iomassa é um nome genérico dado a material vegetal ou animal que pode ser transformado em energia nas suas mais diferentes formas, como carcaças de criações usados para produção de biodiesel; fezes de animais para postas em biodigestores e gerar gás
Biomassa é um nome genérico dado a material vegetal ou animal que pode ser transformado em energia nas suas mais diferentes formas, como carcaças de criações usados para produção de biodiesel; fezes de animais para postas em biodigestores e gerar gás; folhas, grãos e açúcares de plantas que podem ser fermentados e gerar álcool; e madeira e bagaço de cana queimados para gerar calor.
Nesse sentido, a biomassa florestal é o que se extrai da floresta. Segundo José Dilcio Rocha, pesquisador da Embrapa Territorial – Campinas, no Brasil, o principal plantio de florestas energéticas são Eucalipto e Pinus. Além disso, ele menciona o Bambu. Trata-se de um material que tem uma fibra mais longa, maior que a fibra de Pinus e muito mais ainda que a de Eucalipto, que é considerada uma fibra curta.
“O Brasil ainda é muito tímido em plantio de Bambu, mas temos percebido que está aumentando. Já temos até algumas empresas queimando cavaco desse material para geração de energia elétrica. Também é possível fazer fibra de celulose a partir do Bambu” – afirma.
O Pinus é mais utilizado para fabricações de móveis e na construção civil, uma vez que é uma madeira fácil de serrar. A biomassa de eucalipto é considerada a principal matéria prima para produção de celulose no Brasil e geração de energia.
Seu uso também é comum por indústrias de cosméticos e farmacêuticas, além da extração de mel, por meio de programas de apicultura, e é um dos principais recursos utilizados pelo setor carvoeiro. O Eucalipto chega a produzir 25 toneladas de biomassa por hectare em um ano.
Biomassa de Eucalipto
O Eucalipto é uma árvore e uma matéria-prima muito eficiente para geração de biomassa. Seu tronco, raízes e galhos são formados de madeira e casca. A casca e a madeira possuem estruturas diferentes, mas basicamente são compostas por celulose, hemicelulose e lignina. Quando se colhe uma árvore de eucalipto, normalmente a proporção é de 90% de madeira e de 10% casca, mas tudo é tratado como madeira para biomassa.
Karina C. Z. Ferreira, Forestry Research & Sustainability Manager da International Paper, explica que podemos separar os componentes químicos da madeira de eucalipto em dois grandes grupos. O primeiro é formado por componentes de alta massa molecular que são a celulose, as hemiceluloses e a lignina. O segundo pelos componentes de baixa massa molecular que são os extrativos e as cinzas.
Além disso, a biomassa de base de eucalipto se apresenta como lenha, cavacos, pellets, briquetes, resíduos industriais de madeira e/ou resíduos da colheita das florestas plantadas, sendo determinado dependendo do seu produto final desejado.
De acordo com Erich Schaitza, pesquisador e chefe geral da Embrapa Florestas, o grande uso de eucalipto como biomassa é em processos de queima, com diferentes níveis de complexidade e transformação. O processo mais simples é o uso como lenha. Nesse caso, a madeira de eucalipto é cortada em toretes de dimensões menores, secada parcialmente, e depois queimada em lareiras, em secadores agrícolas, em sistemas de aquecimento, entre outros.
Às vezes, a madeira é picada em cavacos (partículas menores e de tamanho mais ou menos homogêneo), secada parcialmente, e depois queimada. Esse processo já permite que seja usada em queimadores mais complexos. Muitas vezes, o calor é usado em caldeiras, para gerar vapor para vários processos industriais ou gerar energia elétrica.
Ainda, pode ser transformada em pedaços menores, em serragem. É secada e reagregada na forma de pellets para queima posterior. Como esses pellets são muito densos, podem produzir mais energia com volumes menores e são usados em sistemas de aquecimento industriais e urbanos.
A madeira também pode ser queimada parcialmente no processo de carbonização e virar carvão. Para isso, a queima é feita em fornos com restrição de ar na câmara e o resultado é carvão para uso em churrasqueiras e fornos industriais. Uma das maiores usuárias de carvão vegetal é a indústria de ferro gusa e aço nacional que produz produtos de alta qualidade pelo fato de usar carvão vegetal na produção.
Além disso, há a opção de ser gaseificada, também com controle de ar durante a queima, e gerar um gás chamado gás do produtor, o que chamavam antigamente de gasogênio, que depois vai ser usado como combustível para motores ou em turbinas para a geração de energia.
Schaitza explica que no processo de fabricação de celulose, separa-se a celulose e a hemicelulose na polpa e a lignina residual separada no processo e queimada posteriormente para produzir calor e energia elétrica. Além disso, tem sido amplamente utilizada para produção de carvão vegetal e geração de calor nas siderúrgicas, na produção de painéis de madeira e móveis maciços e compensados, com tratamento químico e térmico para formação de cercas e construção civil.
