GLOSSÁRIO # BIOCHAR # BIOGÁS #BIOMASSA #BIOENERGIA # BIOMETANO #ENERGIA #ENERGIAS RENOVÁVEIS # FLORESTAL # HIDROGÊNIO VERDE # MADEIRA #PELLETS

#Bactéria : Um pequeno organismo unicelular. As bactérias não possuem um núcleo organizado, mas possuem uma membrana celular e uma parede celular protetora. As bactérias podem ser usadas para fermentar açúcares em etanol.

#Bagaço : Resíduo que resta após a extração de um suco contendo açúcar de plantas como a cana-de-açúcar. O bagaço de cana-de-açúcar é um material fibroso que contém celulose como seu principal componente. É produzido em grandes quantidades em todo o mundo. É um tipo de material residual que vem da indústria açucareira. É mais comumente usado em indústrias de papel, mas pesquisadores sugeriram que diferentes tratamentos mecânicos e químicos podem ajudar a extrair fibras celulósicas, celulose pura, nanofibras de celulose e nanocristais de celulose. Esses materiais extraídos têm diversas aplicações na produção de fibras celulósicas regeneradas e materiais compósitos. O bagaço de cana-de-açúcar contém cerca de 40–50% de celulose e 25–35% de hemicelulose. O restante contém lignina, cera, etc

O bagaço é usado em várias aplicações, incluindo indústrias de papel, como matéria-prima, como biocombustível, etc. O bagaço da cana-de-açúcar é um material celulósico. Geralmente é um tipo de resíduo, que pode ter alguns usos específicos. Como contém uma quantidade razoável de celulose, essa celulose pode ser extraída e essa celulose pode ter diferentes aplicações. Os materiais fibrosos também podem ser usados como fibras no setor têxtil e de engenharia civil, embora possam precisar de alguns tratamentos exclusivos antes de serem usados. Mais especificamente, este bagaço pode ser usado para reforçar materiais compósitos para criar um tipo totalmente novo de material. A principal vantagem de usar bagaço é que ele é um material residual puro e, se este material puder ser utilizado em qualquer aplicação, mesmo após alguns pré-tratamentos simples, o processo ainda produz um produto muito econômico, e também o produto certamente será total ou parcialmente biodegradável, o que é um fator bastante importante hoje em dia. Além disso, a fibra extraída pode apresentar propriedades mecânicas muito boas se uma técnica apropriada for usada. A celulose extraída também pode ser usada para produzir fibras têxteis regeneradas sustentáveis . Além disso, o bagaço também pode ser uma fonte para a produção de nanopartículas, embora isso não seja barato como alternativas.

O bagaço de cana-de-açúcar tem sido utilizado para diferentes fins. Dele, extrai-se fibra celulósica. Também tem sido utilizado para extrair celulose pura, enquanto nanopartículas de celulose também têm sido testadas para serem extraídas do bagaço de cana-de-açúcar. Diferentes pesquisadores utilizaram técnicas variadas, e os resultados também foram distintos.

#Extração de fibras. O bagaço de cana-de-açúcar contém dois tipos diferentes de fibras na casca e na medula interna. Geralmente, as fibras da casca podem ser úteis devido ao seu comprimento maior e propriedades mecânicas comparativamente melhores. As fibras da medula interna também podem ser usadas em várias aplicações, mas não se espera que apresentem melhores propriedades mecânicas devido ao seu comprimento mínimo de fibra.

#Extração de celulose. Existem algumas pesquisas sobre a extração de celulose do bagaço da cana-de-açúcar. A celulose extraída tem sido utilizada em diversas aplicações.

#Extração de nanocelulose. Nanocelulose é celulose na forma de fibras ou cristais que têm comprimentos na região de alguns micrômetros e diâmetros dentro da faixa de <100 nm. Eles são extraídos de fibras de celulose naturais. Os materiais de nanocelulose são principalmente de três tipos: celulose nano fibrilada, nanocristais de celulose e nanocelulose bacteriana. Entre estes, os nanocristais de celulose são geralmente derivados de fibras celulósicas.

Propriedades dos compósitos reforçados com bagaço. A cana-de-açúcar tem sido usada em diversas aplicações que são discutidas brevemente na seção anterior. Ela foi considerada útil junto com materiais de matriz naturais e sintéticos. Entre os materiais de matriz biológica, o amido tem sido bastante comumente usado com fibra de bagaço de cana-de-açúcar.

#Principais descobertas. Embora todas essas pesquisas tenham sido realizadas utilizando diferentes materiais, técnicas e tipos de máquinas, ainda assim, algumas tendências comuns podem ser encontradas nesses estudos. Em resumo, os resultados da avaliação realizada aqui em vários estudos são apresentados a seguir.

•As fibras de bagaço não são superiores em termos de propriedades mecânicas, mas sua disponibilidade e aplicação versátil podem torná-las um material prático, especialmente em indústrias de compósitos.

•Essas fibras podem ser usadas em qualquer comprimento, da escala nanométrica à mililitro. Diferentes comprimentos ou tamanhos de fibra oferecem características adicionais ao material final. No entanto, tamanhos menores têm sido considerados uma opção preferível para os pesquisadores, pois é mais fácil produzir uma mistura uniforme ao usar fibras mais curtas, especialmente fibras dentro da faixa de tamanho da escala nanométrica. Uma melhor mistura é ainda mais importante ao usar materiais de matriz hidrofóbica, pois a natureza hidrofílica da fibra do bagaço a impede de formar ligações com as moléculas da matriz de caráter completamente oposto.

