A madeira é um dos melhores e mais abundantes recursos renováveis da natureza, e os seres humanos têm-na utilizado de inúmeras formas desde tempos imemoriais. A par do progresso tecnológico, a utilização de produtos de madeira tem evoluído, criando novas oportunidades em áreas tão diversas como a arquitetura, a tecnologia informática e o consumo de energia. Na publicação desta semana da série «Nature’s Packaging», iremos aprofundar o tema da madeira enquanto recurso energético inovador.

Biomassa

A biomassa é um material orgânico renovável de origem vegetal ou animal. As fontes de energia da biomassa incluem, entre outros, plantas, culturas, resíduos da agricultura e da exploração florestal, gases produzidos em aterros sanitários e resíduos sólidos industriais e municipais.

O que os torna renováveis? No caso das plantas, culturas, resíduos agrícolas e florestais, estes podem ser consumidos de várias formas e, em seguida, replantados e cultivados novamente com rapidez. Por outro lado, os resíduos industriais e municipais são produzidos de forma contínua.

Em muitos casos, a biomassa, enquanto fonte de energia renovável, pode ser convertida em energia através da combustão ou de reações químicas. Esta energia pode ser utilizada para diversos fins, desde a produção de aquecimento doméstico, energia elétrica para edifícios e até mesmo combustível para veículos (por exemplo, etanol).

Biomassa lenhosa

A biomassa lenhosa é o material residual proveniente de árvores e arbustos, que inclui as partes da árvore que normalmente não são colhidas para utilização: as raízes, as folhas, os ramos, os galhos mais pequenos, a casca e, por vezes, as trepadeiras. A biomassa lenhosa provém de várias fontes: operações de gestão florestal, árvores cultivadas para fins energéticos, resíduos de produtos florestais, madeira utilizada como combustível, resíduos de madeira urbanos e operações de desbaste de árvores e florestas, realizadas para reduzir os danos causados por incêndios florestais e pragas das florestas.

• Operações de gestão florestal – Isto inclui o material que normalmente fica para trás quando uma floresta é explorada para a produção de madeira, como ramos, copas de árvores, tocos e outros resíduos
• Árvores cultivadas para fins energéticos – Árvores ou plantas lenhosas que voltam a crescer rapidamente quando podadas. Isto inclui plantações de rotação curta de espécies como o choupo e o salgueiro.
• Resíduos de produtos florestais – A serradura e os resíduos provenientes das serrações e da produção de mobiliário estão incluídos nesta categoria.
• Combustível de madeira – materiais como madeira para celulose e madeira de qualidade comercial utilizados como fonte de combustível para aquecimento de edifícios ou para gerar calor em processos industriais.
• Resíduos de madeira urbanos – Detritos de madeira resultantes do desmatamento, resíduos de tempestades, aparas de jardinagem e resíduos da poda de árvores ao longo de linhas elétricas.
• Desbaste de árvores e florestas – poda e desbaste de florestas e povoamentos florestais, incluindo a remoção de espécies arbóreas e plantas indesejadas. Todos os resíduos removidos com o objetivo de manter ou melhorar a saúde ecológica da floresta e aumentar a sua capacidade de prevenir o risco de incêndios florestais.

Energia proveniente da biomassa lenhosa

A maior parte da biomassa lenhosa utilizada para fins energéticos é um subproduto das operações de gestão florestal e da indústria de produtos florestais. Enquanto fonte de energia, a biomassa lenhosa é convertida principalmente em energia através de processos de combustão, conversão química, conversão bioquímica e conversão termoquímica.

• Combustão – queima de biomassa lenhosa para produzir calor.
• Conversão química – decomposição da biomassa lenhosa através de um processo induzido quimicamente. Pense no biodiesel.
• Conversão bioquímica – utilização de um organismo vivo (por exemplo, bactérias ou leveduras) para decompor a biomassa
• Conversão termoquímica – a exposição da biomassa ao calor produz diferentes tipos de gases e líquidos, ou sólidos (por exemplo, gaseificação, liquefação, pirólise)

Eletricidade

A madeira pode ser queimada numa caldeira para produzir eletricidade. O calor da combustão da madeira faz ferver a água e gera vapor, que aciona turbinas e produz eletricidade. A eletricidade é frequentemente utilizada para alimentar desde pequenas operações industriais até centrais elétricas municipais.

