Grupo do Guilherme J.

Biomassa

A biomassa é um tipo de energia proveniente de matéria orgânica, geralmente encontrada no solo na forma de resíduos animais ou vegetal. Há um grande incentivo em utilizá-la, visto que esta possui algumas vantagens em relação aos combustíveis fósseis comum, principalmente o petróleo. Embora não tenha sido totalmente efetivada, seu uso vem ocupando espaços importantes não só como fonte energética para indústrias e transportes, mas também como fonte energética primária.
Sua utilização não é recente; desde tempos primórdios, o homem utiliza recursos naturais com o intento de não só melhorar sua forma de vida, mas também facilitá-la. Após a descoberta do fogo, o ser humano passou a desempenhar certas atividades com maior perfeição como, por exemplo, a exploração de minerais, cujo principal deles era o ferro, que era refinado e utilizado como instrumento de caça ou preparação de outros materiais. Esse tipo de atividade consolidou-se com os avanços tecnológicos no ramo da siderurgia, sendo possível aprimorar esse mineral com maior exatidão.
Desde então, a biomassa desempenhou outras funções importantes na sociedade, principalmente na época da Revolução Industrial. As máquinas industriais e os transportes da época utilizam a biomassa e convertiam-na em energia mecânica para desempenhar suas atividades. Em alguns países, principalmente tropicais, era utilizada como fonte de energia primária, sendo a lenha a principal matéria-prima para a geração de energia. Por volta da década de 70, ocorreu um lapso no consumo de petróleo, e ficou evidente a necessidade de utilizar outras fontes de energia, principalmente após serem apontados como positivos os resultados dos testes com motores à combustão interna utilizando esse tipo de energia.
Alguns dos principais materiais utilizados como matéria-prima na produção energética são: lenha, bagaço de cana-de-açúcar, dendê, soja e galhos e folhas já utilizados. Em relação à lenha, ao dendê e a soja, existe certo grau de preocupação, uma vez que a principal forma de extração desses materiais é a partir do desmatamento de florestas, o que causa impactos ambientais gravíssimos.
A cana-de-açúcar, principal fonte de biomassa no Brasil, possui grande capacidade de geração excedente de energia elétrica. O bagaço de cana corresponde a quase 50% do potencial energético da cana, sendo o resto divido entre o etanol e o vinhoto. No entanto, sua utilização não é feita de forma devida; torno de 25% é incinerado em vapor de baixa pressão, que é utilizado nas turbinas das máquinas de extração. Desse vapor, algo em torno de 35% é utilizado na forma de energia elétrica. O restante que deixa a turbina é utilizado em parte no aquecimento do caldo, e em sua maioria no processo de destilação, e quase 15% é desperdiçado.
Conforme demonstra a tabela abaixo, a produção desses excedentes não é baixa, sendo encontrada em maior amplitude nos estados de São Paulo e Alagoas.

ESTADO POTENCIAL
EXCEDENTE (MW)
São Paulo 2.244,33
Alagoas 369,31
Pernambuco 203,07 a 282,82
Minas Gerais 109,13 a 161,99
Goiás 109,13 a 161,99
Mato Grosso 109,13 a 161,99
Paraná 109,13 a 161,99

São Paulo possui o maior número de potencial excedente de energia proveniente do bagaço da cana, tornando-se propenso ao desenvolvimento de centrais termelétricas, que são unidades responsáveis pela conversão de energia mecânica em energia elétrica através de processos termodinâmicos.
Os principais derivados da biomassa são: bioetanol, biodiesel e biogás. O bioetanol é produzido, no Brasil, a partir da cana-de-açúcar, e é considerado a principal “promessa energética” do país, concedendo-lhe lugar importante no mercado energético internacional. No entanto, seu cultivo pode sofrer variações. Nos Estados Unidos, é produzido a partir do milho; na França, beterraba.
O biodiesel, combustível que se tornou muito utilizado principalmente no setor automotivo, é produzido a partir de dendê e soja. O biogás é uma mistura de metano (CH4) com gás carbônico (CO2), e é obtido a partir de resíduos como lixo, esgoto etc. É processado em um equipamento denominado digestor de biomassa. Utilizado no setor automotivo e em residências, polui menos que combustíveis fósseis provenientes de hidrocarbonetos, como o petróleo, devido à presença de metano em sua composição, como demonstra a equação abaixo:
Processo de combustão da gasolina (C8H18):
C8H18 + 12,5 O2 → 8 CO2 + 9 H2O
Processo de combustão do metano (CH4):
CH4 + 2 O2 → CO2 + 2H2O
O aproveitamento da biomassa é feita através de três processos principais: a combustão direta, cuja característica é a transformação de energia química em calor através de reações com oxigênio, algo muito freqüente no setor metalúrgico, por exemplo; os processos termoquímicos, que realizam a conversão da matéria prima (ou de um combustível) em um material energético com maior rendimento. Dentre eles, destacam-se a gaseificação, que é a transformação de combustíveis no estado sólido em vapor a partir de reações e processos termoquímicos (reações com oxigênio, por exemplo), e a pirólise, que é a transformação de matéria prima ou de combustível em um material energético mais potente. Geralmente, ocorre a conversão da lenha em carvão, através do aquecimento desse material até que a parte volátil seja removida, gerando outro com capacidade energética com o dobro de rendimento e aproveitamento. Enfim, o último processo, o biológico, caracteriza-se pela conversão de matéria prima em energia através da utilização de seres vivos (fungos, bactérias) a partir de atividades anaeróbicas, como a fermentação, por exemplo.
Uma das grandes vantagens da utilização de energia proveniente da biomassa é a possibilidade de renová-la. O principal processo de renovação energética é o ciclo do carbono, em que o dióxido de carbono lançado na atmosfera é capturado pelas plantas durante o processo de fotossíntese. Então, é convertido em carboidratos e lançado de novo na atmosfera sob a forma de oxigênio.
A disponibilidade da biomassa no mundo é relativamente alta. Como é feita de matéria orgânica, basicamente grande parte do lixo produzido poderia ser utilizada na produção energética. No entanto, as tecnologias de aproveitamento não estão em um nível de desenvolvimento equiparável àquelas dos combustíveis fósseis, fazendo com que a biomassa corresponda apenas a uma pequena parte da energia consumida no mundo. Já o consumo da biomassa varia conforme a situação socioeconômica de cada país ou continente. Em locais da África, o consumo pode chegar a quase 40% do total de energia primária, enquanto na América, dificilmente ultrapassa-se a faixa de 20% do consumo total. Isso ocorre devido ao baixo custo de utilização e dificuldade em obtenção de combustíveis fósseis primários, como o petróleo.
Sendo uma fonte energética de baixo custo, seu rendimento, portanto, é maior em relação a outros combustíveis mais caros, o que leva a um maior aproveitamento, porém com uma vantagem: o grau de poluição em relação aos combustíveis fósseis é bem menor. No entanto, além dos impactos ambientais, há um desconhecimento por parte da população em relação a esse tipo de energia, visto que há uma associação direta entre biomassa e desmatamento. Luta-se, por tanto, para que haja uma mudança dessa imagem, a partir da divulgação de dados sobre o controle e diminuição de poluentes provenientes da implantação desse método de abastecimento energético.