•A modificação da superfície da fibra ou o uso de um agente de acoplamento pode ajudar a reduzir a natureza hidrofílica das fibras e torná-las compatíveis para uso com qualquer tipo de polímero. Existem muitos tipos de agentes de modificação de superfície disponíveis e sendo usados por pesquisadores. Mas entre os estudos discutidos aqui, a acetilação usando anidrido acético foi considerada a mais eficaz. Essa modificação causa a esterificação da celulose, que é um procedimento bastante comum e útil para reduzir a natureza hidrofílica dos polissacarídeos. Mas ainda assim, a adição de fibra pode não melhorar muito as propriedades de tração do material, mas o módulo de tração, a resistência ao impacto e as propriedades de flexão foram melhoradas na maioria dos casos.

•O pré-tratamento pode ajudar a melhorar a ligação mecânica entre as fibras do bagaço e as moléculas da matriz, tornando a superfície das fibras mais áspera.

#Beterraba. A beterraba é uma planta bienal cultivada por suas raízes carnudas . Existem diferentes tipos de beterraba , com usos específicos: A beterraba é cultivada por seu alto teor de açúcar. Hoje, é cultivada principalmente para a produção de açúcar para consumo alimentar. No entanto, o açúcar da beterraba também pode ser usado na indústria de base biológica e na química verde, pois é possível produzir moléculas de plataforma a partir da beterraba, que podem ser usadas para produzir bioplásticos, etanol (álcool), bioetanol (biocombustível) ou biossolventes.

A beterraba forrageira é usada para alimentar animais. A beterraba vegetal é utilizada para consumo humano. Beterrabas e/ou seus resíduos (pontas, polpa, etc.) podem ser utilizados na biometanização , pois esses materiais têm um bom potencial para produzir biogás .

#Biocarbono. O biocarbono é frequentemente chamado de carvão vegetal e, como tal, é familiar para a maioria das pessoas, visto que é frequentemente usado para cozinhar ou fazer churrasco. Embora o carvão vegetal seja preferível à madeira para esses fins, esses processos de combustão estão longe de ser ideais em comparação com o que é possível em aplicações de combustão ideal para carvão vegetal em pó, briquetes ou pellets.

O biocarbono resulta de um processo de conversão térmica no qual a biomassa virgem, como a madeira, é aquecida a uma determinada temperatura, perdendo grande parte de seu conteúdo volátil e, consequentemente, aumentando o teor relativo de carbono e carbono fixo. O tratamento térmico resulta em um produto que perdeu a estrutura fibrosa da biomassa virgem e que pode ser usado diretamente como redutor na indústria metalúrgica ou para cozinhar e grelhar, ou pode ser facilmente triturado em pó e, se desejado, posteriormente comprimido em briquetes ou pellets.

Portanto, o biocarbono é um produto mais refinado e versátil do que o material torrefado, e com as melhores qualidades de combustível que um combustível sólido à base de biomassa pode ter, além de muitos usos alternativos possíveis.

O biocarbono possui diversas qualidades e áreas de utilização, como combustível ou para outros fins. O biocarbono é o combustível de biomassa sólida ideal.

Proporciona as condições de combustão mais estáveis com as menores variações de emissão e pode ser facilmente e energeticamente eficientemente esmagado em partículas pequenas e quase esféricas. Fornece o maior valor de aquecimento. Fornece a maior densidade de energia (massa e volume quando comprimido) e densidade aparente (quando comprimido). Fornece o maior teor de carbono fixo e tem alta reatividade e consome muito pouca água e não se degradam bacteriologicamente durante o armazenamento. Proporciona redução de custos logísticos quando comprimido (transporte e armazenamento). Proporciona redução nas necessidades de investimento em usinas de bioenergia.

Comparado ao carvão fóssil, o biocarbono tem: menor teor de N, S e metal, por exemplo Hg e menor teor de cinzas.

O combustível de biocarbono pode ser usado, por exemplo, como combustível de pico em usinas de bioenergia existentes, como combustível substituto para caldeiras a óleo, como combustível de qualidade para aparelhos de aquecimento de pequena escala, de alta eficiência e baixa emissão e, em geral, para reduzir problemas operacionais em usinas de bioenergia.

Na indústria metalúrgica, o biocarbono é um redutor preferencial do ponto de vista de propriedades na produção de, por exemplo, silício (Si), carboneto de silício (SiC) e manganês (Mn). O Si, por exemplo, é utilizado na indústria de células solares para a produção de painéis solares. Para células solares, uma unidade de energia de biomassa, que entra, gera cerca de mil unidades de eletricidade durante a vida útil de uma célula solar. Isso é bioeletricidade indireta.

Por fim, o biocarbono pode ser usado para diversos outros propósitos, por exemplo, como carvão ativo para fins de limpeza/purificação ou como intensificador de produtividade do solo. Para todos os usos de biocarbono, haverá condições ótimas de produção de biocarbono que produzirão a melhor ou a qualidade de biocarbono preferida para o uso específico. Essa ótima também pode depender das propriedades da biomassa virgem.

#Biocarvão. também conhecido como biomassa torrada ou biochar , é um combustível rico em carbono e de alta densidade energética produzido pelo aquecimento de biomassa em um ambiente com oxigênio limitado, um processo conhecido como torrefação ou pirólise . Este tratamento aumenta o conteúdo energético do material, reduz seu teor de umidade e melhora suas propriedades de combustão , tornando o biocarvão uma alternativa mais eficiente e ecologicamente correta ao carvão fóssil tradicional.

O biocarvão é usado em diversas aplicações, incluindo geração de energia , aquecimento industrial e como matéria-prima para produção de carvão ativado e outros produtos de valor agregado.

#Bio óleo. O óleo de pirólise é produzido pela pirólise da madeira . Este óleo é uma mistura complexa de moléculas resultante da divisão e combinação das moléculas da madeira. Apresenta-se como um líquido castanho-escuro. Estes óleos podem ser utilizados para fins energéticos ou químicos.

