternativa de negócios no setor sucroalcooleiro.
•	 Casca	de	arroz	
A casca de arroz representa 20% do peso do arroz total. Dessa for-
ma, uma grande quantidade de casca, descartada de maneira incor-
reta, pode proporcionar dificuldades quanto à eliminação desses resí-
duos, à emissão de metano para a atmosfera e para a saúde humana, 
desencadeando diversos problemas respiratórios. Nesse contexto, a 
casca de arroz tem sido utilizada em locais de incubação de frango 
como aditivo na indústria de cimento e como fertilizante. Mesmo as-
sim, essas ações não são suficientes para reduzir significativamente o 
problema de descarte, sendo então recomendado utilizar a casca de 
arroz para produção de energia (figura a seguir).
Conforme CONAB, em 2014, o Estado do Rio Grande do Sul foi 
responsável por 64,35% da produção nacional de arroz, segui-
do por Santa Catarina (8,25%), Mato Grosso (5,36%) e Maranhão 
(4,42%). A produção prevista para a safra 2020/2021 é de 13,7 mi-
lhões de toneladas. 
O Brasil, durante muitos anos, foi exportador de arroz. Na década 
de 1980 passou a importar pequenas quantidades (5% da demanda 
total) e a partir de 1989/90 tornou-se um dos principais importadores 
desse cereal, chegando a 2 milhões de toneladas em 1997/98, quan-
do atingiu uma média superior a 10% da demanda interna. A lacu-
na entre a produção e o consumo anual de arroz irrigado a partir da 
década de 1990 passou a ser suprida, principalmente, pelo Uruguai e 
pela Argentina, que responderam por cerca de 85 a 90% das impor-
tações brasileiras.
Em 2014, foi verificado um aumento da produção de arroz em to-
das as regiões brasileiras, com destaque de crescimento para a Região 
Nordeste (33,4%). A Região Sul destaca-se como a maior produtora, 
com um crescimento de 10,6% entre as safras 2014/2013. 
As estimativas para a projeção de área plantada de arroz mostram 
que deverá ocorrer redução de área nos próximos anos. A área deve 
passar de 2,6 milhões de hectares em 2014/2013 para 1,6 milhão de 
hectares em 2020/2021, uma redução, portanto de 1,0 milhão de 
hectares de arroz. Todavia, no Estado do Rio Grande do Sul, princi-
pal produtor nacional desse cereal, essa redução não deverá ocorrer, 
com uma variação de 1.143 mil ha na safra 2014 para 1.321 mil ha em 
2020/2021.
É esperado um aumento da produção orizícola brasileira de 
12.503,1 mil toneladas em 2014 para 13.738,2 mil toneladas de arroz 
em 2021/21, sendo que somente o Estado do Rio Grande do Sul, cuja 
produção em 2014 (64,5% da produção nacional de arroz), deve au-
mentar aprodução nos próximos anos em 23,6%. Isso representa até 
2020/2021 aumentos médios anuais de 2,1% da produção e de 1,42% 
da área de arroz no Estado.
Conforme a ANEEL (2014), no Brasil, há oito usinas de biomassa da 
casca de arroz, cinco delas no maior Estado produtor, Rio Grande do 
Sul, e outras três nos estados de Mato Grosso, Rondônia e Santa Ca-
tarina. Todas geram 32.608 kW, o que representa 0,03% do total da 
produção energética nacional.
330 BIOMASSA E BIOENERGIA
A geração de energia por meio da queima da casca de arroz é uma 
alternativa praticável do ponto de vista tecnológico, viável do ponto 
de vista econômico e ético do ponto de vista ecológico, já que a tec-
nologia para a conversão é disponível, a matéria-prima é abundante 
na região e todo gás carbônico produzido na queima volta para o ci-
clo de carbono da biosfera terrestre.
