Este documento discute a biomassa como uma fonte de energia renovável. Ele descreve as diferentes formas de biomassa (sólida, líquida e gasosa), os processos de extração de energia de cada forma, e aplicações potenciais da energia da biomassa. O documento também discute biodigestores e a geração de energia a partir do biogás produzido por eles.

1. Biomassa
Realizado por:
Jorge Filipe da Silva Fernandes
Rui Miguel Oliveira Cortes

2. Biomassa
Biomassa abrange os derivados recentes de organismos vivos utilizados como
combustíveis ou para a sua produção. Esta massa constitui uma importante reserva
de energia, pois é constituída essencialmente por hidratos de carbono.
A energia que dela advém tanto pode ser térmica como eléctrica.
Dentro da biomassa, podemos distinguir algumas fontes de energia tais como: a
madeira (e seus resíduos), os resíduos agrícolas, os resíduos municipais
sólidos, os resíduos dos animais, os resíduos da produção alimentar, as
plantas aquáticas e as algas.

3. Vantagens e Desvantagens
Vantagens da energia produzida por Biomassa
• É uma energia renovável;
• É pouco poluente, não emitindo dióxido de carbono;
• É altamente fiável e a resposta às variações de procura é elevada;
• A biomassa sólida é barata, sendo as suas cinzas menos agressivas
para o ambiente;
• Verifica-se uma menor corrosão dos equipamentos (caldeiras, fornos,
etc).

4. Vantagens e Desvantagens
Desvantagens da energia produzida por Biomassa
• Desflorestação de florestas, além da destruição de habitats;
• Possui um menor poder calorífico quando comparado com outros
combustíveis;
• Os biocombustíveis líquidos contribuem para a formação de chuvas
ácidas;
• Dificuldades no transporte e no armazenamento de biomassa
sólida.

5. Tipos de Biomassa e processos de
extracção de energia
Biomassa
Sólida Liquida Gasosa

6. Biomassa sólida
Tem como fonte os produtos e resíduos da agricultura (incluindo
substâncias vegetais e animais), os resíduos das florestas e a fracção
biodegradável dos resíduos industriais e urbanos.
Os processos usados para a produção de energia através da biomassa
sólida são densificação de biomassa e produção de carvão.

7. Biomassa Líquida
Existe uma série de biocombustíveis líquidos com potencial de utilização,
todos com origem nas chamadas “culturas energéticas”.
São exemplos o biodiesel, obtido a partir de óleos de colza ou girassol;
o etanol, produzido com a fermentação de hidratos de carbono (açúcar,
amido, celulose); e o metanol, gerado pela síntese do gás natural.

8. Biomassa Gasosa
É encontrada nos efluentes agro-pecuários provenientes da agro-indústria e do
meio urbano e nos aterros de resíduos sólidos urbanos.
Estes resíduos são resultado da degradação biológica anaeróbia da matéria
orgânica, e são constituídos por uma mistura de metano e gás carbónico onde são
submetidos à combustão para a geração de energia.
Os processos usados para a produção de energia através da biomassa gasosa são
a gaseificação e a digestão anaeróbica.

9. Biomassa e as suas Aplicações
• Fornos industriais e instalações de co-geração existentes;
• Centrais termoeléctricas já existentes;
• Novas centrais e unidades energéticas com base em tecnologias
avançadas.
• Plataformas multifuncionais para certos fins tais como a
electrificação, o descasque e moagem de cerais, bombeamento de
água e refrigeração;
• Geradores, para electrificação;
• Candeeiros, para iluminação;
• Veículos para transporte.

10. Dejectos de animais como biomassa
O conceito da produção de energia através dos desperdícios orgânicos é muito recente
e a indústria do açúcar é pioneira na produção deste tipo de energia.
Nesta indústria o desperdício de fibra residual do tratamento da cana (bagaço) é
queimado para produzir vapor, que por sua vez é usado para pôr a trabalhar as máquinas
que processam a cana e para activar os geradores de electricidade.

11. Biodigestor
Um biodigestor é uma câmara hermeticamente fechada onde matéria
orgânica é diluída em água e sofre um processo de fermentação anaeróbia ,o
que resulta na produção de um efluente líquido de grande poder fertilizador
(biofertilizante) e gás metano (biogás). Pode ser feita com tijolos maciços ou
com argamassa armada (ferrocimento).