Composição: O óleo proveniente da condensação dos gases produzidos durante o processo de pirólise da madeira é uma mistura complexa. É constituído principalmente por água e lignina, mas inclui diversas outras moléculas.

Usos. O óleo de pirólise contém uma série de moléculas altamente valorizadas pelas indústrias química e agroalimentar (aromas como baunilha, sabor defumado, molho barbecue). No entanto, é necessário separar esses componentes, o que não é fácil de fazer em larga escala.

O uso de energia (biocombustível de segunda geração ou combustão direta ) pode parecer mais simples, mas exige tecnologias especialmente adaptadas. Pesquisas estão em andamento para encontrar métodos mais adequados para melhor aproveitamento dessa "gasolina renovável". O óleo de pirólise tem uma densidade energética 6 a 7 vezes maior que a da biomassa bruta.

#Biochar. Biochar é definido como um “sólido carbonáceo poroso” produzido pela conversão termoquímica de materiais orgânicos em uma atmosfera pobre em oxigênio, que possui propriedades físico-químicas adequadas para o armazenamento seguro e de longo prazo de carbono no ambiente e, potencialmente, para a melhoria do solo.

Biochar é um material rico em carbono que pode ser preparado a partir de várias matérias-primas de resíduos orgânicos , como resíduos agrícolas e lodo de esgoto municipal. O biochar tem recebido cada vez mais atenção devido às suas características únicas, como alto teor de carbono e capacidade de troca catiônica, grande área de superfície específica e estrutura estável.

As propriedades físico-químicas do biochar variam com os tipos de matérias-primas . Pirólise , gaseificação e carbonização hidrotérmica são os métodos comuns para a preparação de biochar. O biochar pode ser modificado por ácido, álcali, agentes oxidantes, íons metálicos, materiais carbonosos, vapor e purga de gás. A seleção dos métodos de modificação depende dos campos de aplicação ambiental. O biochar tem sido usado para remediação e melhoria do solo, sequestro de carbono, compostagem de resíduos sólidos orgânicos, descontaminação de água e esgoto, catalisador e ativador, materiais de eletrodo e modificador de eletrodo, que foram discutidos em detalhes. A aplicação do biochar no sequestro de carbono deve ser investigada mais detalhadamente em condições experimentais semelhantes para obter resultados consistentes. O efeito do biochar sobre os microrganismos do solo deve ser investigado mais detalhadamente para elucidar a razão dominante para a melhoria da fertilidade do solo com base em diferentes solos e matérias-primas. Além disso, mais atenção deve ser dada à liberação de metais pesados e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs) do biochar para o meio ambiente quando o biochar é usado na prática para a remediação ambiental. A relação entre a estrutura do biochar e a capacidade de ativação deve ser investigada mais detalhadamente para esclarecer o mecanismo de ativação do persulfato pelo biochar quando ele é usado como ativador.

#Biocombustíveis : biomassa convertida em combustíveis líquidos ou gasosos, como etanol, metanol, metano e hidrogênio. Biocombustíveis são combustíveis líquidos derivados da biomassa e são utilizados como alternativa aos combustíveis líquidos para transporte à base de combustíveis fósseis, como gasolina, diesel e combustíveis de aviação. Os biocombustíveis representavam 1,8% dos combustíveis para transporte no mundo. Algumas organizações utilizam o termo biocombustíveis para se referir a sólidos, líquidos e gases utilizados na produção de bioenergia. No entanto, devido às inúmeras formas e finalidades da bioenergia, o Acordo de Implementação de Bioenergia da AIE, Tarefa 39, utiliza a definição mais específica de biocombustíveis (para transporte de líquidos). Um biocombustível é um transportador de energia sólido, líquido ou gasoso, baseado em biomassa, que pode fornecer calor, eletricidade ou serviços de transporte.

#Biocombustíveis Avançados. Biocombustíveis avançados usam tecnologias pré-comerciais usando culturas não alimentares, resíduos agrícolas e florestais. Esses materiais são compostos de 3 blocos de construção primários: celulose, hemicelulose ou lignina. Os biocombustíveis avançados podem ser misturados com combustíveis à base de petróleo, queimados em motores de combustão interna existentes e distribuídos por meio da infraestrutura existente ou são dedicados ao uso em veículos ligeiramente adaptados com motores de combustão interna (por exemplo, veículos para DME). Combustíveis avançados podem ser produzidos a partir de resíduos, talos de trigo e milho, madeira e culturas energéticas dedicadas. Muitos biocombustíveis avançados estão em desenvolvimento, incluindo etanol celulósico, biometanol, DMF, Bio-DME, diesel Fischer-Tropsch, álcoois mistos e diesel de madeira. Alguns desses combustíveis ainda estão nos estágios iniciais de desenvolvimento e podem incluir biocombustíveis de algas e hidrogênio de biomassa.

#Biocombustíveis convencionais. Os biocombustíveis convencionais atingiram a maturidade tecnológica e de mercado e estão disponíveis comercialmente; no entanto, os avanços na geração e no processamento de matéria-prima podem reduzir ainda mais os custos e alcançar um melhor desempenho ambiental. Os biocombustíveis convencionais típicos incluem etanol de cana-de-açúcar, etanol à base de amido ou de milho, biodiesel e óleo vegetal puro (OPP). A matéria-prima utilizada na produção de biocombustíveis convencionais pode consistir em açúcares, amidos, oleaginosas e gorduras animais – em alguns casos, estas podem ser utilizadas como alimento ou ração animal. Os biocombustíveis convencionais caracterizam-se pela sua capacidade de serem misturados com combustíveis derivados do petróleo, queimados em motores de combustão interna existentes e distribuídos através da infraestrutura existente, ou pela sua utilização em tecnologias veiculares alternativas existentes, como os FFVs (Flexible Fuel Vehicles) ou veículos a gás natural. Existem também outros biocombustíveis de nicho, como o biogás, que é obtido através do tratamento anaeróbico de esterco e outros materiais de biomassa. No entanto, os volumes de biogás utilizados para transporte são relativamente pequenos atualmente.

