Existem centenas de arranjos potenciais para as biorrefinarias no Brasil , desde um simples digestor de esterco de suínos para produção e uso de biogás, até sofisticadas instalações industriais integradas aos processos tradicionais de produção de celulose, manufaturando fibras de celulose para papel, bioenergia, gás de síntese, dimetil-éter, hidrogênio, gás combustível ou derivados de lignina.
O conceito e a prática industrial com biorrefinarias não são novos, mas a atenção sobre todo o potencial que representam passou a ser acelerada a partir do início deste século. Isso porque as biorrefinarias passaram a ser enxergadas como uma das maneiras que a sociedade humana tem para diminuir sua dependência do petróleo fóssil, que, supostamente, está se exaurindo. Em função disso, os preços elevados desse produto fóssil oportunizam a busca de alternativas tecnológicas para a produção de energéticos, plásticos e polímeros a partir de matérias-primas renováveis.
A grande força alavancadora para esse crescimento, que pode até mesmo ser considerada uma “biomania”, tem sido a busca de bioenergéticos. Já que as biomassas estocam grandes quantidades de energia na forma de carbono orgânico, elas têm sido vistas como a principal forma de se obter energia no futuro.
O biodigestor anaeróbio é um exemplo de transformador de biomassa em energia. Sendo um empreendimento lucrativo e sustentável.
As biomassas apresentam vantagens inquestionáveis em relação aos combustíveis fósseis, tais como: renovabilidade, flexibilidade, economicidade, balanço de carbono, imagem, credibilidade e interesse político em inúmeros países.
O que é biomassa?
Por biomassa entende-se qualquer tipo de material biológico de constituição orgânica, podendo variar desde colônias de microrganismos até enormes árvores. Apesar de todos os seres vivos serem considerados como formados por biomassa, o foco para os negócios com base na biomassa está direcionado para a biomassa vegetal, aquela que pode ser obtida pela fotossíntese.
A fotossíntese é inquestionavelmente a fonte de biomassa e uma reação que, se fosse dominada pela inteligência humana, poderia representar a geração de alimentos e de combustíveis para abastecer a humanidade e todas as suas complexas interações biológicas.
Qual biomassa pode ser matéria-prima em biorrefinarias?
Atualmente, especula-se, estuda-se, fala-se e imagina-se muito sobre arranjos tecnológicos para biorrefinarias. Essas proposições têm avaliado diferentes tipos de biomassas vegetais, tais como resíduos agrícolas (palhas de cereais, casca de arroz, entre outros), culturas de ciclo curto e alta produtividade fotossintética (capim-elefante, florestas plantadas, etc.), cana-de-açúcar e seu principal resíduo (bagaço), resíduos orgânicos municipais e industriais, resíduos florestais e madeireiros (casca das árvores, serragem, entre outros).
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Enfim, qualquer biomassa que possa ser disponibilizada de forma segura e regular em grandes quantidades já se habilita como candidata para ser uma matéria-prima importante para alimentar uma biorrefinaria.
Biomassa disponível na natureza
Acredita-se que, atualmente, o homem aproveita uma fração muito pequena de toda a biomassa formada pelas plantas do planeta; supõe-se que não supere 4% do total produzido. Existe, portanto, enorme potencial não apenas para se consumir parte dessa biomassa já pronta, mas também para se produzir mais biomassa em fazendas especializadas e desenhadas para converter o poluente e indesejado gás carbônico atmosférico em material orgânico. Esse material orgânico produzido pode ser, então, a fonte de abastecimento das biorrefinarias.
Como é vista a biomassa no mundo?
As rotas tecnológicas e científicas têm sido distintas entre os diferentes países, até mesmo pelos diferentes tipos e disponibilidades dessas biomassas. Em países europeus, a atenção tem sido concentrada em resíduos orgânicos de distintas naturezas: florestais, agrícolas, industriais e domésticos, da criação de animais (estercos) e da demolição de estruturas (madeira).
Já em países em desenvolvimento e que dispõem de amplas áreas agricultáveis, o foco tem sido as culturas agrícolas e florestais para produção de biomassa na forma de palhas, grãos, materiais lignocelulósicos (madeira e casca de árvores), caldo e bagaço de cana-de-açúcar etc.
O que é e qual a função da biorrefinaria?
Qualquer que seja a biorrefinaria, sua meta é fracionar a biomassa em alguns produtos por meio de rotas tecnológicas, em muitos casos já conhecidas e comprovadas. É o caso da gaseificação e da pirólise rápida de materiais lignocelulósicos, que permitem obter tanto gases quanto líquidos passíveis de serem convertidos em produtos químicos e/ou biocombustíveis.
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Entretanto, existem rotas tecnológicas completamente desconhecidas e que precisam ser aperfeiçoadas para viabilização dos processos, tanto em termos de economia quanto de qualidade e eficiência de conversão.
Dentre todas as alternativas tecnológicas, as mais simples e de imediata aplicação são as que podem converter a biomassa em biocombustíveis sólidos para combustão direta. Apesar de simples e conhecidas há milhares de anos, essas alternativas agregam pouco valor à biomassa.
