Universidade de So Paulo Escola Superior de Agricultura

Universidade de São Paulo Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” LEB 244 - Recursos Energéticos e Ambiente Prof. Dr. Thiago Romanelli Florestas energéticas Beatriz Soares Henrique Bonaldo Mariana Pollo Vinicius Hercoton

Contexto Histórico CARVÃO MINERAL Feito através da pirólise, também foi possível a produção de gás combustível, utilizado para iluminação pública, residências e aquecimento de água UTILIZAÇÃO DO FOGO Para aquecimento e cozimento de alimentos MÁQUINAS A VAPOR Na Revolução Industrial, utilizado nas indústrias e transporte CONSCIENTIZAÇÃO AMBIENTAL Monitoramento da demanda e suprimento de madeira e invenção de novos métodos de transformação de energia, queda na utilização

Panorama mundial BIOMASSA = “energia dos pobres” 95% em países subdesenvolvidos 4% em países desenvolvidos

Panorama mundial 10, 8% uso total de energia 78, 8% consumo de combustíveis renováveis e resíduos Setor residencial : utilização de lenha ou carvão vegetal para cozinha e aquecimento ➔ energia de fácil acesso e não necessita de processamento 2030 - 46, 9% da oferta mundial de energia 5, 6% biomassa

Panorama mundial ➔ Por possuir alto potencial produtivo pode ser considerado uma matriz energética socialmente justa e ambientalmente saudável, substituindo combustíveis fósseis ➔ Problema está nas retiradas ilegais ➔ Produção desigual - 50% concentrado em 9 países ➔ Produção é ligado a vegetação que está ligado ao desmatamento PAÍSES QUE MAIS DESMATARAM (2000 -2005) Brasil, Indonésia, Sudão, Rússia, México, Papua-Nova Guiné e Peru.

Panorama brasileiro Foi superada pela energia derivada do petróleo 1972 1978 1973 Até esse momento a principal fonte de energia do país Foi superada pela hidroeletricidade

Panorama brasileiro ➔ Representa a importância da lenha mesmo que seja considerada “atrasada e primitiva”

Panorama brasileiro *Setor de Transformação : produção de carvão vegetal e transformação de energia.

Panorama brasileiro DESTINAÇÃO DO CARVÃO VEGETAL: ➔ Principalmente para o setor residencial e industrial (84%) ➔ Brasil maior produtor mundial de aço, tem como base o carvão vegetal ➔ No setor residencial o foco está nas camadas mais pobres da população que não possuem acesso à outras fontes de energia

Panorama brasileiro PRODUÇÃO DE CARVÃO VEGETAL NO BRASIL ➔ Principal fonte: florestas nativas ➔ Grande queda de florestas nativas a partir de 1990 ➔ “ A insuficiência de carvão vegetal proveniente de reflorestamento tem levado ao aproveitamento de resíduos lenhosos resultantes da expansão da fronteira agrícola, intensificando a pressão sobre os remanescentes florestais, em especial do Cerrado” (DUBOC, 2008). ➔ Possui grande competitividade pelo clima e tecnologias na área, podendo aumentar quando relacionado a outras formas de obtenção de energia.

Processos para obtenção de energia: conceito de biomassa Definição de biomassa industrial: Qualquer matéria orgânica disponível capaz de ser utilizada para produção de energia, combustível químico e materiais, incluindo resíduos agrícolas, madeira e resíduos de madeira, plantas aquáticas, resíduos urbanos, dejetos de animais, entre outros (KAMM et al. , 2006).

Processos para obtenção de energia: composição Carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio são os mais importantes elementos que se combinarão no processo de decomposição da biomassa que formarão o biogás, o carvão vegetal, e o bio óleo, por exemplo.

Composição da biomassa em porcentagem

Processos para obtenção de energia: pirólise A Pirólise, processo de conversão termoquímica da biomassa, ocorre dentro de um reator e favorece a formação de uma parcela diferente através da diferença na temperatura e o tempo de residência dos gases no reator. A pirólise se divide em diferentes processos de obtenção de energia de biomassa, dentre eles estão a Pirólise Rápida, a Gaseificação e a Carbonização. Dependendo do tipo de processos, a qualidade e a quantidade de produto gerado serão influenciados.

Resumo pirólise

Processos para obtenção de energia: briquete Briquetes são compensados de madeira ou de outros tipos de matéria prima que possuem grande potencial energético. Tais materiais passam pelo processo de secagem, moagem e briquetagem. O Briquete é cerca de 6 vezes mais eficiente do que a lenha em potencial calorífico e por conta dessa propriedade, recentemente empresas têm se interessado na utilização de briquetes na obtenção de energia.