#Biocombustíveis Sintéticos. Biocombustíveis sintéticos são avançados e podem ser sintetizados a partir de gases produzidos pela gaseificação térmica de biomassa.

#Combustíveis Fischer-Tropsch: Combustíveis para motores de ignição por compressão (=Diesel) ou motores de ignição por faísca (gasolina), também chamados de combustíveis BtL (combustíveis “de biomassa para líquido”).

#SNG, gás natural sintético produzido por processos termoquímicos.

#Dimetiléter (DME), um combustível gasoso para motores de ignição por compressão.

#Biocombustível para transporte. O biocombustível para transporte é produzido a partir de biomassa e queimado em motores de veículos para fornecer serviços de transporte; pode ser líquido ou gasoso. Um biocombustível é um transportador de energia sólido, líquido ou gasoso, baseado em biomassa, que pode fornecer calor, eletricidade ou serviços de transporte.

#Bioconversão (ou conversão bioquímica): Um termo geral que descreve o uso de sistemas biológicos para transformar um composto em outro. Exemplos são a digestão de resíduos orgânicos ou esgoto por microrganismos para produzir metano e a síntese de compostos orgânicos a partir de dióxido de carbono e água pelas plantas.

#Biodiesel : Combustível biodegradável para transporte, utilizado em motores a diesel, produzido pela transesterificação de óleos ou gorduras de origem orgânica. Pode ser usado como substituto ou componente do óleo diesel. O biodiesel é um combustível produzido a partir de óleo vegetal ou gordura animal. A matéria-prima mais comum para o biodiesel continua sendo o óleo de colza , representando 49% da produção total em 2015, mas sua posição está diminuindo consideravelmente, principalmente devido ao maior uso de óleo vegetal reciclado/óleo de cozinha usado (OAU). De fato, o OAU tornou-se a segunda matéria-prima mais importante, liderado pelos Países Baixos, Reino Unido e Alemanha. O óleo de palma ficou em terceiro lugar em termos de matéria-prima, seguido pelo óleo de girassol (3% da matéria-prima total do biodiesel ). Fontes mais específicas de biocombustível, como madeira, ácidos graxos ou óleo de semente de algodão, são utilizadas dependendo da produção local/nacional.

Produção. O biodiesel resulta da transformação química de uma gordura (transesterificação), que a torna menos viscosa. Essa gordura pode ter diversas origens:

• Óleos de culturas oleaginosas anuais, como colza, milho , girassol, soja…

• Óleos de sementes oleaginosas perenes, como palma ou palmiste

• Óleos e gorduras usados de residências e HORECA

• Subprodutos da indústria madeireira

• Óleo de algas ou microalgas

Usos. O biodiesel pode ser usado como combustível em veículos ou como combustível em caldeiras, geradores ou motores de cogeração para a produção de calor e/ou eletricidade. O biodiesel pode ser usado em diversas proporções em veículos rodoviários.

#Bioeconomia : A transição industrial global para a utilização de recursos aquáticos e terrestres renováveis em energia, produtos intermediários e finais para benefícios econômicos, ambientais e de segurança nacional. A bioeconomia abrange os setores industriais e econômicos que produzem ou processam matérias-primas de biomassa ou usam recursos biológicos para alimentos, materiais ou energia, além de seus serviços associados.

#Bioeconomia circular. Uma bioeconomia circular é um novo modelo econômico que enfatiza o uso e a reutilização de capital natural renovável; ele se concentra em minimizar o desperdício, aumentar o uso de materiais circulares e substituir a ampla gama de produtos não renováveis, baseados em fósseis, atualmente em uso por produtos renováveis de base biológica.

#Bioenergia : O uso de biomassa como matéria-prima para produzir energia elétrica ou calor por meio da combustão direta da matéria-prima, da gaseificação e posterior combustão do gás resultante, ou por outros processos de conversão térmica. A energia é gerada por motores, turbinas, células de combustível ou outros equipamentos.

Bioenergia é a energia derivada de qualquer forma de biomassa ou de seus subprodutos metabólicos. A bioenergia compreende o calor, a eletricidade, a refrigeração e os combustíveis para transporte produzidos a partir da biomassa.

#Bioenergia tradicional/uso tradicional de biomassa. A bioenergia tradicional /uso de biomassa refere-se à queima de biomassa lenhosa, carvão ou resíduos agrícolas em fogões simples e outros dispositivos de aquecimento ineficientes, e ainda é um elemento importante em muitas economias emergentes e em desenvolvimento.

#Bioenergia com captura e armazenamento de carbono (BECCS). BECCS é o processo de captura e armazenamento de CO2 de processos que utilizam matérias-primas de biomassa para produzir calor, eletricidade ou biocombustíveis (por exemplo, na combustão de biomassa, gaseificação, usinas de biogás, usinas de etanol, fábricas de celulose para produção de papel; fornos de cal para produção de cimento; e biorrefinarias). A biomassa absorve CO2 à medida que cresce, liberando-o durante o processamento ou a queima. O CO2 liberado é capturado e injetado em armazenamentos, como formações geológicas profundas, removendo-o assim do ciclo natural do carbono.

Bioenergia com captura e armazenamento de carbono, ou BECCS , envolve a captura, o transporte e o armazenamento permanente de CO2 de processos onde a biomassa é convertida em combustíveis ou queimada diretamente para gerar energia. Ao capturar o carbono biogênico da biomassa, o BECCS reduz a quantidade de CO2 na atmosfera. Alternativamente, o CO2 biogênico sequestrado pode ser usado como componente base para a indústria química e outros usos de materiais (Bioenergia com captura e uso de carbono – BECCU ).