12. Tipos de Biodigestor
Modelo Indiano:
• Desenvolvido na China – pouco
espaço físico: enterrado;
• Parede central;
• Cúpula móvel - Campânula em aço
como gasômetro – pressão
constante;
• Concentração de sólidos não
superior a 8% - entupimentos;
• Alimentação contínua de dejetos.

13. Tipos de Biodigestor
Modelo Chinês:
• Cúpula fixa, de alvenaria;
• Tanque de armazenamento - Pressão
variável;
• Sistema de controle – pressão
constante;
• Baixos custos de construção – não
possuem partes móveis e partes
metálicas;
• Maior durabilidade;

14. Tipos de Biodigestor
Modelo Balão ou da Marinha:
• Baixo custo de implantação;
• Facilidade de transporte;
• Construção diretamente sobre o terreno
ou profunda;
• Fácil limpeza, descarga e manutenção;
• Curta vida útil: ~ 5 anos;
• Muito utilizado em áreas onde o lençol
freático é muito superficial ou há
afloramento de rochas;
• Cúpula de plástico maleável – insuflada
com a produção de gás

15. Biodigestor
Segurança:
• Área onde será instalado o biodigestor deve ser considerada como
uma região inflamável;
• Área cercada, não permitindo o acesso de animais;
• Dispositivos de segurança ao longo do sistema de distribuição de
gás;
• Colocação de uma tela de arame de malha fina no interior do cano
de distribuição, próximo do ponto de consumo de biogás, de forma
a evitar que o fogo propague-se até o biodigestor.

16. Geração de energia com a utilização de biogás
• Aspectos técnicos – eficiência de conversão:
 Motores – maior eficiência de conversão elétrica
 Turbinas a gás – maior eficiência global de conversão (calor e eletricidade) –
ideia de cogeração;
• Aspectos ambientais:
• Turbinas – menores emissões
 Tratamento de Esgoto
 Preliminar: remoção dos sólidos grosseiros, gorduras e sólidos sedimentáveis;

17. Geração de energia com a utilização de biogás
• Aspectos ambientais (cont.):
 Primário: remoção de sólidos sedimentáveis através de operações físicas;
 Secundário: remoção da matéria orgânica;
 Terciário: remoção de nutrientes e complexos orgânicos.
• Poluição Atmosférica
 Degradação da qualidade ambiental;
 Inserção de poluentes na atmosfera;
 GEE’s – Aquecimento Global;
 Protocolo de Kyoto;

18. Geração de energia com a utilização de biogás
• Aspectos Sociais
• Aproveitamento do biogás: benefícios para a sociedade;
 Aumento da oferta de energia;
 Geração local de empregos;
 Redução de odores e toxinas do ar;
 Diminuição da emissão de poluentes.

19. Vantagens da Geração de energia com a
utilização de Biogás
• Geração descentralizada
• Viabilidade do saneamento básico - aterros sanitários e estações
de tratamento de esgoto
• Redução na emissão de gases efeito estufa
• Emissões de metano nos aterros e nos tratamentos de esgoto
• Emissões de metano no mundo: 350 milhões de toneladas
• Impacto do metano é 20 vezes maior que o CO2

20. Vantagens da Geração de energia com a
utilização de Biogás
Vantagens económicas:
• Receita extra proveniente da energia vendida à rede
• Colaboração para a viabilidade econômica do tratamento do lixo
• Redução na quantidade de eletricidade comprada
• Possibilidade de venda de eletricidade à rede
• Cogeração
• Produção de eletricidade e calor (água quente para o tratamento do esgoto)
• Maior eficiência do processo
• Melhor viabilidade econômica

21. Conclusões
• Divulgação de um consumo energético ecologicamente correto – queima do
metano e substituição de lenha ou algum derivado do petróleo;
• Possibilidade a ser utilizada no meio rural – utilização de esterco animal;
• Contribuição para a disponibilidade energética ao homem do campo;
• Viabilidade técnica do uso de biodigestores para a geração de biogás –
simplicidade de operação;