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Conceitos - Fonte

Fonte


A biomassa é uma forma de armazenamento de energia solar. As plantas capturam energia do Sol com uma eficiência de cerca de 0,1%, transformam-na em energia química e armazena-na na sua estrutura celular (tronco, raízes, folhas, etc.).

Por definição a biomassa consiste na “fracção biodegradável de produtos e resíduos provenientes da agricultura (incluindo substâncias vegetais e animais), da silvicultura e das indústrias conexas, bem como a fracção biodegradável de resíduos industriais e urbanos”. (2001/77/EC)

A fotossíntese é o processo através do qual as plantas e organismos autotróficos transformam energia luminosa em energia química processando o dióxido de carbono (CO2) juntamente com a água (H2O) e minerais que, no caso das plantas, são normalmente retirados do solo através das raízes. Este processo produz assim compostos orgânicos (glicose e amido) e oxigénio gasoso (O2).

A equação química simplificada deste processo é:


6H2O + 6CO2 --> 6O2 + C6H12O6


Do processo resulta a criação de várias cadeias de carbono (hidratos de carbono). Algumas espécies de crescimento rápido quando jovens podem alcançar eficiências de conversão da energia solar em energia química de até 2%, sendo ainda de salientar que a fotossíntese é o único processo na Terra que fornece oxigénio aos organismos vivos.

O processo da fotossíntese permite à planta acumular energia a partir da luz para usar no seu metabolismo, formando a Adenosina-tri-fosfato (ATP), uma forma de armazenamento de energia química em organismos vivos.



Distribuição da biomassa na Terra - Fonte: NASA

O ciclo do Carbono
As plantas e árvores absorvem o CO2 da atmosfera armazenando-o na sua estrutura celular. A queima da biomassa devolve à atmosfera o CO2 armazenado. Com o crescimento de novas plantas e árvores este CO2 libertado e novamente capturado, mantendo assim o ciclo do carbono atmosférico em equilíbrio. Desde que a biomassa seja regenerada e recolhida para utilização o ciclo pode ser mantido em equilibro indefinidamente. Uma gestão sustentável das florestas e pastos é imprescindível para que o ciclo do carbono não seja alterado.


Ciclo do Carbono - Fonte: WBCDS

Classificação das fontes
Dependendo da sua origem podemos classificar a biomassa em:

Culturas para fins energéticos: culturas cuja função é o armazenamento da radiação solar para armazenamento em forma de biomassa. Exemplos: colza, girassol, milho, etc.

Resíduos florestais e agrícolas: o aproveitamento dos resíduos gerados pelas actividades de cultivo ou de actividades florestais, tal como a palha ou resíduos de madeira permitem a redução dos custos dos produtos principais, valorizando assim estes subprodutos naturais.

Sub-produtos orgânicos: o processamento da biomassa para a criação de outros produtos origina um grupo adicional de sub-produtos, como resíduos orgânicos, efluentes das agropecuárias e resíduos industriais.

Resíduos orgânicos: estes resíduos incluem os resíduos domésticos e lamas dos efluentes domésticos e industriais.

A biomassa vegetal encontra-se, geralmente num estado sólido agregado. Tem ainda uma forma
geométrica e um teor de água que, na maior parte dos casos e por razões técnicas, define o uso
energético directo.

Esta energia pode ser convertida em outras formas de energia como:

Energia Calorífica: o calor é normalmente produzido em sistemas de combustão. Em pequena escala o calor pode ser usado para aquecer uma habitação (Lareiras, salamandras, etc.) e em grande escala para produzir calor em centrais que, por meio de redes térmicas, distribuem o calor a diversas habitações para aquecimento ambiente e da água de banhos. Para sistemas de combustão estacionários, cuja única função seja a produção de calor, predominam os combustíveis sólidos, no que diz respeito à biomassa. A madeira, como resíduo ou matéria-prima, pode ser usada para geração de calor, com baixos custos de processamento, de trituração ou secagem.

Energia mecânica: A energia mecânica é produzida por meio de geradores de calor e energia, como as máquinas a vapor ou motores de combustão interna. Nestas, o combustível líquido ou gasoso é inflamado nos cilindros de um motor de combustão. A expansão da mistura combustível/ar, causada pela combustão é então convertida em energia. O calor produzido por este processo tem de ser dissipado para o ambiente, através de um sistema de arrefecimento. Como exemplo temos a utilização do biodiesel ou do etanol no sector dos transportes.

Energia Eléctrica: os sistemas que produzem energia mecânica, em motores de combustão ou em turbinas de combustão directa e indirecta, são acoplados a geradores eléctricos. Estes convertem a energia mecânica em energia eléctrica. A utilização de energia mecânica para produção de energia eléctrica gera aproximadamente dois terços de calor, para um terço de electricidade, o que demonstra o aumento da eficiência económica da cogeração (produção simultânea de calor e electricidade) em aplicações estacionárias.

As fontes orgânicas que são usadas para produzir energias usando este processo são chamadas de biomassa.

Os recursos renováveis representam actualmente cerca de 20% do fornecimento total de energia no mundo, com cerca de 14% proveniente de biomassa.

Podemos considerar várias fontes energéticas de origem natural neste capítulo:

- biomassa sólida;
- biocombustíveis gasosos;
- biocombustíveis líquidos.


Fontes e referências:
"Bioenergia - manual sobre tecnologias, projecto e instalação", Altener, 2004
"Forum Energias Renováveis em Portugal". ADENE/INETI, Lisboa 2001.
D.O Hall e R.P. OVEREND, "Bomass-Regenerable Energy", Johnwilwy, 1987.
M. Collares Pereira "Energias Renováveis, a Opção Inadiável". SPES, Lisboa 2000.

Sites:
Energaia
Wikipedia
LNEG
BCSDPortugal





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Última actualização 2/2/2017