#Bioenergia com captura e uso de carbono, ou BECCU , envolve a captura, o transporte e o uso de CO2 de processos onde a biomassa é convertida em combustíveis ou queimada diretamente para gerar energia. Como esse carbono foi absorvido da atmosfera pelas plantas à medida que crescem, ele pode ser usado para criar novas moléculas em vez de carbono de origem fóssil. Essas moléculas podem ser combustíveis para energia no setor de transportes ou fontes sustentáveis de carbono para outros setores.

#Bioenergia Marinha. A bioenergia marinha é um segmento relativamente novo da indústria da bioenergia, sendo usada principalmente para se referir a todos os tipos de biomassa extraída ou produzida a partir de fontes oceânicas . Como muitos países europeus possuem grandes áreas costeiras, a bioenergia marinha pode ter um potencial interessante para o desenvolvimento de usinas de biocombustíveis e/ou biogás de 3ª geração . Após uma fase de entusiasmo público no início de 2010, o desenvolvimento de projetos se mostrou mais complexo do que o esperado. Pesquisadores ainda estão trabalhando para tornar essas tecnologias economicamente eficientes e replicáveis em larga escala.

#Fontes de biomassa marinha. A fonte mais conhecida de biomassa marinha são as algas. O termo "algas" refere-se a uma grande diversidade de organismos — desde cianobactérias microscópicas até algas gigantes. Entre as características atrativas dos combustíveis de algas estão o fato de poderem ser cultivados com impacto mínimo nos recursos de água doce, poderem ser produzidos utilizando água salina e residual, terem um ponto de fulgor elevado e serem biodegradáveis e relativamente inofensivos ao ambiente em caso de derrame. As algas podem ser convertidas em vários tipos de biocombustíveis, dependendo da técnica utilizada, incluindo biodiesel , biobutanol ou bioetanol . O metano também pode ser obtido, nomeadamente por gaseificação , pirólise ou processo de digestão anaeróbica. Além da produção de energia, as algas produzem todo o tipo de compostos úteis que podem ser usados para criar uma vasta gama de materiais de base biológica.

Outra fonte de matéria-prima para biomassa marinha reside na produção de resíduos e resíduos pela indústria de piscicultura. A reciclagem de lodo ou o uso de resíduos de peixe juntamente com esterco da produção animal pode aumentar a produção de biogás em comparação com o uso isolado de esterco ou resíduos de peixe, beneficiando ambos os setores.

#Bioenergia Moderna. A bioenergia moderna consiste no uso de tecnologias avançadas para converter biomassa em calor, eletricidade ou combustíveis líquidos e gasosos de forma eficiente, limpa e sustentável . Ao contrário da bioenergia tradicional, que envolve a combustão direta de biomassa (por exemplo, madeira ou resíduos de colheitas) para aquecimento ou cozimento em aparelhos de baixa eficiência (por exemplo, lareiras ou fogões simples), a bioenergia moderna abrange uma variedade de processos, como:

#Produção de biogás : digestão anaeróbica de materiais orgânicos, incluindo resíduos agrícolas e restos de alimentos , para produzir biogás , que pode ser usado para eletricidade, calor ou como combustível para veículos.

#Biocombustíveis líquidos : conversão de biomassa em bioetanol , biodiesel ou biocombustíveis avançados para transporte.

#Produção combinada de calor e energia de biomassa (CHP) : produção simultânea de eletricidade e calor a partir de biomassa, aumentando a eficiência energética.

#Fogões e caldeiras de biomassa modernos : Ao contrário de seus equivalentes “tradicionais”, esses sistemas são projetados para atingir níveis de eficiência muito altos, maximizando assim o uso efetivo dos recursos de biomassa e, ao mesmo tempo, alcançando baixos níveis de emissões.

A bioenergia moderna desempenha um papel crucial na transição para sistemas de energia de baixo carbono, fornecendo uma alternativa renovável aos combustíveis fósseis em diversos setores, como geração de energia , transporte e indústria.

#Bioenergia sustentável. Os sistemas modernos de bioenergia sustentáveis são aqueles que atendem aos seguintes critérios:

Mérito técnico, incluindo solidez tecnológica e acessibilidade da tecnologia;

Mérito financeiro e económico, incluindo a relação custo-eficácia, relações custo-benefício sólidas e coerência com as prioridades de desenvolvimento locais e nacionais; e

Solidez ecológica, tendo em mente que o uso tradicional de biomassa não é sustentável ; que a bioenergia moderna pode ser sustentável; e que a bioenergia sustentável é sempre bioenergia moderna.

Intermediário de biocombustível : matéria-prima à base de biomassa que serve como substituto do petróleo no refino a jusante (ou seja, açúcares, componentes químicos intermediários, bio-óleos e misturas gasosas). Intermediários de biocombustíveis de algas incluem lipídios extraídos, biomassa extraída de lipídios ou bio-óleo resultante da liquefação hidrotérmica.

#Bioetanol. O bioetanol é um combustível feito principalmente de plantas de açúcar (beterraba, cana-de-açúcar) ou amido ( cereais , milho ). O bioetanol de “segunda geração” ou “avançado” pode ser produzido a partir de matérias-primas não alimentares, como resíduos de colheitas , resíduos agroindustriais e até madeira.

Processo de fabricação. O bioetanol é produzido pela fermentação de açúcares e, em seguida, pela destilação. A etapa de fermentação transforma os açúcares simples (como os presentes na beterraba, cana-de-açúcar, etc.) em etanol. A destilação permite separar a água do etanol para purificá-lo.

Além do bioetanol , as fábricas que produzem bioetanol podem produzir outros produtos que podem ser usados para alimentos e rações, química verde, etc. Estamos falando de uma biorrefinaria.

