Energia Térmica - Biomassa

Transcript

UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO - UFOP INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E APLICADAS - ICEA GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA CEA592 – FUNDAMENTOS DE CIÊNCIA DO AMBIENTE IMPACTO AMBIENTAL DA ENERGIA TÉRMICA Felipe André Oliveira Freitas Filipe Cabral de Oliveira Torres João Marcos Duarte Nogueira Leonardo Wencioneck Cacholi Lucas de Oliveira Cunha Marco Aurélio da Silva Paula Nelson Vieira de Carvalho Neto Vanessa Cecília Silva JOÃO MONLEVADE - MG JUNHO / 2015 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................3 1.1 Panorama atual brasileiro ........................................................................................3 2 ENERGIA TÉRMICA .................................................................................................7 2.1 Carvão Mineral ..........................................................................................................7 2.2 Gás Natural ................................................................................................................8 3 BIOCOMBUSTÍVEL ..................................................................................................9 3.1 Uma breve história ..................................................................................................10 3.2 Produção no Brasil ..................................................................................................11 3.3 Pontos positivos e negativos ....................................................................................12 4 BIOMASSA .................................................................................................................12 4.1 Biomassa Agrícola ...................................................................................................14 4.1.1 Métodos de transformação e utilização ..............................................................14 4.1.2 Vantagens e desvantagens ....................................................................................15 5 BIOGÁS.......................................................................................................................16 5.1 A produção do biogás ..............................................................................................17 6 CONCLUSÃO.............................................................................................................19 7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .....................................................................20 1 INTRODUÇÃO O modelo brasileiro de geração de energia elétrica possui características muito peculiares em relação aos demais países do mundo, pois devido à sua riqueza hidrográfica, o Brasil possui um vasto parque hidrelétrico, concentrando aproximadamente 70% de sua produção em uma única fonte. Porém com a escassez dos recursos hídricos, em um futuro breve, e provável insuficiência energética proveniente de hidrelétricas, a transição do modelo hídrico para um modelo misto de geração surge como um novo paradigma de eficiência energética. A eletricidade consumida pode agora ser substituída por diferentes fontes energéticas de outras origens, como bagaços, madeira, óleo combustível, óleo diesel, gás natural, carvão natural, enfim, pela queima de algum tipo de combustível renovável ou não renovável. 1.1 Panorama atual brasileiro Como dito anteriormente, o Brasil possui sua matriz de produção de energia altamente concentrada em recursos hídricos. Por diversas razões, o país vive hoje uma forte ascensão de geração de energia de outras fontes: eólica, solar e, principalmente, das térmicas. Atualmente, há quase 1.850 usinas termelétricas (UTE) em operação no Brasil, que correspondem a cerca de 30% da capacidade instalada de geração de energia brasileira. Somadas aos projetos em fase de construção e em licenciamento, o número de usinas ultrapassa a casa das 2 mil unidades. Esses patamares revelam um crescimento acumulado de quase 50% na potência instalada em operação no Brasil, entre 2009 e 2015. O aumento do número de usinas termelétricas em operação é ainda mais expressivo: 62% no mesmo período. Na média nacional, a potência instalada de uma usina termelétrica em operação no Brasil é da ordem de 21,1 mil KW. Juntas, as termelétricas em operação no Brasil possuem potência instalada de 38,8 milhões de KW, e sua distribuição geográfica pode ser vista na Figura 1. 