Quais aspectos são importantes ao projetar uma biorrefinaria?
As biorrefinarias podem ser unidades industriais autônomas e especialmente projetadas para essa finalidade (conceito descentralizado) ou podem ser integradas a indústrias já existentes (conceito centralizado). Exatamente por isso, matérias-primas, produtos obtidos e processos industriais serão diversos.
Cada biorrefinaria deve ser projetada de forma a buscar o necessário equilíbrio entre as variáveis tecnológicas, econômicas, ambientais e sociais. O conceito é análogo ao aplicado nas refinarias de petróleo, que produzem múltiplos produtos a partir da matéria-prima petróleo.
Entretanto, as refinarias de petróleo são modelos bem mais simples, se comparados aos modelos que estão sendo desenvolvidos para as biorrefinarias movidas a biomassas. Isso em função da diversidade de biomassas, processos industriais e produtos que podem ser produzidos para diversos mercados.
Vantagens com biorrefinarias
A geração de biomassa pode ser vetor para abastecer novos modelos de biorrefinarias, pois tem potencial de crescimento como áreas plantadas e novos e interessantes negócios empresariais. Existem inúmeros fatores positivos para a alavancagem desses negócios:
- Potencial de produção de grandes estoques de biomassa de forma renovável e sustentável;
- Enorme diversidade de fontes potenciais de biomassas;
- Excepcionais oportunidades para a agricultura e para o setor de base florestal que se apoia em plantações florestais;
- Revitalização de comunidades agrícolas;
- Revitalização de processos industriais obsoletos e de baixa eficiência energética;
- Grandes oportunidades de ecoeficiência para os setores industriais geradores de resíduos orgânicos e poluentes aéreos;
- Aumento da remoção dos gases de efeito estufa e consequente estoque de carbono, redução de poluentes hídricos (carga orgânica) e resíduos sólidos (lixo orgânico industrial e doméstico).
A escassez de indústrias de biorrefinarias
Talvez seja por toda complexidade de alternativas diversificadas que o processo de instalações de unidades industriais esteja ocorrendo de forma menos intensa do que as pesquisas que vêm sendo realizadas no mundo todo. O empresariado, com certeza, está avaliando e tentando identificar alternativas tecnológicas que possam ser vencedoras, aquelas com chance de sucesso no longo prazo.
Deve-se recordar que qualquer processo industrial necessita pagar seus investimentos e resultar em dividendos para os acionistas. É por isso mesmo que muitos investidores estão ainda cautelosos para investir grandes somas de dinheiro em processos inéditos, mas que possam tornar-se obsoletos em relação a outros desenvolvimentos mais eficientes.
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Em função disso, talvez o modelo mais promissor no momento seja o surgimento de biorrefinarias em fábricas existentes de alguns setores grandes usuários de biomassa, como os setores de celulose e papel, alimentício, produtos energéticos, químico e outros. Com isso, as biorrefinarias vão nascendo e se aperfeiçoando de forma associada a negócios existentes e bem-sucedidos que ajudarão a sustentar esse desenvolvimento sem representar grandes riscos aos investidores.
Quais são os exemplos de geradores de biomassa para biorrefinarias no Brasil?
O Brasil tem se mostrado participativo, atento e determinado em desenvolver biorrefinarias. Afinal, há no país dois dos exemplos mais admirados pelo restante do mundo, que são a cultura da cana-de-açúcar e as plantações de eucalipto. Ambos são excepcionais fontes de biomassas que conseguem alavancar indústrias poderosas e em pleno crescimento, que são as indústrias do açúcar e do álcool e a indústria de base florestal (celulose de mercado, papel, siderurgia à base de carvão vegetal, painéis de madeira, moveleira, etc.).
O país conta hoje com área plantada com cultivos agrícolas que corresponde a aproximadamente 80 milhões de hectares, porém dispõe de cerca de 180 milhões de hectares de pastagens, em muitos casos de baixo nível de utilização, as quais podem ser convertidas em plantações para produção de biomassa. As plantações de florestas de eucalipto, pinus, acácia-negra, seringueira, teca, paricá e guanandi atingem pouco mais de sete milhões de hectares, enquanto as áreas plantadas com cana-de-açúcar atingem aproximadamente oito milhões.
Biodigestor anaeróbio, um arranjo potencial para biorrefinaria
O biodigestor anaeróbio é utilizado como tratamento secundário de resíduos orgânicos. Em seu interior, a biomassa passa pelo processo de biodigestão anaeróbia e tem como produto final o biogás e o biofertilizante. O biogás é fonte de energia térmica e ou elétrica. Já o biofertilizante é adubo orgânico.
Conheça mais sobre o biodigestor anaeróbio e veja quantas possibilidades esse empreendimento tem.
Fonte:
Eficiência Energética: recomendações de ações de CT&I em segmentos da indústria selecionados Celulose e Papel – Centro de Gestão e Estudos Estratégicos)