No caso do uso de resíduos agrícolas (palha) ou outros materiais lignocelulósicos , duas etapas adicionais são necessárias. De fato, essas matérias-primas contêm açúcares "complexos" que devem ser liberados (as fibras precisam ser quebradas) e então transformados em açúcares simples (hidrólise) antes da fermentação. Essa produção de biocombustíveis de "segunda geração" ainda está em desenvolvimento, embora já existam algumas unidades de produção em escala industrial na Finlândia, por exemplo.

O bioetanol é usado principalmente como combustível para veículos, mas também pode ser usado na indústria química (molécula de plataforma, biossolventes, etc.) ou como combustível para a produção de calor e/ou eletricidade. Misturado à gasolina, o bioetanol pode ser usado em diversas proporções em veículos rodoviários.

#Biogás : mistura gasosa de dióxido de carbono e metano produzida pela digestão anaeróbica de matéria orgânica. O biogás é produzido a partir da decomposição de materiais orgânicos. Esses resíduos são depositados em um biodigestor na ausência de oxigênio. Com a ajuda de uma série de bactérias, a matéria orgânica é decomposta, liberando uma mistura de gases: 45 a 85% em volume de metano (CH4) e 25 a 50% em volume de dióxido de carbono (CO2). O resultado é um gás renovável que pode ser usado para diversas aplicações.

Biogás é um gás produzido por meio da biometanização , um processo no qual a matéria orgânica é decomposta na ausência de oxigênio.

#Composição do biogás. O biogás consiste principalmente de metano (50-80% CH4 ) e dióxido de carbono (20-40% CO2 ) . Outros gases estão presentes em pequenas quantidades: di-hidrogênio (H2 ) , sulfeto de hidrogênio (H2S), dinitrogênio (N2 ) e vapor d'água (H2O ) . O conteúdo energético do biogás provém do metano e do di-hidrogênio.

Usos:

Produção de calor ou vapor pela combustão de biogás em uma caldeira

Produção de eletricidade por combustão em um motor ou turbina

Produção de eletricidade e calor, também chamada de cogeração . Esta é a forma mais atual de recuperação de biogás na Europa.

O biogás também pode ser limpo para manter a fração do biometano e comprimido para produzir biocombustível ou ser injetado na rede de gás natural.

#Tratamento de biogás. Na maioria dos casos, é necessário purificar o biogás antes do uso. Recomenda-se, independentemente do sistema de recuperação, remover a água e o sulfeto de hidrogênio para não danificar o equipamento.

#Biogás , um gás sustentável. Por meio do uso de matérias-primas como esterco de gado ou resíduos agrícolas e agroalimentares, a biometanização ajuda a evitar emissões de metano que, de outra forma, seriam liberadas na atmosfera (gerando poluição) sem qualquer recuperação de energia.

O biogás e o biometano são gases renováveis que contribuem para a redução das emissões em toda a cadeia de valor. A sua utilização é essencial para acelerarmos a redução das emissões de GEE em diversos setores, incluindo a construção, a indústria, o transporte e a agricultura. O biogás e o biometano já estão disponíveis e são competitivos em termos de custos , considerando todas as externalidades positivas geradas pela produção desses gases renováveis. A Europa é atualmente o maior produtor de biogás e biometano do mundo, e será essencial aumentar a produção desses gases renováveis para atender à demanda por energia renovável até 2030 e atingir as metas climáticas em 2050.

O biogás e o biometano previnem emissões em toda a cadeia de valor, com um efeito triplo de mitigação de emissões. Em primeiro lugar, evitam emissões que, de outra forma, ocorreriam naturalmente: os resíduos orgânicos são levados para o ambiente controlado das usinas de biogás, evitando que as emissões produzidas pela decomposição da matéria orgânica sejam liberadas na atmosfera. Em segundo lugar, o biogás e o biometano produzidos substituem os combustíveis fósseis como fontes de energia. Em terceiro lugar, o uso do digestato obtido no processo de produção de biogás como biofertilizante ajuda a devolver o carbono orgânico ao solo e reduz a demanda pela produção intensiva de carbono de fertilizantes minerais.

Os motores combinados de cogeração (CHP) são uma via comum de valorização do biogás. A ideia por trás da CHP é que a cogeração de energia elétrica e térmica é mais eficiente do que a geração separada. Dependendo do projeto das usinas de biogás, parte do calor da CHP pode ser usada para apoiar o processo de fermentação da usina – por exemplo, se os reatores de biogás precisarem de calor para manter a temperatura correta. A eletricidade produzida é principalmente alimentada na rede elétrica, enquanto o calor excedente é disponibilizado para aplicações de aquecimento local.

O biogás e o biometano são gerados a partir de diferentes tipos de resíduos orgânicos , transformando os resíduos em um recurso valioso, o que constitui o princípio fundamental de uma economia circular eficiente . Resíduos alimentares ou águas residuais podem ser recuperados de nossas cidades e utilizados para produzir energia renovável, o que contribui para o desenvolvimento de uma bioeconomia local. No campo, resíduos da pecuária ou biomassa da agricultura podem ser otimizados e convertidos em energia, enquanto o digestato pode ser utilizado como fertilizante orgânico. Isso cria modelos de negócios adicionais no setor agrícola, tornando-o mais competitivo em termos de custos e promovendo a agricultura sustentável. Em muitas áreas rurais, a agricultura é uma das principais atividades econômicas. A agricultura também contribui significativamente para a produção de energia renovável, incluindo o biogás. A combinação de atividades agrícolas com a produção de energia renovável por meio do biogás traz múltiplos benefícios: ajuda os agricultores a gerenciar seus resíduos e resíduos de forma eficiente, reduz as emissões da agricultura e melhora a qualidade do solo e a biodiversidade nas terras agrícolas.