3 Figura 1 – Distribuição geográfica das UTE’s no Brasil. Do universo de UTEs em operação no Brasil, 27% (493 usinas) usam como combustível alguma forma de biomassa. Juntas, essas usinas possuem uma potência instalada de 12,8 milhões de KW (ou seja, 33% da potência de todas as UTEs em funcionamento no Brasil). A potência instalada média das termelétricas a biomassa em funcionamento no Brasil é da ordem de 26,1 mil KW. O crescimento da potência instalada desse tipo de UTE no Brasil foi de incríveis 100% entre 2009 e 2015. A distribuição geográfica das UTEs em operação, baseadas em biomassa, pode ser vista na Figura 2. 4 Figura 2 – Distribuição geográfica das UTE’s à biomassa no Brasil. Com relação à geração de energia com biomassa, a fonte mais importante é de longe a cana-de-açúcar. Somente essa fonte representa cerca de 80% das usinas termelétricas a biomassa, tanto em termos de quantidade de usinas como em termos de potência instalada. Logo em seguida, a madeira se destaca como outra importante alternativa para produção termelétrica no país. Nesse sentido, a madeira está presente em duas formas de produção de energia: • uma baseada no resíduo de madeira “in natura” (principalmente resíduo industrial – cavaco, maravalha, costaneira, refilo e etc.); e • outra baseada no licor negro (subproduto resultante do processamento da madeira na fabricação de celulose). Em se tratando de biomassa de resíduos de madeira, tem-se hoje 47 termelétricas em operação, com potência instalada de quase 390 mil KW. Em geral, essas usinas estão ligadas à produção de celulose marrom (Pinus) e processadoras de grãos no agronegócio. A Entre 2009 e 2015, a capacidade instalada dessa matriz energética cresceu quase 50%. A Figura 3 mostra a localização das UTE’s mais importantes, que usam resíduo de madeira como combustível. 5 Figura 3 – Distribuição geográfica das UTE’s à resíduos de madeira no Brasil. No caso das UTEs baseadas no licor negro, tem-se hoje apenas 17 unidades em operação, as quais juntas somam uma potência instalada de 1,98 milhões de KW. Esse tipo de geração de energia é usado principalmente nas fábricas de celulose branca (Eucalipto), embora também seja empregado em algumas companhias de produzem celulose com a fibra do Pinus. O aumento da capacidade instalada desse tipo de geração de energia foi de 73%, entre 2009 e 2015. A geração de energia elétrica através das usinas termelétricas pode ser vista como uma válvula de escape para atender a demanda nacional futura que provavelmente não será atendida pelo atual sistema de geração, porém com a queima de combustíveis fósseis, há liberação de gases na atmosfera e por isso, muitas vezes, as usinas termoelétricas aumentam o efeito estufa e causam impactos ambientais (aquecimento global, chuva ácida). Neste trabalho serão apresentados: a forma de geração de uma usina térmica, seus insumos e impactos ambientais. 6 2 ENERGIA TÉRMICA A energia térmica é toda energia produzida à partir da geração de calor resultante da queima de combustivel sólido, líquido ou gasoso. Seu funcionamento consiste na queima do combustível, que irá aquecer a água armazenada em reservatórios. Esta água irá se transformar em vapor que, em alta pressão, irá movimentar as pás das turbinas de um gerador de energia elétrica. Figura 4 – Funcionamento de uma usina térmica. Atualmente, no mundo, são dois os principais recursos não-renováveis para a geração de energia termelétrica: o gás natural e o Carvão mineral, embora a gasolina e o diesel também sejam utilizados, porém em escala significativamente menor. 2.1 Carvão Mineral O carvão mineral é uma mistura de hidrocarbonetos que foi formada ao longo de milhões de anos, à partir da decomposição de matéria orgânica sob determinadas 7 condições de temperatura e pressão. O carvão mineral é classificado de acordo com seu conteúdo de carvão:  Turfa, carvão de menor qualidade e com teor de carbono na ordem de 45%.  Linhito, carvão com teor de carbono entre 60 e 75%.  Carvão betuminoso (ou hulha), com teor de carbono entre 75% e 85%. É o mais utilizado como combustível.  Antracito, com teor carbonífero superior a 90%, sendo assim o carvão mais puro. O carvão, em 2003, era responsável por 40% da geração de energia no mundo. Seu grande uso se deve a abundância de suas reservas, que estão geograficamente bem espalhadas pelo mundo. Alem disso, pode ser facilmente transportado e estocado próximo aos centros consumidores, e não depende de condições climáticas para gerar energia. Por outro lado, a queima do carvão mineral é altamente poluente, com alto índice de emissão de gases poluentes, como o SO2, NOx, HC, CO e, principalmente o CO2. Estes gases, quando presentes na atmosfera em concentrações acima da permitida, trazem vários prejuizos à saúde da população, à flora e fauna, como aumento da incidência de problemas respiratórios devido a emissão de materiais particulados na atmosfera, chuva ácida e potencialização do efeito estufa. A mineração do carvão também causa sérios impactos ambientais, como alteração da fauna e flora, ruídos e vibrações, alteração de cursos d’água, geração de resíduos e potenciais contaminantes do solo e de corpos hídricos do local. 