CENTRAIS DE BIOMASSA, SOLUÇÃO DE PROXIMIDADE PARA REDUÇÃO DAS EMISSÕES DE CO2 *

As centrais de produção de energia pela queima de resíduos da agricultura e da silvicultura têm em vista a queima de resíduos verdes, triturados muito perto das fontes emissoras, transportados até curta distância para estações de transferência e destas para a central de biomassa.

As centrais de produção de energia pela queima de resíduos verdes da agricultura e da silvicultura têm características opostas às da centrais de produção de energia por biomassa de produção comercial porque não implicam a utilização de enormes terrenos dedicados, assim subtraídos à produção agrícola, e porque são pequenas unidades situadas muito próximas da produção de resíduos verdes e que podem ser localizadas em locais junto de grandes consumidores de calor secundário tais como hospitais, piscinas públicas e pavilhões gimnodesportivos, novos bairros residenciais que integrem circuitos de distribuição de calor secundário, unidades de produção agro-industrial, aviários, estufas, etc.

Estas centrais de queima de biomassa visam direccionar os resíduos verdes originadas pela agricultura e pela exploração florestal para a produção de energia eléctrica e são constituídas por caldeiras de produção de vapor com grelha de queima adequada ao transporte e queima de estilha de madeira, regulação automática da alimentação de ar e de optimização das temperaturas de queima e das condições de oxidação minimizando as emissões de NOx e de Monóxido de Carbono, circuito economizador resistente à corrosão ácida e electrofiltro de redução de emissão de partículas. O vapor produzido alimenta uma turbina acopolada a um gerador de electricidade com rotação fixada automaticamente para permitir o paralelo coma rede eléctrica exterior. O condensador de extração é arrefecido com água em circuito fechado numa torre de refrigeração ou com água que alimenta, após aquecimento, circuitos de distribuição de calor secundário por utilizadores externos.

As actuais emissões de CO2 com origem na agricultura e sivicultura representam uma fracção muito importante das emissões globais, devido a práticas incorrectas de produção tais como:

  • As queimadas dos sobrantes da actividade agrícola, fortemente utilizadas para acelerar os ciclos de exploração e possibilitar a posterior mobilização dos solos;
  • As podas das vinhas e das fruteiras, cujos ramos e folhas secas são queimadas para recomeçar o novo ciclo anual de produção;
  • As queimadas dos matos para a implantação de pastagens;
  • Os enormes incêndios em grande parte causados pela ausência de ordenamento da floresta, com extensões enormes de monoculturas sobreintensivas e destruição da floresta autóctene. Nesta floresta com exploração sobreintensiva, o excesso de biomassa dos matos impossíveis de recolher por meios mecânicos e a ausência de espaçamento adequado, origina uma acumulação de biomassa brutal e a ocorrência de catástrofes inevitáveis neste tipo de floresta;
  • As extensivas deflorestações para a implantação de monoculturas do agronegócio;
  • A utilização generalizada de herbicidas, de tal forma que as plantas destruídas são rapidamente biodegradadas em meio oxidante e transformadas em CO2;
  • A mobilização incorrecta dos solos que destroi os equilíbrios que se efectuam na manta morta  e a substituição dos equilíbrios biológicos e bioquímicos pela utilização indiscreminada de adubos. Os solos empobrecidos de húmus permanecem  em condições aeróbicas, gerando assim a rápida oxidação da matéria orgânica sob a forma de CO2 e o arrastamento do solo fértil pelas chuvadas;
  • A exploração intensiva de gado para abate e produção leiteira, com a sementeira de pastagens anuais rapidamente consumidas e libertadas sob a forma de metano e de CO2 pelos ruminantes e pelos rebanhos.

Segundo a EPA (Environmental Proteccion Agency dos EUA), as emissões de CO2 foram originadas, em 2010 e a nível mundial, pelos seguintes causas, ordenadas de acordo com a sua importância relativa:

No que se refere à agricultura, silvicultura e outros usos da terra as emissões de gases de efeito estufa deste setor vêm principalmente da própria agricultura (cultivo de safras e gado) e do desmatamento. Essa estimativa não inclui o CO 2 que os ecossistemas removem da atmosfera sequestrando carbono na biomassa, matéria orgânica morta e solos, que compensam cerca de 20% das emissões desse setor, mas estes ecossistemas estão cada vez mais ameaçados pela imensa deflorestação que ocorre desde meados do século XX.

Os incêndios e as queimadas de resíduos verdes

As  emissões provocadas pelos incêndios e pelas queimadas de sobrantes da agricultura e da floresta em Portugal, representam uma fracção muito elevada do total e num ano péssimo de incêndios como o de 2017, as emissões combinada destas fontes atingiu um valor de 15,1 milhões de toneladas de CO2, semelhante ao valor das emissões nas centrais elétricas ou das provocadas pelos transportes.