Nesses ecossistemas saudáveis, as plantas absorvem dióxido de carbono da atmosfera, agindo como sumidouros de carbono ; o digestato usado como fertilizante orgânico devolve nutrientes ao solo; as emissões de metano do gado são levadas para o ambiente controlado de uma usina de biogás, em vez de serem liberadas na atmosfera; o uso de cultivos sequenciais protege o solo e aumenta a biodiversidade. A promoção de práticas agrícolas sustentáveis e eficientes é um importante impulsionador do desenvolvimento rural, tornando a agricultura mais sustentável e competitiva em termos de custos .

#Biohidrogênio. refere-se ao hidrogênio obtido de fontes biogênicas (por exemplo, biogases e biomassa) usando uma variedade de tecnologias, incluindo processos biológicos, termoquímicos e bioeletroquímicos. Devido à sua capacidade única de remover carbono da atmosfera, o bio-hidrogênio está bem posicionado para ajudar setores com opções limitadas de descarbonização a alcançar a neutralidade de carbono. Além disso, os produtores de biogás estão interessados em diversificar sua produção e aumentar ainda mais a flexibilidade das plantas de digestão anaeróbica.

O bio-hidrogênio, um tipo de hidrogênio verde derivado ou produzido a partir de biogás e biomassa, pode contribuir para a descarbonização da produção de hidrogênio na Europa . Ao contrário de outras formas de hidrogênio, o bio-hidrogênio pode ser zero ou até mesmo negativo em carbono se for obtido a partir de matérias-primas como resíduos e esterco. Além disso, dependendo da tecnologia de bio-hidrogênio, a produção de bio-hidrogênio pode gerar coprodutos como dióxido de carbono biogênico puro, digestato ou biocarvão. Esse processo contribui ainda mais para a descarbonização das indústrias, contribuindo para a economia circular e ajudando a armazenar carbono permanentemente no solo.

O biohidrogênio pode ser gerado a partir de biogases produzidos internamente, reduzindo a necessidade de importação de gás e melhorando diretamente a segurança do abastecimento e a independência energética da Europa . Por exemplo, em áreas rurais onde possa haver necessidade futura de hidrogênio, o biohidrogênio pode ser produzido a partir de biogás bruto ou biometano para fornecer uma fonte local de energia verde. Isso também ajuda a reduzir a exposição à volatilidade dos preços do gás natural. Além dos seus benefícios ambientais, o bio-hidrogênio pode ser obtido a um custo de produção menor do que outros tipos de hidrogênio verde . O custo de produção do bio-hidrogênio varia atualmente de 1,15 a 9,65 euros/kg de H2, enquanto o custo de produção do hidrogênio verde por eletrólise oscila entre 2,51 e 11,94 euros/kg de H2.

#Biogênico. Uma substância biogênica é aquela derivada da biomassa.

#Biomassa : Um recurso energético derivado de matéria orgânica. Inclui madeira, resíduos agrícolas e outros materiais celulares vivos que podem ser queimados para produzir energia térmica. Inclui também algas, esgoto e outras substâncias orgânicas que podem ser usadas para produzir energia por meio de processos químicos.

#Resíduos do processamento de biomassa : Subprodutos do processamento de todas as formas de biomassa com potencial energético significativo. Por exemplo, a fabricação de produtos de madeira sólida e celulose a partir de toras produz casca, aparas e serragem, além de licores residuais da polpação. Como esses resíduos já são coletados no ponto de processamento, eles podem ser fontes convenientes e relativamente baratas de biomassa para energia. Biomassa é um material orgânico renovável que vem de plantas e animais.

As fontes de biomassa para energia incluem:

#Resíduos e desperdícios de madeira e de colheita e processamento de madeira — lenha e cavacos de madeira, serragem e resíduos de serrarias e de móveis , e licor negro de fábricas de celulose e papel

#Culturas agrícolas, resíduos e materiais residuais — milho, soja, cana-de-açúcar, capim, plantas lenhosas e algas, e resíduos de colheitas e processamento de alimentos — principalmente para produzir biocombustíveis

#Materiais biogênicos em resíduos sólidos urbanos — produtos de papel, algodão e lã, além de resíduos de alimentos, jardins e madeira

#Esterco animal e esgoto humano para produção de biogás/gás natural renovável.

#Biometanização. A biometanização é um processo de fermentação semelhante ao que ocorre no primeiro estômago de uma vaca . Os materiais que entram em um digestor (tanque de fermentação) sofrem degradação biológica por microrganismos. Essa fermentação tem a particularidade de ocorrer na ausência de oxigênio (digestão anaeróbica). A decomposição de materiais por biometanização produz dois tipos de produtos: biogás e digestato. A biometanização requer grandes quantidades de insumos, produzidos principalmente em setores que geram altos volumes de resíduos. É por isso que os principais usuários são agricultores, cooperativas, industriais ou municípios.

#Diferentes materiais de biometanização. Quase todos os materiais orgânicos podem ser submetidos ao processo de biometanização , cada um com um rendimento diferente. Apenas materiais altamente lenhosos devem ser evitados. As matérias-primas de entrada determinam os tipos de biometanização :

#Tratamento de materiais agrícolas e resíduos orgânicos da indústria alimentícia: os materiais podem ser líquidos (lamas, soro de leite, etc.), sólidos liquefazíeis em poucos dias de digestão (resíduos de frutas e vegetais, silagem de milho, capim ou algum esterco de palha) ou sólidos (palha ou certos tipos de esterco)

#Tratamento de efluentes líquidos: águas residuais industriais, lodo de esgoto , etc.