Calor

Acender e utilizar uma fogueira para se aquecer é o método de aquecimento mais antigo do mundo. No contexto da biomassa lenhosa e do aquecimento, estes sistemas (caldeiras, fogões e fornos exteriores) são normalmente utilizados para aquecer edifícios e/ou espaços industriais. Uma alternativa comum são os sistemas de aquecimento a pellets de madeira, tanto para uso doméstico como comercial.

Os pellets de madeira são um produto de biomassa que foi processado e compactado em pequenos pellets cilíndricos, ideais para armazenamento e produção de calor devido ao seu tamanho reduzido e densidade. Nos últimos anos, tornaram-se uma forma popular de aquecimento doméstico, através de salamandras a pellets, e estão a ganhar cada vez mais popularidade também no aquecimento comercial e industrial.

Cogeração

Quando a eletricidade e o calor são gerados e utilizados simultaneamente, este processo é designado por cogeração ou Produção Combinada de Calor e Eletricidade (PCCE). Em contextos comerciais e industriais, as caldeiras que utilizam madeira para produzir eletricidade também produzem água quente e/ou vapor, que são utilizados noutras aplicações. A cogeração é a utilização mais comum da energia da madeira nos Estados Unidos. As fábricas de celulose e papel utilizam biomassa lenhosa e subprodutos da madeira nestes sistemas para produzir calor e energia.

Biocombustíveis

Embora a maioria dos combustíveis para transportes seja produzida a partir da refinação de derivados do petróleo, os biocombustíveis estão a ser amplamente explorados para mitigar as preocupações relacionadas com o esgotamento dos combustíveis fósseis tradicionais, as questões ambientais, a segurança energética nacional e a flutuação dos preços. Os tipos de biocombustíveis mais conhecidos são o etanol e o metanol.

• Etanol – o etanol de base lenhosa (celulósico) é produzido a partir das paredes celulares de materiais lenhosos. Quimicamente mais complexo do que o etanol vegetal tradicional, o etanol celulósico queima de forma mais limpa do que a gasolina e o gasóleo. Apresenta também baixas emissões de carbono, enxofre e partículas.
• Metanol – também conhecido como álcool de madeira, é obtido através do processo de destilação da madeira. É normalmente utilizado em combustíveis para competições profissionais e como aditivo para aumentar a octanagem da gasolina.

A biomassa lenhosa, enquanto recurso natural e renovável utilizado para produzir calor, eletricidade, energia e combustíveis, apresenta tanto vantagens como desvantagens. A sua extração das florestas pode contribuir para manter as florestas saudáveis e ajudar a mitigar o risco de incêndios florestais; no entanto, é importante compreender que a exploração excessiva ou a remoção de demasiado material lenhoso pode ter um efeito negativo na fertilidade do solo e nos habitats naturais. Trata-se de um equilíbrio delicado entre economia e ecologia, em que práticas como a silvicultura podem ajudar a definir a combinação adequada.

Uma questão frequente é se existe biomassa lenhosa suficiente para criar um recurso sustentável capaz de se expandir de forma a satisfazer as necessidades de um vasto segmento da população ou de uma base industrial. Isso dependerá, em parte, das políticas governamentais, dos incentivos e da atividade empresarial que impulsionam novas inovações no setor.

Embora não exista nenhuma fonte de energia, renovável ou não, que seja capaz, por si só, de resolver todos os desafios associados à produção e ao consumo de energia, a biomassa lenhosa oferece, sem dúvida, alternativas viáveis que podem e irão complementar essas necessidades, tanto no presente como no futuro. A madeira será sempre uma boa opção.