4.4.2 Peletts

Os pellets e os briquetes são produtos com capacidades energéticas equivalentes, principalmente se pulverizados ou moídos possuem a mesma opção de uso. Diferem-se principalmente na dimensão do produto. Os pellets (ver Figura 4.8) possuem diâmetro variando entre 6 mm e 16 mm com 10 a 40 mm de comprimento, enquanto os briquetes possuem em média um diâmetro a partir de 50 mm com 15 a 400 mm de comprimento (MIGLIORINI, 1980).

A peletização emprega uma matriz de aço perfurada com um denso arranjo de orifícios de 0,3 a 1,3 cm de diâmetro. A matriz gira e a pressão interna dos cilindros força a passagem da biomassa através dos orifícios com pressões de 7,0 kg/mm³. O pellet então formado é cortado por facas ajustadas ao comprimento desejado (MIGLIORINI, 1980).

São utilizados, por exemplo, em fornos de padarias, fornos cerâmicos, aquecimento de estufas, oficinas de pintura de carros, estufas de flores, aquecimento de moradias e aquecimento de prédios. A alta densidade dos pellets de madeira para aquecimento também permitem um armazenamento compacto e um transporte mais econômico a longas distâncias. Os pellets são combustíveis limpos e eficientes e sendo a matéria prima composta por subprodutos da indústria do mobiliário e desperdícios gerados pela floresta, evita-se assim o corte de árvores, implementando a limpeza das matas e o combate aos incêndios. É importante ainda referir, que este combustível apresenta preços mais competitivos do que o gás natural, gás propano ou do que o gasóleo de aquecimento. Os pellets devido o seu tamanho reduzido permite dosear unidade a unidade a quantidade que vai ser queimada para produção de energia, assim este produto é muito utilizado em aquecimento doméstico e geração de vapor para pequenas comunidades (EMBAR, 2009).

Os briquetes e os pellets são produtos de maior concentração energética e permitem melhores condições de armazenamento e transporte do que o uso de produtos tradicionais como a lenha e o carvão. Dessa forma, a densificação da biomassa florestal é uma alternativa tecnológica importante para o fornecimento de energia por meio de combustíveis sólidos.

4.5. CONVERSÕES MAIS EFICIENTES DA BIOMASSA FLORESTAL

Segundo Faaij et al. (2005) as perspectivas futuras para a biomassa florestal voltam-se claramente para os vetores energéticos modernos: a eletricidade e os combustíveis líquidos e gasosos em substituição ao uso direto de combustíveis sólidos. Para que ocorram tais substituições as novas tecnologias introduzidas devem atender aos aspectos de viabilidade técnica, econômica, ambiental e apresentar economias de escala e de escopo. Dentre essas as novas opções tecnológicas para utilização da biomassa florestal estão: 1) a gaseificação térmica para geração de calor e eletricidade; 2) a produção de metanol e hidrogênio, 3) a conversão lignocelulósica a etanol e o 4) o desenvolvimento de pirólise rápida da biomassa para a produção de bio-óleos.

4.5.1 Gaseificação para produção de energia térmica e elétrica

A gaseificação se trata da desvolatização e a conversão da biomassa, em uma atmosfera de vapor ou ar (ou ambos), para produzir um gás de médio ou baixo poder calorífico. Dessa maneira, por meio da gaseificação da biomassa é possível converter um material muito heterogêneo em combustível gasoso intermediário, que pode ser usado para calefação, aplicação em processos industriais, geração de eletricidade e produção de combustíveis líquidos. Esta tecnologia, atualmente vem recebendo, merecida atenção pela verificação, principalmente, da limpeza e versatilidade do combustível gerado, quando comparado aos combustíveis sólidos e pela possibilidade geração de eletricidade em comunidades isoladas das redes de energia elétrica, por intermédio da queima direta do gás em motores de combustão interna (KINTO et al., 2001; FAAIJ et al., 2005).

O esquema de produção de energia elétrica a partir do gás da gaseificação da biomassa pode ser visualizado na figura 4.9 abaixo.

O processo de gaseificação, como ilustra a Figura 4.10, é iniciado após a preparação da matéria-prima. O gás obtido alimenta um turbina à gás que gera energia e passa pela caldeira que gera vapor para girar uma turbina à gás ou que pode ser usada no processo (como por exemplo movimentar as moendas, facas e defibriladores numa usina de cana de açúcar). A eficiência energética do processo depende em boa parte do desempenho da turbina a gás (KINTO et al., 2001).

Existem quatro tipos principais de reatores para a gaseificação de biomassa: Os reatores de leito fixo (que pode ser classificado como de fluxo ascendente e descendente), os reatores de leito fluidizado borbulhante, os reatores de leito fluidizado circulante e os chamados reatores entrained flow. Os gaseificadores de leito fixo e fluidizados são os mais indicados para sistemas de produção de energia a partir de biomassa (SILVA et al., 2004; FAAIJ et al., 2005).

A Figura 4.10 apresenta um esquema genérico de funcionamento de um gaseificador do tipo leito fixo descendente. Neste tipo de reator a biomassa e o agente oxidante, neste caso o ar atmosférico, fluem na mesma direção do gás produzido. As cinzas geradas no processo podem se captadas, o que torna possível um tratamento posterior desse resíduo.

O Quadro 4.3 apresenta as principais vantagens e desvantagens da tecnologia de gaseificação. Pode- se observar que os principais problemas são de ordem tecnológica, o que mostra a necessidade do aperfeiçoamento e adaptação da tecnologia para o uso diversificado de biomassa in natura.

A tecnologia de gaseificação da biomassa em grande escala ainda está em fase de desenvolvimento, embora já conte com muitas experiências economicamente viáveis em pequena escala. Uma dessas experiências bem sucedidas é o projeto GASEIBRAS desenvolvido pelo Centro de Referência em Biomassa (CENBIO) e outros parceiros

O projeto desenvolveu a construção de um sistema de gaseificação de biomassa com tecnologia totalmente nacional, de fácil operação e manutenção. Esse sistema pode ser alimentado com resíduos agroindustriais disponíveis localmente para produção de energia elétrica, contribuindo assim para o desenvolvimento sustentável de comunidades isoladas de rede de energia elétrica da região amazônica. O projeto foi instalado na comunidade de Timbó, Manacapuru/AM, que cultivava e beneficiava artesanalmente o cupuaçu, dessa maneira o projeto utilizou como fonte de biomassa para o gaseificador as cascas (resíduos) do cupuaçu. A energia gerada com o sistema de gaseificação possibilitará a melhoria da qualidade de vida da população, a redução de 80% do diesel utilizado e a construção de uma agroindústria para beneficiamento da polpa de cupuaçu na comunidade local (COELHO et al., 2006; LORA e ANDRADE, 2009).

O exemplo anterior ilustra bem o papel transformador da energia elétrica como fator de inclusão social e de melhoria da qualidade de vida de uma população. O uso de novas tecnologias, como a gaseificação da biomassa, permite alargar as possibilidades de geração de energia renovável e desenvolvimento regional.