2.2 Gás Natural O gás natural, da mesma forma que o carvão mineral, é formado por matéria orgânica submetido ao calor e a pressão ao longo de milhares de anos. O gás natural pode ser classificado como associado ou não associado. O gás associado é encontrado dissolvido no petróleo ou sob a forma de uma capa de gás. Ja o gás não associado é aquele que está livre de óleo e de água no reservatório, cuja concentração é predominante na camada rochosa. O GN tem maior custo de extração, armazenamento 8 e distribuição que o carvão mineral, mas ainda assim representa a maior fatia de geração de energia termelétrica, com aproximadamente 20% do mercado em 2004, segundo dados do Ministério de Minas e Energia. Os impactos ambientais advindos da geração de energia termelétrica à partir do GN é significantemente menor que do carvão mineral, e se distribuem no solo, na água e na atmosfera. As usinas termelétricas demandam tratamento de água para a sua produção, utilizando produtos químicos e resultando na geração de efluentes potencialmente poluidores e nocivos ao meio ambiente. A utilização de sistemas de controle de efluentes líquidos pode remover quantidades significativas das substancias químicas presentes, evitando que a liberação, no ambiente, destes efluentes não tratados comprometa a fauna e flora aquática e/ou contamine o solo. Os principais poluentes atmosféricos emitidos durante a geração de energia térmica pelo GN são CO2, NOX, CO e alguns hidrocarbonetos de baixo peso molecular. Assim como ocorre com a queima do carvão mineral, a presença destes gases em concentrações na atmosfera, além das especificadas pela legislação, pode levar à ocorrência de chuva ácida e elevação da temperatura da Terra, o chamado efeito estufa. 3 BIOCOMBUSTÍVEL O Biocombustível é qualquer combustível originado de espécies vegetais, isto é, que tem origem biológica, desde que não tenha passado por processo de fossilização. De acordo com a definição técnica da Lei nº 9.478, de 6 de agosto de 1997, biocombustível é todo combustível derivado de biomassa renovável para uso em motores a combustão interna; ou, conforme regulamento, para outro tipo de geração de energia, que possa substituir parcial ou totalmente combustíveis de origem fóssil. Fonte de energia renovável, o biocombustível pode ser produzido a partir de diversas espécies vegetais, como a cana-de-açúcar; de plantas oleaginosas - como a soja, o milho, a canola, o babaçu e a mamona, por exemplo, e de biomassa florestal. 9 Há vários tipos de biocombustíveis: bioetanol, biodiesel, biogás, biomassa, biometanol - estes os mais utilizados, bioéter dimetílico, bio-ETBE, bio-MTBE, biocombustíveis sintéticos e bioidrogênio. 3.1 Uma breve história Podemos concluir então, que o Biocombustível sempre existiu. A lenha (biomassa) é utilizada como combustível desde que o homem descobriu o fogo. O que fez com que os biocombustíveis virassem moda nos últimos anos foi, principalmente, uma melhora na tecnologia para utilização desses combustíveis e o crescente aumento no preço do petróleo, além é claro do apelo ambiental. Henry Ford e Rudolf Diesel conceberam suas invenções (o automóvel e o diesel respectivamente) visando à utilização de combustíveis derivados de fontes vegetais. Entretanto, a tecnologia da época tornava a utilização do petróleo muito mais fácil e barata do que de qualquer outra fonte de energia. Desde o final do século XVIII quando James Watt melhorou o motor a vapor que utilizava como combustível o carvão, as fontes renováveis de energia, que até então eram nada mais do que a utilização da madeira como lenha e alguns poucos e não muito eficientes mecanismos que utilizavam a água e o vento, foram sendo deixadas de lado. Com a Revolução Industrial a demanda pelo carvão aumentou ainda mais declinando apenas com a descoberta do petróleo já no século XX. Foi nos anos 70 que o Clean Air Act (Ato Institucional do Ar Limpo) nos EUA preparou o terreno para a discussão em torno de combustíveis que poluem menos ao estabelecer padrões para aditivos de combustíveis automotivos. Mas, só em 1973 com o “Embargo do Petróleo” que se começou a discutir a utilização de outras fontes de energia. Em 1982 foi realizada a primeira Conferência Internacional sobre Óleos Vegetais em Dakota do Norte nos EUA. E em 1992 a Agência de Proteção Ambiental dos EUA aprovou o EPATC – Ato Institucional de Política Energética (Energy Policy Act) – fomentando o uso do biodiesel nas frotas do governo americano. A princípio o álcool é a melhor alternativa à gasolina, uma vez que ele já é produzido e comercializado em muitos países e polui bem menos do que a gasolina – a queima de 1 litro de gasolina pura, forma 2.382 gramas de CO2, contra 1.520 gramas por litro de álcool hidratado. O grande problema apresentado por muitos ambientalistas 10 é o fato de que na grande maioria das plantações de cana-de-açúcar, a principal cultura de onde se extrai o álcool, ainda é feita a queima do canavial antes da colheita, liberando uma grande quantidade de material particulado e CO2. O que acaba tornando o ciclo de produção do etanol mais poluente do que, por exemplo, o biodiesel, que pode ser produzido inclusive a partir de óleo de cozinha usado. É justamente a possibilidade de se utilizar materiais que até então eram considerados lixo como matéria-prima para biocombustíveis que atrai tantas expectativas. Além de diminuir os custos, essa medida ajuda a resolver o problema do lixo nas grandes cidades como é o caso da biomassa. Alguns lugares utilizam o metano (CH4) liberado nos lixões para através dele gerar eletricidade (biodigestores). Contudo, mesmo que se resolva o problema na produção do etanol, ainda não poderemos nos esquecer que mesmo toda a produção mundial de álcool não seria suficiente para substituir a gasolina utilizada atualmente no mundo todo. O que trouxe de volta toda essa discussão em torno de fontes de energia limpa e biocombustíveis é a necessidade de se reduzir as emissões de poluentes devido aos diversos problemas ambientais (como o Efeito Estufa) e de saúde pública (como doenças provocadas pela poluição). Fato que só se concretizará com uma mudança significativa nos padrões de consumo atuais e um maior investimento no transporte público em detrimento do transporte individual. 3.2 Produção no Brasil Desde a década de 1970, quando foi lançado o Proálcool (Programa Nacional do Álcool), o etanol ganhou grande impulso e se tornou uma importante fonte de energia para o país. Hoje, o etanol brasileiro gerado a partir da cana-de-açúcar tem o menor custo de produção e o maior rendimento em litros por hectare do produto. Atualmente, o Brasil possui uma produção de etanol que supera os 21,5 milhões de barris por ano, o que equivale a um montante de aproximadamente 3,52 bilhões de litros. As perspectivas, segundo a Agência Internacional de Energia, é que essa 11 produção aumente cerca de 200% até o ano de 2050, o que tornaria o Brasil uma referência internacional em biocombustíveis. Já o Biodiesel substitui total ou parcialmente o diesel de petróleo, em motores de caminhões, tratores, camionetas, automóveis e também motores de máquinas que geram energia. Atualmente no Brasil, o óleo Diesel comercializado possui 5% de sua composição de Biodiesel. Acompanhando o movimento mundial, o Brasil dirigiu sua atenção no final da década de 1990 aos projetos destinados à pesquisa do biodiesel. No entanto, foi a partir do lançamento do Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB), em dezembro de 2004, pelo Governo Federal, que o biodiesel avançou significativamente, tornando-se um valioso instrumento de geração de riqueza e inclusão social. 3.3 Pontos positivos e negativos As vantagens dos biocombustíveis são várias: menor índice de poluição com a sua queima e processamento; podem ser cultivados e, portanto, são renováveis; geram empregos em sua cadeia produtiva; diminuem a dependência em relação aos combustíveis fósseis; além de aumentarem os índices de exportações do país, favorecendo a balança comercial. Por outro lado, entre as desvantagens dos biocombustíveis, podemos mencionar: a necessidade de amplas áreas agricultáveis, podendo intensificar o desmatamento pela expansão da fronteira agrícola; pressão sobre o preço dos alimentos, que podem ter sua produção diminuída para dar lugar à produção de biomassa; entre outros fatores. 