Biomassa: o que é, tipos, como funciona, vantagens e desvantagens e como usar

A energia biomassa é uma forma de energia renovável que se obtém a partir de materiais orgânicos, como resíduos agrícolas, florestais e urbanos.

Neste conteúdo vamos abordar as fontes de biomassa, os processos de conversão e os benefícios ambientais e econômicos dessa alternativa energética.

O que é biomassa?

Biomassa é um material orgânico utilizado como fonte de energia renovável. Sua principal origem é vegetal, podendo ser obtida de diversas fontes, como resíduos agrícolas, florestais, urbanos e industriais.

Trata-se de uma fonte de Energia renovável, uma vez que a sua decomposição libera gás carbônico na atmosfera, o qual, ao longo do seu ciclo, é transformado em hidrato de carbono por meio da fotossíntese realizada pelas plantas. Portanto, a geração de energia de biomassa é uma opção viável para substituir combustíveis fósseis e poluentes.

Por ser um recurso natural e renovável, a biomassa atua diretamente na produção de energia, ou como combustível.  

Como é produzida a biomassa?

A biomassa é produzida a partir de substâncias de origem orgânica, sejam de origem vegetal ou animal, tais como resíduos agrícolas, excrementos de animais, resíduos florestais e bagaço de cana-de-açúcar.

Como funciona a biomassa?

O funcionamento da energia de biomassa vem sendo aperfeiçoado ao longo dos anos, mas seu uso é bastante antigo. Historicamente, povos ancestrais já utilizam elementos orgânicos da natureza para produzir energia.

Existem diversos procedimentos que possibilitam produzir energia a partir de restos orgânicos, como lenha ou esgoto doméstico. Por isso, a origem da fonte de biomassa e o seu objetivo de consumação são os elementos determinantes para a transformação em energia.

Os métodos mais comuns para gerar energia a partir da biomassa são quatro:

• Combustão
• Gaseificação
• Pirólise
• Co-combustão da matéria-prima orgânica

Entenda mais sobre cada um deles a seguir.

Combustão

A combustão da biomassa ocorre a partir da liberação de calor, que gera eletricidade.

Gaseificação

Neste processo, a energia da biomassa é convertida em combustível gasoso.

Pirólise

Para acelerar a decomposição da biomassa, a pirólise a expõe em alta temperatura sem a presença de oxigênio.

Co-combustão da matéria-prima orgânica

Visa substituir parte do carvão mineral por meio da utilização de urnas termelétricas por biomassa.

Os processos de pirólise e gaseificação estão atrelados à conversão termoquímica dos insumos e à combustão, em que a biomassa é queimada para aquecer a água em usinas e, a partir do vapor, gerar movimento nas turbinas.

Conheça os processos de conversão de biomassa em energia

Existem diversos processos de conversão em biomassa em energia. Esses métodos podem ser adaptados de acordo com a biomassa disponível e os objetivos específicos de utilização de energia. Os processos podem ser classificados em:

• Processos físicos
• Processos físicos
  
• Processos bioquímicos
  
• Processos termoquímicos
  

Processos físicos

Os processos físicos de conversão de biomassa em energia incluem:

Secagem: remoção da umidade presente na biomassa para melhorar sua eficiência como combustível, facilitando o armazenamento e a queima.

Compactação: compactação da biomassa em pellets ou briquetes, aumentando sua densidade e facilitando o manuseio e o transporte.

Tratamento térmico direto: aplicação de calor diretamente à biomassa para liberar compostos voláteis, como na pirólise, que pode produzir bio-óleo, biochar e gases.

Processos bioquímicos

Os processos bioquímicos de conversão de biomassa em energia envolvem principalmente a ação de microrganismos. Alguns exemplos incluem:

Fermentação: utilização de microrganismos, como bactérias ou leveduras, para converter açúcares presentes na biomassa em etanol ou outros biocombustíveis.

Digestão anaeróbica (biodigestão): decomposição de matéria orgânica por microorganismos em condições sem oxigênio, resultando na produção de biogás, composto principalmente por metano e dióxido de carbono

Fotossíntese artificial: processos em que dispositivos biomiméticos tentam replicar a fotossíntese natural para converter luz solar diretamente em energia utilizável.

Processos termoquímicos

Os processos termoquímicos de conversão de biomassa em energia envolvem reações químicas e a aplicação de calor. Alguns exemplos incluem:

Combustão: queima direta da biomassa na presença de oxigênio, produzindo calor que pode ser utilizado para geração de vapor e acionamento de turbinas geradoras de eletricidade.

Gaseificação: conversão da biomassa em um gás combustível, chamado gás de síntese, em um ambiente controlado e com restrição de oxigênio. Esse gás pode ser utilizado para a geração de eletricidade ou síntese de produtos químicos.

Pirólise: decomposição térmica da biomassa na ausência de oxigênio, resultando em produtos como bio-óleo, biochar e gases. O bio-óleo pode ser utilizado como combustível ou na produção de produtos químicos.