Viabilidade econômica ➔ O Brasil possui boa extensão territorial, insolação e água, fatores que condicionam a produção de biomassa em grande escala; ➔ Neste sentido, uma grande quantidade de resíduos florestais são gerados, viabilizando processos e aparelhos de gaseificação para geração de energia em pequena escala; ➔ Cerca de 25% das propriedades rurais do Brasil não possuem eletrificação rural, ou seja, mais de 23 milhões de pessoas não dispõem de energia elétrica; ➔ Setor florestal destinado à fins energéticos contribui com U$ 40, 2 bilhões, aproximadamente 5% do PIB brasileiro. ➔ Investimentos em projetos florestais aumentam as receitas municipais (devido aos impostos), e podem ser aplicados em estradas de rodagem para o transporte de madeira;

Vantagens ➔ Lenha e carvão vegetal são provenientes de fontes de energia renováveis; ➔ "Energia dos pobres". Não necessita de tecnologias sofisticadas para seus usos mais comuns; ➔ Facilidade de obtenção de carvão vegetal, equiparado ao carvão mineral no Brasil que também é de baixa qualidade; ➔ Boas condições climáticas e do solo para o plantio de culturas florestais; ➔ Carvão vegetal possui maior pureza comparado ao mineral, o que justifica seu uso nos altos-fornos das siderúrgicas; ➔ A utilização de florestas plantadas tem diminuído a extração de florestas nativas, principalmente pela facilidade em transportar a madeira.

Desvantagens ➔ Desmatamento sobre áreas de florestas nativas: alterações no solo, nas águas, na fauna e flora. ➔ Monocultura: exige a utilização intensiva de defensivos agrícolas que poluem o solo e a água. ➔ Gastos energéticos altos que contabilizam no balanço energético da produção devido a grande utilização de adubos, maquinário e combustível.

Desvantagens ➔ A tecnologia empregada na produção de carvão vegetal ainda é primitiva, resultando em baixa eficiência do processo. ➔ 60% do carvão vegetal é produzido em “fornos rabo quente”. ➔ Somente 30% a 40% da madeira é aproveitada na forma de carvão vegetal, sendo o restante lançado na forma de gases para atmosfera.

Legislação ➔ Código Florestal Brasileiro, Lei nº 4. 771, artigo 21: estabelece que as empresas siderúrgicas, de transporte e outras, à base de carvão vegetal, lenha ou outra matéria prima florestal, são obrigadas a manter florestas próprias para exploração racional ou a formar florestas destinadas ao seu suprimento. ➔ Resolução CONAMA n° 379: cria e regulamenta sistema de dados e informações sobre a gestão florestal no âmbito do Sistema Nacional do Meio Ambiente-SISNAMA. ➔ Lei de Crimes Ambientais nº 9. 605, artigos 45 e 46: tratam sobre o uso de florestas para produção e comercialização do carvão vegetal. ➔ Para o incentivo do uso de carvão vegetal, foi estabelecida a Política Energética Nacional em 1997 pela Lei 9. 478/97 de 1997 e foi modificada em 2005 pela Lei 11. 097 para incluir a biomassa na matriz energética brasileira.

Conclusão ➔ A lenha e o carvão vegetal constituem uma parcela importante da matriz energética brasileira. Matriz energética (ano base 2016) ➔ O Brasil além de grande produtor de biomassa é também um grande consumidor, principalmente para suprir o setor de siderurgia. ➔ Com a crescente preocupação ambiental, muitos trabalhos evidenciam a madeira como fonte segura e menos prejudicial para a humanidade. Porém, o uso da mesma pode ocasionar problemas ambientais como: emissão de CO 2 e de material particulado responsável pela poluição atmosférica, aumento do efeito estufa e pode causar problemas respiratórios nas pessoas. EPE 2018

Conclusão ➔ A alta demanda desse recurso energético pressiona as reservas florestais nativas. ➔ Uma alternativa a ser usada para diminuição dos impactos causados seria o reflorestamento. ➔ É importante a consciência ambiental por parte do consumidor sobre a procedência do carvão vegetal: se é ilegal, de floresta insustentável ou nativa e até se utiliza de mão-de-obra em condições desumanas. ➔ A falta de fiscalização das leis acaba favorecendo o descumprimento delas.

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