4 BIOMASSA Desde os primórdios da humanidade o homem utiliza o fogo como fonte de calor e energia usando a madeira como combustível. A importância da energia provinda da biomassa vegetal está evidente em vários momentos da vida na terra. Um dos grandes marcos da evolução humana foi o domínio do fogo pelo homem. Conhecimento do fogo 12 já havia, pois eram frequentes incêndios florestais causados por descargas elétricas ou temperaturas elevadas. O homo erectus foi o primeiro a dominar o fogo, a ciência de se esfregar dois gravetos sobre uma haste de madeira seca, usada como combustível, podemos dizer que é um dos primeiros eventos em que homem utiliza a biomassa vegetal como fonte de energia. A revolução industrial é outro marco histórico onde notamos a importância e a utilização em altíssima escala da biomassa florestal como fonte de energia. Com o crescimento industrial e tecnológico em expansão, a demanda de energia se fez necessária, caldeiras precisavam ser alimentadas, matéria prima e manufatura precisavam ser entregues ao comprador. A madeira era de vital importância para a produção de energia, alimentavam as caldeiras industriais e os trens a vapor. A biomassa vegetal é uma fonte de energia renovável, limpa, equilibrada com o meio urbano e rural. Permite ser uma fonte de energia alternativa ao petróleo e outros recursos não renováveis, seja na forma de carvão mineral, como hulha, toras, resíduos industriais. Notamos vantagens na utilização da biomassa florestal. É uma fonte de energia com custo de aquisição barato, não libera dióxido de enxofre, e suas cinzas causam menos impacto ao meio ambiente do que às liberadas por combustíveis fósseis. Os equipamentos utilizados para a retirada da madeira apresentam uma vida útil maior já que a madeira é muito menos corrosiva que outros combustíveis. Por ser uma fonte de energia limpa e renovável o impacto ambiental causado é menor. Podemos apresentar alguns fatos negativos envolvendo a produção de energia provinda da biomassa vegetal. A disponibilidade de terra para o cultivo da madeira, já que o corte de madeira nativa é crime, o que mostra ser um dos principais aspectos negativos, já que o desmatamento é evidente ao longo de todo o decorrer da humanidade. Como consequência do desmatamento temos desertificação, redução da biodiversidade de árvores entre outros. A dificuldade de estocagem e armazenamento é outro fator. O Brasil é o país com maior potencial para a produção de energia, tendo a biomassa florestal como matéria prima, devido a sua geografia e clima propício, aliado a um vasto território. Embora seja a terceira fonte de energia alternativa mais utilizada 13 no país, seu aproveitamento ainda é muito baixo. Setores menos favorecidos economicamente utilizam bastante a madeira como fonte de energia em casa, além da população rural que apresenta maior utilização da madeira como combustível em suas atividades. As indústrias siderúrgicas são as que mais utilizam a biomassa vegetal como energia. Destaca-se o carvão mineral que é amplamente utilizado para abastecer as caldeiras. No Brasil, o estado de Minas Gerais apresenta grande utilização do carvão mineral já que se concentram grandes siderúrgicas nacionais e internacionais. 4.1 Biomassa Agrícola Pela definição de Biomassa, como sendo qualquer fonte orgânica proveniente de fonte renovável, a Biomassa agrícola passa então a ser toda matéria orgânica restante proveniente de fontes de produção agrícola. Suas principais fontes de produção, levando em consideração o forte potencial agrícola do Brasil, provem de fontes como: Cana-deaçúcar, Soja, Mamona, Canola, Babaçu, Mandioca, Milho e Mandioca. 4.1.1 Métodos de transformação e utilização Para conversão de Biomassa em energia térmica são utilizados os resíduos agrícolas dos devidos elementos agrários. No caso da Cana-de-açúcar, por exemplo, o bagaço e as folhas são utilizados como fonte primária de queima diretamente em caldeiras, e a energia térmica, na forma de vapor resultante da queima, movimenta turbinas que transformam a energia térmica em mecânica, e consequentemente em energia elétrica. Além disso, o vapor que seria liberado na atmosfera após a realização desses processos pode ser encaminhado para o atendimento das necessidades térmicas do processo de produção. Além do processo de queima bruta, é possível que se realize o processo de gaseificação da matéria orgânica para produção de um gás combustível que possa ser utilizado em usinas térmicas para produção de energia elétrica. Logo, uma vez que o processo, associado ao já mencionado potencial agrícola brasileiro, passa a ser explorado e utilizado para produção em larga escala de tal gás combustível, vemos 14 então um enorme potencial de transformação da Biomassa em fonte produtora de energia para grandes demandas. 