“Na indústria de celulose e papel associados aos turbogeradores suprem as necessidades de eletricidade, além da produção de polpa celulósica ou celulose solúvel. Uma fatia considerável dessa biomassa é também usada por consumidores domésticos e produtores rurais de pequeno e médio porte no aquecimento residencial ou na secagem de grãos” – complementa Karina C. Z. Ferreira.
Segundo o Ministério de Minas e Energia em seu boletim publicado em novembro de 2020, lenha e carvão, em grande parte Eucalipto, são responsáveis por 9,2% da matriz energética. Se somarmos o bagaço de cana a lenha e carvão, 27% da energia brasileira é suprida por biomassa. Energias eólicas e solar estão incluídas em outras, por não terem a mesma significância.
“Quando a gente fala em energia, na maioria das vezes estamos pensando em eletricidade. Naquele balanço energético, falávamos de toda e qualquer energia, incluindo calor, combustíveis líquidos e até energia nuclear. Com isso, não é o setor elétrico o setor que mais utiliza biomassa. Agricultura, indústria e transporte são os grandes usuários, basicamente cana e madeira” – destaca Schaitza.
Ele explica ainda que quando falamos de energia elétrica, o papel da biomassa é relativamente menor, já que as hidrelétricas são a nossa grande fonte de energia. O gráfico, também divulgado pelo MME, mostra que biomassa, gás e energia eólica estão no mesmo patamar e a energia solar ainda é tímida em termos de geração. Na biomassa, os grandes recursos para produção são o bagaço de cana, a lixivia da produção de celulose de eucaliptos e pinus e resíduos da indústria madeireira.
A produção de uma floresta é determinada pela quantidade de radiação solar interceptada pela copa, disponibilidade de água e nutrientes e pela eficiência de conversão desses fatores em biomassa. “O cultivo de eucalipto apresenta vantagens pelo seu crescimento rápido e excelente adaptação aos nossos solos e clima, além de contar com uma ampla variedade de espécies que podem ser cruzadas para obtenção de características genéticas que venham a otimizar a produção final” – afirma Karina.
Benefícios financeiros e ambientais
Impossível falar de biomassa de eucalipto e não pensar em seus benefícios, em todos os sentidos. Na indústria, por exemplo, os produtos de base florestal transformados em polpa celulósica ou solúvel são usados em diversos setores. Além disso, as chamadas “florestas energéticas” se apresentam bastante competitivas com as usinas termoelétricas, gerando autossuficiência enérgica às indústrias e trazendo consigo benefícios ambientais, econômicos e sociais, como a geração de empregos diretos e indiretos na região de implantação.
Segundo Schaitza, estamos falando de uma fonte de energia limpa, boa para substituir derivados de petróleo. “Em termos de carbono, se produzida de forma sustentável tem um balanço de carbono próximo de neutro. Pense em um hectare de floresta plantada, colhida para produzir energia, replantada, colhida, replantada, colhida e assim por diante.
O plantio retira carbono da atmosfera por fotossíntese, fixando-o nas plantas, a geração de energia libera esse carbono, num ciclo sustentável” – enfatiza.
Além disso, é um material “despachável”. Isto é, a geração de energia pode ser realizada a qualquer momento. Não é como energia solar, que só gera quando há sol, ou eólica, quando está ventando. Com isto, é uma energia excelente para ser usada em conjunção com outras fontes renováveis.
Sem falar que muitas vezes a energia necessária é calor, seja na forma de altas temperaturas ou de vapor a altas pressões. No uso de energia eólica ou hidráulica, seria prioritário gerar eletricidade e usar resistências para gerar calor e, com isso, perdas no processo. Nessas aplicações, a biomassa é muito eficiente, competindo com gás e óleo, mas sem as desvantagens de altas emissões de gases de efeito estufa.
Do ponto de vista ambiental, “a grande vantagem é a diminuição da pressão pelo desmatamento de florestas naturais, e o cultivo de eucalipto compactua na recuperação e na preservação dos biomas brasileiros. Outro ponto relevante ambientalmente, é a substituição ou redução do uso de combustíveis fósseis e carvão mineral, se apresentando como uma fonte renovável e limpa para geração de energia” – ressalta Karina.
As florestas de eucalipto sequestram milhares de toneladas de carbono (CO2) tanto quanto as florestas nativas. Dados do IBA – 2020 mostram que, no Brasil, são 9 milhões de hectares de árvores plantadas que absorvem cerca de 1,88 bilhão de toneladas de CO2eq¹ da atmosfera. Segundo Karina, alguns estudos indicam que sequestram até mais, uma vez que são renovadas a cada 7 anos e requerem maior sequestro nas fases de crescimento, contribuindo diretamente para redução do efeito estufa e minimizando os impactos negativos das mudanças climáticas.
“Ainda sim, podemos destacar que pode ser produzida localmente, deixando muito mais recursos financeiros nas comunidades onde é produzida. Por exemplo: produtores de soja de uma cooperativa podem muito bem secar soja com óleo diesel ou comprar madeira de eucalipto na sua região ou ainda produzir eucalipto em sua propriedade. O dinheiro do diesel vai para outras regiões onde é produzido e não fica na região de produção. O dinheiro dos eucaliptos fica na região de produção” – explica Schaitza.