Fazer a conversão da casca, próximo ao local onde ocorre o benefi-
ciamento do arroz, torna-se extremamente importante, uma vez que 
o transporte da casca de arroz representa uma etapa altamente pro-
blemática, pois sua baixa densidade torna o volume muito grande e 
transportá-la não é economicamente vantajoso.
 
Segundo o IRGA, o arroz, de acordo com o plantio e a época do 
ano, vem da lavoura com 25 a 30% de umidade, sendo que, para o be-
neficiamento, a umidade deve ser reduzida para 12 a 15%. A secagem 
é realizada com queima de parte das cascas e os gases de combustão 
são empregados como meio de aquecimento. Usinas produtoras de 
arroz parborizado também utilizam vapor nos processos de benefi-
ciamento.
O calor do processo empregado em um engenho de arroz pode 
ser obtido a partir de diferentes equipamentos, o que possibilita a ge-
ração simultânea com a eletricidade. Como exemplo de equipamen-
tos, pode-se citar gerador de vapor, motor Stirling, fornalhas, etc.
O vapor gerado pode ser empregado na geração de eletricidade, 
com tecnologia padrão de geração termelétrica, a partir de um ciclo 
Rankine (técnica e economicamente mais viável que outras formas de 
aproveitamento térmico da combustão).
O poder calorífico inferior (PCI) da casca é de 3.384 kcal/kg e o cál-
culo do potencial a partir da casca de arroz é realizado pela equação:
Potencial (MW/ano) = ((Arroz (t)) x 0,3) x (PCI (kcal/kg) x 0,15)) / 
(860x8322)
Em que:
• PCI = poder calorífico inferior;
• Arroz = quantidade de arroz produzido em toneladas (t).
•	 Biocombustível
Biocombustíveis são combustíveis formados a partir da biomassa, 
portanto, não fósseis. Por serem originados de plantas ou de mate-
rial orgânico são considerados renováveis, já que o material orgânico 
é formado pela fotossíntese de vegetais. Nesse processo, o carbono 
é retirado da atmosfera, estabelecendo um ciclo. É uma energia re-
novável, derivada de matérias agrícolas, como plantas oleaginosas, 
biomassa florestal, cana-de-açúcar e outras matérias orgânicas. Exis-
tem vários tipos de biocombustíveis fabricados em escala comercial 
(figura a seguir). 
Uma grande vantagem desses combustíveis é não emitir gases 
com enxofre e nitrogênio (SOx e NOx), responsáveis pela chuva ácida. 
Por isso, são considerados ultralimpos.
Os biocombustíveis são apresentados como alternativas aos com-
bustíveis fósseis, visto que são energias renováveis, o que não aconte-
ce com os combustíveis fósseis. Em geral, apresentam um balanço de 
gás carbônico melhor que os combustíveis fósseis, pois os cultivos ab-
sorvem o carbono atmosférico durante o seu crescimento. Todavia, é 
preciso atentar que o avanço das lavouras para biocombustíveis pode 
competir com a produção de alimentos ou exercer pressão sobre áre-
as de ecossistemas nativos. 
O Brasil está na vanguarda do biocombustível há 40 anos. Co-
meçou em 1975, com a criação do Proálcool que deu impulso à 
cultura da cana. A partir de então passou a trilhar um caminho de 
liderança mundial na produção do etanol e no desenvolvimento 
de novas tecnologias.
Cabe salientar que, ao longo do tempo, o setor sucroenergético 
empregou mais de 1 milhão de pessoas com carteira assinada. A 
maior parte dos empregos foi gerada pelo cultivo da cana, com índice 
de formalidade de postos no setor canavieiro crescente, ficando aci-
ma da média registrada por outras cadeias produtivas.
Com o desenvolvimento de técnicas próprias de plantio e colhei-
ta, o Brasil tornou-se o maior produtor mundial de cana-de-açúcar. 