4.1.2 Vantagens e Desvantagens Se utilizada para produção de energia pelos meios tradicionais, como cocção e combustão, a biomassa se apresenta como fonte energética de baixa eficiência e alto potencial de emissão de gases. Já a produção em larga escala da energia elétrica e dos biocombustíveis está relacionada à biomassa agrícola e à utilização de tecnologias eficientes. A pré-condição para a sua produção é a existência de uma agroindústria forte e com grandes plantações, sejam elas de soja, arroz, milho ou cana-de-açúcar. A biomassa é obtida pelo processamento dos resíduos dessas culturas. A inviabilidade de transporte e manejo devido ao alto volume gerado pela matéria-prima é também um desafio para a eficiência de sua utilização, uma vez que o transporte dessa matéria exige um custo energético que diminui a compensação do processo de transformação em Biomassa. Os principais aspectos negativos são a interferência no tipo natural do solo e a possibilidade da formação de monoculturas em grande extensão de terras – o que competiria com a produção de alimentos. Estas variáveis têm sido contornadas por técnicas e processos que aumentam a produtividade da biomassa reduzindo, portanto, a necessidade de crescimento de áreas plantadas. Apenas como exemplo, segundo dados da revista Única, no Brasil é possível produzir 6,8 mil litros de etanol por hectare plantado. Nos Estados Unidos, para obtenção do etanol a partir do milho, a relação é 3,1 mil litros por hectare. Do ponto de vista social, a geração de empregos diretos e indiretos têm sido reconhecida como um dos principais benefícios da biomassa. Embora a maior parte da mão-de-obra exigida não seja qualificada, ela promove um ciclo virtuoso nas regiões da produção agrícola, caracterizado pelo aumento dos níveis de consumo e qualidade de vida, inclusão social, geração de novas atividades econômicas, fortalecimento da indústria local, promoção do desenvolvimento regional e redução do êxodo rural. 15 5 BIOGÁS O biogás é o gás obtido pela decomposição da matéria orgânica (resíduos) por meio de bactérias que realizam a digestão anaeróbia. Para que essas bactérias consigam realizar a respiração anaeróbia, certos requisitos são necessários, dentre eles: a ausência de oxigênio gasoso no meio, ph geralmente ácido, alcalinidade propícia e temperatura geralmente quente, pois, se esta for fria, a ação das bactérias é criticamente afetada. Como o meio não tem presença de oxigênio, essas bactérias dependem exclusivamente de nitritos, nitratos e carbonatos para obter glicose (C6H12O6) e conseqüentemente realizar a sua quebra, obtendo energia e gerando matéria inorgânica. Esse gás foi descoberto em 1667 por Shirley. Muitos intelectuais e cientistas não deram a devida importância para a descoberta, e o estudo deste ficou parado por um século inteiro até que Alessandro Volta (Criador da pilha composta por células eletroquímicas), descobriu que na parte funda dos pântanos podia se notar a presença do gás Metano gerado pela decomposição de matéria orgânica. Com as descoberta de Volta, vários estudiosos da época começaram buscar uma finalidade para tal composto. Porém, apenas no século XIX um dos alunos de Louis Pasteur, conhecido como Ulysses Gayon, conseguiu realizar um experimento usando fermentação anaeróbia usando como resíduos orgânicos o estrume bovino e água. Esse experimento fez com que Louis Pasteur fosse até à Academia de Ciência da época demonstrar que quando as bactérias decompositoras realizam a quebra completa da glicose afim de obter energia, estas liberam alguns gases como o CH4, CO2, N2 e outros em proporções menores que são inflamáveis e tem alto poder calorífico, podendo ser usados como combustíveis fósseis. Com essa grande descoberta, em 1895 foram criadas estações de tratamento de efluentes na Inglaterra afim de obter o biogás. Os profissionais ingleses envolvidos na construção dessas estações reuniram-se para criar um documento científico onde era descrito em detalhes como funcionava o processo para obtenção do biogás a partir de algum tipo de biomassa. Em 1941, países como a Índia e a China começaram a usar essas estações, porém, utilizando como matéria orgânica o esterco de animais e usando uma nova tecnologia chamada de biodigestores. 