Principais aplicações da biomassa

A biomassa tem diversas aplicações, incluindo:

Geração de energia: utilização para produção de eletricidade, calor e biocombustíveis, através de processos como combustão, gaseificação e fermentação.

Biocombustíveis: produção de biocombustíveis líquidos, como etanol e biodiesel, para substituir parcial ou totalmente os combustíveis fósseis em veículos e equipamentos.

Cogeração: geração simultânea de eletricidade e calor a partir da biomassa, aumentando a eficiência energética.

Produção de calor: utilização direta da biomassa para aquecimento residencial, industrial e comercial.

Bioquímicos e materiais: utilização de biomassa na produção de produtos químicos, plásticos biodegradáveis e materiais sustentáveis.

Tratamento de resíduos: utilização de biomassa na compostagem e biodigestão anaeróbica para tratamento de resíduos orgânicos.

Vantagens e desvantagens da biomassa

Assim como todas as fontes de energia, a biomassa também apresenta seus benefícios e riscos. Por isso, é muito importante considerar os prós e os contras antes de optar por utilizar um recurso. Confira alguns deles!

Vantagens

• É um recurso 100% renovável;
• Baixo custo e alta capacidade de aproveitamento em resíduos;
• Emite poucos poluentes em relação à utilização de fontes não renováveis de energia;
• Possui menor risco ambiental.

Desvantagens

• Ocasiona desmatamento;
• Dificuldade de transporte e armazenamento de biomassa sólida;
• Menor poder calorífico em relação a outros combustíveis;
  
• Eficiência reduzida.
  

Impacto ambiental e econômico da biomassa

A biomassa, energia limpa, tem um impacto ambiental reduzido em comparação com energias não renováveis, como visto anteriormente.

Em especial, o uso de biomassa diminui a pressão existente sobre os ecossistemas do planeta, sendo positivo para a biodiversidade e para a preservação de habitats naturais, por exemplo. 

Afinal, ao utilizar subprodutos e produtos de diferentes segmentos, se reduz a necessidade de ampliar as terras para geração de energia, conservando o meio ambiente.

Além disso, do aspecto econômico, a biomassa gera energia limpa baseada na economia circular, o que também é um ponto muito positivo.

Isto é, materiais orgânicos produzidos pelos nichos já citados, que seriam descartados e inutilizados, viram uma fonte de energia verde.

A partir desse movimento, a biomassa energia limpa gera mais empregos e negócios enquanto dá destino sustentável aos resíduos que seriam descartados em aterros sanitários.

Cenário da energia de biomassa x solar no Brasil

Apesar de o Brasil ter uma grande capacidade para a produção de energia de biomassa, ela não chega a representar 10% de toda a produção de energia no país. Segundo dados da Agência GOV, em 2023, a geração de energia de biomassa bateu recorde de contribuição ao Sistema Interligado Nacional (SIN), com 3.218 megawatts médios (MWm). No entanto, a falta de investimentos públicos e um interesse reduzido nessa forma de energia não fazem com que ela seja uma das formas mais populares.

Já a energia solar vem se popularizando mais a cada ano. Apesar de ainda não ser expressiva no Brasil, as diversas possibilidades de financiamento e os benefícios para seus usuários fazem com que cada vez mais imóveis, domiciliares ou empresariais, façam adaptações para produzir sua própria energia elétrica a partir do Sol.

Qual o futuro da energia de biomassa?

O futuro da energia de biomassa é promissor devido aos avanços tecnológicos que tornam sua conversão mais eficiente e econômica, como os biocombustíveis avançados e a bioenergia com captura e armazenamento de carbono. 

Além disso, a biomassa pode contribuir de forma significativa para a redução do efeito estufa, diversificação das fontes de energia e desenvolvimento rural, especialmente em regiões com grande produção agrícola e florestal. 

Políticas governamentais de incentivo e investimentos em pesquisa e desenvolvimento também são fundamentais para consolidar a biomassa como uma importante fonte de energia renovável no futuro.

Energia de biomassa ou solar: qual a melhor?

Considerando os prós e os contras de cada uma das fontes de energia e, após entender o que é biomassa, é possível decidir entre energia de biomassa e solar. Neste sentido, é válido considerar a melhor opção para seu imóvel pensando em longo prazo e considerando os impactos ambientais de cada uma.

No caso da energia de biomassa, o consumidor poderá reduzir o valor de sua conta de luz e fará uso de recursos renováveis. Entretanto, o seu modo de operação contribui para o desmatamento, alterações climáticas e aumento das chuvas ácidas, além de possuir eficiência reduzida.

Já a solar contribui para a proteção do meio ambiente e não compromete os recursos naturais, sendo necessária apenas a utilização da luz solar para o funcionamento. Dessa forma, apesar de não funcionar igualmente por 24 horas (redução em períodos de chuva ou à noite), ela gera eletricidade de modo simples e eficiente.

Após conhecer mais sobre o que é biomassa e a geração de energia de biomassa e solar, entenda tudo também sobre as vantagens da energia solar.