Com certeza, a crescente demanda no mercado de madeira para múltiplos usos e os investimentos milionários no setor é prova também da grande vantagem financeira do uso de biomassa de eucalipto. Os lucros e os investimentos estarão diretamente relacionados à destinação final da biomassa.
Rocha explica que biomassa florestal é energia renovável e energia renovável é justamente o que o mundo está buscando para diminuir as emissões de gases, de carbono, do efeito estufa, e combater o aquecimento global para ter uma atmosfera muito mais limpa.
Quando se queima, por exemplo, etanol no carro, é emitindo gás carbônico, mas quando a cana cresce lá no plantio, ela está absorvendo gás carbônico pelo processo da fotossíntese. Outro exemplo é quando se planta uma floresta que produz carvão vegetal e transforma o minério de ferro em aço. Será mantido naquele aço um carbono que veio de uma fonte renovável.
“No caso da celulose não tem como produzi-la sem ser por meio de biomassa, ou seja, temos um produto importante e usando no mundo inteiro, feito com energia renovável” – destaca José Dilcio Rocha.
Produção de energia, demais setores e mercado
A biomassa de eucalipto já emerge como uma alternativa viável de desenvolvimento energético limpo e sustentável, inclusive com reconhecimento global para sustentabilidade e produção de energia limpa. Segundo Karina, as siderurgias brasileiras são as primeiras a utilizar 100% de carvão vegetal no seu processo o que lhes rendeu reconhecimento mundial quanto a geração de energia limpa.
A gerente explica ainda que atualmente são várias frentes de desenvolvimento e inovação de produtos, como a utilização de fibras celulósicas em substituição ao plástico, e estudos em andamento para produção de biocombustíveis, fibras têxteis, fertilizantes, biocompósitos, biogás etc.
“36% das florestas plantadas atendem o setor de celulose e papel, 29% produtores de madeira independentes (consumo próprio e/ou mercado de madeira), 12% atendem o setor de Siderurgia, 10% da área plantada pertence à investidores financeiros (mercado de madeira), 6% painéis de madeira e pisos laminados e 4% produtos sólidos de madeira” – destaca.
E não podemos esquecer do carvão vegetal para o mercado de filtração. Segundo Rocha também é possível utiliza-lo como carvão ativado. “Há vários elementos originários de biomassa florestal para esse mercado, além do carvão, bastante utilizado para filtragem de água, podemos citar a própria celulose na fabricação de filtros e elementos filtrantes”– enfatiza. Para ele é um material que concorre diretamente com outras matérias primas, como carvão mineral. “É um produto renovável e com certeza, isso, já é um diferencial” – afirma.
E mais, segundo Schaitza há desenvolvimentos interessantes a caminho. “Há várias novas tecnologias emergentes para a geração, com novos sistemas de gaseificação, modernização de estruturas antigas e novas técnicas de produção de combustíveis líquidos” – conta. Isso se soma à reorganização de processos produtivos de biomassa, com por exemplo o aproveitamento de madeira de tocos e raízes para a geração de energia.
Além disso, o uso de resíduos florestais antes deixados de lado, a integração de geração de energia a parques industriais madeireiros e a competência nacional para a produção de biomassa. Ele destaca alguns exemplos interessantes: A Eldorado, uma empresa de celulose, desenvolveu uma usina chamada de Onça Pintada com capacidade de 50 MW entregando eletricidade para a rede pública. Usa como combustível em grande parte madeira de tocos e raízes anteriormente deixados no campo.
Há também o caso da Ocepar, associação de cooperativas do Estado do Paraná, que está trabalhando bioenergia como um de seus objetivos estratégicos. No mesmo estado, há um programa no qual equaliza juros de empréstimos para bioenergia, algumas vezes permitindo que agricultores invistam com empréstimos a juro zero.
Por fim, a Suzano fala em geração de aditivos para gasolina e álcool como subproduto de suas plantas de celulose. “Esses são alguns exemplos e, sem ufanismo, não há muitos locais no mundo capazes de produzir energia a partir de biomassa como o Brasil se considerarmos nossa capacidade técnica, nossa disponibilidade de área e nosso clima” – destaca Schaitza. Tudo isso sem a necessidade de desmatar, apenas aproveitando áreas já disponíveis e usadas para agropecuária.
Quando o assunto é investimentos, Karina C. Z. Ferreira destaca que o setor florestal tem a expectativa na ordem de R$35,5 bilhões até 2023. Segundo ela, é um segmento que continua crescendo, apostando em novos produtos e consequentemente novos mercados no Brasil e no mundo.
Somando a isso, a própria produção dessas matérias primas. “Os plantios, que já absorvem gás carbônico durante o seu crescimento, destaca um tipo de agricultura muito importante no combate as mudanças climáticas e para o meio ambiente” – complementa Rocha.