16 5.1 A produção do biogás O biogás é produzido de duas maneiras diferentes. A primeira é um processo natural e ocorre em lugares como pântanos, intestinos de animais, subsolos e lugares onde existe a presença de lama escura. Todos esses locais têm os requisitos necessários para que as bactérias mutagênicas produzam o metano e o gás carbônico. Podemos citar como exemplos reais o pantanal brasileiro e as Piscinas Obsidianas do parque de Yellowstone nos Estados Unidos da América. A segunda forma é causada de forma antrópica, sendo o homem responsável por construir engenhocas que conseguem imitar, reproduzir e até mesmo acelerar o processo de obtenção do biogás. Essas engenhocas são compostas principalmente por um armazém (biodigestor) contendo biomassa (resíduos, material orgânico), onde são tratados de tal forma a se obter adubo para o setor agronômico, combustível para a indústria automobilística e o gás metano que através da combustão gera calor suficiente para as turbinas converterem energia mecânica em energia elétrica. De forma simplificada, os biodigestores domésticos, rurais e industriais, independente de quão sofisticado ou não seja a tecnologia utilizada, convertem energia térmica proveniente dos gases em energia mecânica proveniente das engrenagens de turbinas que posteriormente gera energia elétrica. Muitas das vezes, essas Industrias de biogás estão atreladas à um aterro sanitário, uma vez que esse possui uma grande quantidade de matéria orgânica. Com o passar do tempo, várias foram as tentativas de encontrar qual a maneira mais eficiente de se gerar o biogás. Dentre elas, estava a possibilidade da variabilidade energética do combustível utilizado no biodigestor. No início era utilizado apenas lixo proveniente das cidades, porém constatou-se que o combustível mais energético e eficiente na geração de energia elétrica por meio de gases provenientes de compostos orgânicos são o Bagaço de Cana, capaz de gerar 391,15MW de potência, e o Licor Negro, gerando em média 310,18MW de potência. O biogás tem vantagens e desvantagens em seu uso como um todo. As vantagens são:  Evita a emissão de metano no ar.  A substituição de lixões por aterros sanitários.  A descentralização da produção de energia em setores não sustentáveis. 17  A possibilidade de sustentabilidade durante o processo de extração de energia, combustível e adubo. As desvantagens são:  O grau de aproveitamento de energia do processo térmico até o elétrico é de apenas 75%. O restante é perdido no meio do processo de conversão.  Existem poucos fornecedores de equipamentos para esse fim no Brasil.  Muitos administradores de aterros sanitários não tem conhecimento dos benefícios do biogás.  O custo inicial para se obter o biogás no Brasil é caro. Portanto, desde 1960 o estudo do biogás e suas formas de obtenção mais eficiente estão despertando um amplo interesse da comunidade científica. E além deste, a corrida para encontrar qual o combustível fóssil mais eficiente está a todo vapor, fazendo com que o "gás dos pântanos" seja um dos principais protagonistas para o substituto do Petróleo em áreas específicas. 18 6 CONCLUSÃO Iniciamos o novo milênio questionando os atuais paradigmas tecnológicos que são insustentáveis e altamente poluentes. A biomassa é uma fonte de produção de energia em escala suficiente para desempenhar um papel expressivo no desenvolvimento de programas vitais de energias renováveis e na criação de uma sociedade ecologicamente mais consciente. Embora seja uma fonte de energia primitiva, seu amplo potencial ainda precisa ser explorado. Depois de um longo período de negligência, o interesse pela biomassa como fonte de energia renasce e os novos avanços tecnológicos demonstram que ela pode tornar-se mais eficiente e competitiva. É necessário que fontes de energia menos poluentes e tecnologias sustentáveis sejam utilizadas em maiores escalas, criar um sistema econômico sustentável, que possa satisfazer nossas necessidades atuais e futuras e, ao mesmo tempo, assegurar um futuro ambiental e ecologicamente sustentável e justo. 19 7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] ANDRADE, M. O. de C.; PORTELA, P. de O. (Org.). Manual de orientações para trabalhos técnico-científicos e referências bibliográficas. Uberaba - MG: Editora Universidade de Uberaba, 2001. [2] AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA. A produção da energia elétrica à partir da biomassa. Disponível em: . Acesso em: Junho de 2015. [3] MME – Plano Nacional de Energia 2030. Geração Termelétrica – Carvão Mineral. Disponível em: . Acesso em Junho de 2015. [4] MME – Plano Nacional de Energia 2030. Geração Termelétrica – Gas Natural. Disponivel em . Acesso em Junho de 2015. [5] Revista Científica Eletrônica de Engenharia Florestal. Uso da biomassa florestal na geração de energia. Faculdade de Agronomia de Garça. Disponível em: . Acesso em: Junho de 2015. [6] Vieira, Ana C. A biomassa proveniente de resíduos agrícolas. Disponível em: . Acesso em: Junho de 2015. 20