Com as novas variedades, a produtividade média por hectare pas-
sou de 47 toneladas em 1975 para mais de 82 toneladas nos dias 
atuais (figura a seguir).
cIclO DOS BIOcOMBuSTívEIS
As partes das plantas contendo as matérias-primas para o 
etanol ou o biodiesel são colhidas e trituradas
Plantas produtoras 
predominantemente de 
carboidratos, ex.: cana e milho.
O CO2 é absorvido pelas plantas, pela 
fotossíntese, produzindo tecidos e 
substâncias durante seu crescimento
Os motores emitem CO2, que 
vai para a atmosfera.
O biocombustível acabado vai para a distribuição 
para os diversos motores de combustão interna.
Após a fermentação, para o etanol, realiza-se a 
destilação, com a separação do etanol pronto para 
o uso como combustível, ou sua desidratação, para 
acréscimo aos combustíveis fósseis.
No caso do biodiesel, o processamento químico 
que é a transesterificação.
Procede-se, para o etanol, no caso do milho, um 
pré-processamento, e depois a fermentação.
Para o biodiesel, o óleo é extraído dos grãos, sementes e 
frutos. Para o etanol, os carboidratos da cana e do milho 
são separados, mesmo em forma bruta.
Plantas produtoras 
predominantemente 
de óleos, ex.: mamona 
e soja.
331BIOMASSA E BIOENERGIA
Para aumentar ainda mais a produtividade, o País vem investindo 
em pesquisas. A Embrapa, vinculada ao Ministério da Agricultura, 
aposta em projetos de cana-de-açúcar transgênica. Algumas das 
características genéticas a serem incorporadas à planta visam prin-
cipalmente atender às demandas do cultivo na Região Nordeste. As 
variedades em desenvolvimento buscam mais tolerância à seca e 
maior resistência à broca gigante, principal praga na região, garan-
tindo maior produtividade. 
 
O balanço ambiental dos biocombustíveis depende da fileira 
considerada (álcool, óleo vegetal puro, biodiesel, etc.) e do tipo de 
agricultura praticada (agricultura intensiva, agricultura biológica, 
etc.). A fileira do óleo vegetal puro tem um melhor balanço que a 
do biodiesel.
O balanço de gás carbônico dos biocombustíveis não é neutro, 
tendo em conta a energia necessária à sua produção. Mesmo que 
as plantas busquem o carbono na atmosfera, é preciso considerar 
a energia necessária para a produção de adubos, a locomoção dos 
tratores agrícolas, a irrigação, o armazenamento e o transporte dos 
produtos.
Nos biocombustíveis resultantes da reciclagem dos óleos usados, 
pode-se considerar que há um balanço ambiental positivo, pois eles 
poderiam ser poluentes ou ter um uso menos eficiente.
Quanto aos biocombustíveis produzidos a partir de produtos 
agrícolas, para fazer um balanço ambiental, é preciso considerar 
o impacto dos adubos e dos pesticidas utilizados, o consumo de 
água, que pode ser muito importante para certas espécies vegetais, 
e o impacto na biodiversidade quando imensas zonas de cultura 
substituem áreas muito ricas em espécies (figura a seguir).
TIPO DE BIOMASSA TIPO DE BIOENERGIAMÉTODO DE CONVERSÃO
Plantas oleaginosas
(ex. soja, girassol) Transesterificação Biodiesel
Etanol
Etanol
(Álcool Etílico)
Biogás
Metano
Milho, cana-de-açúcar, 
beterraba Termoquímica
Fermentação
Bioconversão
Anaeróbia
Termoquímica
Fermentação
Dejetos de animais, 
esgoto, lodo
Lignocelulose (resíduos 
florestais, agroindústrias)
Há a necessidade de colocação no mercado de quotas biocombus-
tíveis que contemplem os seguintes produtos:
• bioetanol: etanol produzido a partir de biomassa e/ou da fra-
ção biodegradável de resíduos para utilização como biocom-
bustível;
• biodiesel:	éster metílico e/ou etílico, produzido a partir de óleos 
vegetais ou animais, com qualidade