Emissões de CO2 segundo a sua origem

(milhões de toneladas de CO2 equivalentes)
Valor médio incêndios1,9
Incêndios no ano de 20179,3
Biomassa sobrantes da agricultura3,8
Biomassa floresta (sobrantes corte+matos coberto)1,9
Total Biomassa5,8
Emissões CO2 transportes17,0
Emissões CO2 energia elétrica fóssil13,9

Destas emissões de CO2, as provocadas pela queima dos resíduos verdes sobrantes da agricultura, apesar de serem muito superiores ao das provenientes da biomassa proveniente da floresta, são normalmente esquecidas e assumidas como “inevitáveis”.

A sua eliminação, caso politicamente todos os responsáveis se empenhem, é possível desde que os resíduos verdes sejam colectados e triturados na fonte, ou bastante próximo desta e enviados para queima em pequenas centrais de produção de energia elétrica de forma a substituir a queima de combustíveis fósseis.

Uma estratégia que teria o maior sentido seria que, a nível das Associação Nacional de Municípios, sob proposta da Assembleia da República, os municípios portugueses se empenhassem na aquisição de meios mecânicos de recolha e de trituração e que o Estado Central construísse centrais de queima de biomassa descentralizadas nas principais regiões agrícolas, de acordo com o potencial de produção de resíduos verdes.

As emissões de CO2 originadas nos resíduos da agricultura

Os resíduos da agricultura são  provenientes das podas, nomeadamente de videiras, do olival, das pereiras e macieiras e em geral das restantes árvores de fruto, assim como das palhas sobrantes dos cereais, caules de milho e de girassol e sobrantes dos tomateiros e beterrabas:

Resíduos provenientes de podasProdução biomassa de podas
 (ton/ano)
Energia máxima
(Mwh/ano)
Ameixoeira19568163068
Amendoeira1180698384
Castanheiro21646180384
Cerejeiro919976659
Figueira714559542
Kiwi12240102001
Citrinos2714962262480
Macieira2432622027195
Nogueira410334192
Pereira1401621168023
Pessegueiro52856440469
Frutos secos37976316468,486
Olival2015051679218
Vinha1530201275174
TOTAL11859849883257
Resíduos provenientes de sobrantes da agriculturaResíduos secos
 (ton./ano)
Energia máxima
(Mwh/ano)
Palha de trigo duro46000187163
Palha de trigo mole189000768994
Palha de cevada2400097650
Palha de aveia47000191231
Palha de centeio37000150544
Palha de arroz112000455700
Caules de milho7910003218381
Caules de girassol38000154613
Coroa de beterraba1200048825
Tomateiro28000113925
TOTAL13240005387025

Assim, os resíduos provenientes das podas representam um total de 1185984 toneladas anuais ao qual corresponde uma energia térmica de 9883257 MWh/ano e os resíduos das culturas anuais num total de 1324000 ton/ano podem produzir um total de 5387025 MWh/ano.

É de  notar que as palhas provenientes dos cereais são normalmente utilizadas na alimentação animal mas mesmo assim há queimadas muito significativas destes sobrantes da agricultura.

Do ponto de vista do potencial de  produção de energia elétrica, considerando uma eficiência das centrais térmicas de 36%,  será possível uma produção total de 5497301 MWh/ano, o que corresponde a cerca de 53% da energia elétrica produzida pelas centrais de carvão. As suas emissões anuais de CO2 são  equivalentes às emitidas por cerca de 1 milhão e  trezentos mil veículos no memo período de tempo.

As emissões de CO2 originadas nos resíduos da floresta

Os resíduos da floresta são  provenientes dos ramos, das  raízes e das folhas rejeitados no corte assim como dos matos do coberto vegetal da floresta. Apenas se consideraram os resíduos das florestas de pinho e eucalipto porque o sobro e azinheira são já objecto dum tipo de exploração sustentável.

Assim, os resíduos provenientes dos cortes representam um total de 653 mil toneladas anuais ao qual corresponde uma energia térmica de 3834653 MWh/ano. No que se refere aos matos do coberto vegetal existem estimativas que lhe atribuem  um valor semelhante ao dos sobrantes dos cortes.

Sendo a produção destes resíduos gerada na operação de corte, a responsabilidade da sua colheita e envio a destino  final deveria ser dos responsáveis pelo corte.

A gestão  dos matos no coberto vegetal da floresta deverá ser regulamentada no âmbito duma gestão sustentável  da floresta,  de forma a que seja possível a utilização de meios mecÂnicos de corte e sua trituração para envio às centrais elétricas de biomassa.

* José Cardoso Moura

Referências

Referência 1. Disponibilidade de biomassa florestal residual para combustão na central termoeléctrica de Sines. Autora: Filipa Camacho da Silva Pinto e Simas. Objectivo do presente trabalho: Dissertação apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa, para obtenção do grau de mestre em Energia e Bioenergia.

Referência 2.  Estudo de quantificação do total de resíduos agrícolas e vegetais em cada distrito, de cada biomassa proveniente de podaqs, ENGASP, Ibero Massa Florestal, Lda

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