Geotérmica

A geotérmica é um tipo de energia proveniente de fontes internas da terra, e está relacionada à quantidade de calor. O tipo mais comum é o gêiser, que é um poço que libera vapores de alta temperatura e pressão gerados dentro da terra. Sua utilização tem como principal origem histórica um campo de energia na Itália, durante a Segunda Guerra Mundial, que gerava em torno de 150 MW. No entanto, fora destruído pela guerra.
As principais origens desse tipo de energia são: a água aquecida, que é retirada através de poços que atingem os reservatórios internos terrestres. Ao chegarem lá, realizam a drenagem por tubos dos vapores contidos no local, e levam-nos para um gerador a fim de que haja a conversão da energia mecânica do vapor em energia elétrica através da movimentação de turbinas.
Outra fonte importante é a rocha seca aquecida, que é obtida através de um estímulo na forma líquida (água). Obtêm-se dois poços próximos um do outro. Então, coloca-se água em um deles. O contato da água fria com o magma em altas temperaturas fará com que o vapor suba pelo outro buraco, e então se utiliza processos de obtenção de energia tradicionais.
Não tão convencional, o vapor seco é uma forma rara de energia. Consiste em focos de pressão encontrados próximos ao magma terrestre, e este movimenta turbinas para a geração de energia elétrica, ou pode ser utilizado em casas nos processos de calefação.
A principal vantagem das fontes geotérmicas é a redução da poluição, visto que é uma fonte limpa. No entanto, como a água entra em contato com o magma, alguns materiais acabam dissolvendo-se nela, como o ácido sulfídrico (H2S), o que leva à emissão de fortes odores, podendo resultar na contaminação da região. Além disso, a instalação de máquinas e a implantação (furação de poços) é um processo que caracteriza poluição sonora. Ao entrar em contato com o magma, calor é liberado para a atmosfera. Como há uma perda muito rápida, a região acaba sofrendo uma elevação de temperatura, podendo resultar em outros problemas geográficos. Por fim, a geotérmica não é uma fonte renovável, visto que o fluxo de calor que chega às centrais termoelétricas é muito baixo, diminuindo a rentabilidade do trabalho.
Como a procura por fontes menos poluentes é intensa, muitas pesquisas são feitas sobre a utilização de fontes geotérmicas. No entanto, um dos principais aspectos negativos é a dificuldade em localizar boas regiões energéticas, embora avanços tecnológicos e pesquisas sobre as placas tectônicas tenham sido desenvolvidas. Além disso, o baixo rendimento e o alto custo de implantação dificultam a utilização desse tipo de energia.

Conclusão

Embora sejam menos poluentes em relação aos combustíveis fósseis convencionais, principalmente o petróleo, a biomassa e a geotérmica necessitam de diversas pesquisas e projetos que incentivem sua utilização, visto que é necessário que haja uma conscientização por parte da população sobre seus benefícios e sobre a necessidade de reduzir a emissão de poluentes na atmosfera. Também é necessário que os governos façam investimentos no ramo, pois são propostas que exigem certo grau monetário para serem implantadas. Além disso, é preciso estudar sua rentabilidade, principalmente sobre a biomassa, em termos de desmatamento para a obtenção de energia.