#Tratamento de resíduos domésticos: os resíduos domésticos têm um alto teor orgânico, mas requerem triagem prévia

#Aterro técnico: Aterros que antes recebiam resíduos orgânicos biodegradáveis agora são cobertos, permitindo a recuperação do biogás que escapa. No entanto, como os resíduos biodegradáveis precisam ser coletados com mais precisão, o processo subsequente desaparecerá nos próximos anos.

#Saídas diferentes. A degradação de matérias-primas pela biometanização leva à criação de dois tipos de produtos:

Biogás , um gás composto principalmente por metano (CH4 ) e dióxido de carbono (CO2 ) , tem diversas aplicações energéticas: pode ser utilizado em instalações de cogeração , injetado em redes de gás natural ou até mesmo utilizado como biocombustível (biometano ). O digestato, que é a matéria orgânica restante após a digestão, é usado principalmente como fertilizante para solos.

#Biometano. O biometano é a forma aprimorada do biogás, consistindo em quase 100% de metano e com qualidade aproximadamente igual à do gás natural. Biometano é um biogás limpo obtido através do processo de biometanização . O objetivo desta purificação é obter um equivalente de gás natural (alta concentração de metano) que permita a sua injeção em redes de gás natural ou veículos (GNC ou GNL).

O biometano também pode ser produzido por gaseificação ou tecnologias de conversão de energia em metano. Suas múltiplas aplicações incluem o fornecimento de calor e energia para nossos edifícios e indústrias, e a produção de combustível renovável para o setor de transportes.

O dióxido de carbono é um subproduto da purificação do biogás em biometano. O fluxo de dióxido de carbono pode ser valorizado na indústria alimentícia ou usado para maximizar o potencial de fotossíntese em estufas. Esta é a última etapa do chamado "ciclo curto do carbono", um processo que começa com o uso do carbono contido em resíduos orgânicos para produzir biogás, que é parcialmente composto por moléculas de carbono. O "ciclo curto do carbono" continua com a reutilização do carbono contido no digestato. a distribuição do digestato como fertilizante orgânico devolve o carbono ao solo. Completar todo o ciclo do carbono, valorizando o dióxido de carbono após a produção de biometano, garante a remoção do carbono da atmosfera.

#Purificação de biometano. Para obter biometano , o biogás deve ser purificado para conservar a quantidade máxima de metano (CH4), eliminando o dióxido de carbono (CO2 ) e outros vestígios de gases contidos. Existem diferentes técnicas: lavagem com água (absorção física) ou aminas (absorção química), adsorção por variação de pressão (PSA), separação por membrana ou purificação criogênica (destilação a frio).

#Valorização do biometano. O biometano é equivalente ao gás natural: ambos são feitos de metano. A única diferença é a origem do gás; um é renovável, o outro é de origem fóssil. O biometano pode, portanto, ser injetado na rede para substituir o gás natural (no todo ou em parte). O biometano , uma vez na rede, será utilizado da mesma forma que o gás natural:

#Usos domésticos: caldeira a gás (para água quente e aquecimento), aquecedores de água, fogões a gás, fogões a gás, etc.

#Aplicações industriais: produção de água quente, vapor, etc.

Produção de eletricidade usando um motor (possivelmente cogeração ) ou uma turbina (turbinas a vapor, turbinas a gás e turbinas a gás TGV), etc.

#Usado como combustível veicular: Gás Natural Comprimido (GNC) será mencionado se o metano for comprimido, e Gás Natural Liquefeito (GNL) se o metano for liquefeito, independentemente da origem do metano, seja fóssil ou produzido a partir de biogás .

A purificação do biogás é outro uso do biogás , em comparação à cogeração do biogás bruto .

Os estudos mais recentes mostram que o biometano é uma forma eficaz de reduzir as emissões de GEE dos transportes, que representam 25% das emissões totais na UE. O biometano é usado como biocombustível na forma de um substituto do GNC ou do GNL, denominado bio-GNC ou bio-GNL . O biometano nos transportes tem um alto desempenho em termos de redução das emissões de GEE, se considerarmos a pegada de carbono total dos veículos ( do poço à roda ). Dependendo da matéria-prima utilizada, o biometano pode ter emissões ainda negativas , o que significa que o CO2 é realmente removido da atmosfera. O biometano liquefeito pode ser usado, por exemplo, no transporte rodoviário pesado e no setor marítimo , ambos difíceis de eletrificar.

A implantação do biometano para substituir combustíveis fósseis não exige o investimento de recursos adicionais para o desenvolvimento de novas infraestruturas. A infraestrutura de gás existente está preparada para o biometano. Isso é fundamental para acelerar a descarbonização e fornecer energia renovável acessível aos consumidores. Além disso, o biometano pode ser facilmente armazenado e produzido em ritmo constante, ajudando a equilibrar o fornecimento de energia a partir de fontes intermitentes de origem renovável, como a solar ou a eólica. Também pode ser comercializado e produzido na Europa, garantindo a segurança do abastecimento e evitando a dependência de fornecedores externos.

#Bioproduto : materiais derivados de matérias-primas renováveis. Exemplos incluem papel, etanol e óleo de palma.

#Bioprospecção : A busca por espécies vegetais e animais das quais medicamentos e outros compostos comercialmente valiosos podem ser obtidos.

#Biorrefinaria : instalação que processa e converte biomassa em produtos de valor agregado. Esses produtos podem variar de biomateriais a combustíveis como o etanol ou matérias-primas importantes para a produção de produtos químicos e outros materiais. As biorrefinarias podem ser baseadas em diversas plataformas de processamento, utilizando processos mecânicos, térmicos, químicos e bioquímicos.

Uma biorrefinaria é uma instalação que integra os processos e equipamentos de conversão de biomassa para produzir combustíveis, energia, calor e produtos químicos de valor agregado. Semelhante a uma refinaria de petróleo, ao produzir múltiplos produtos, uma biorrefinaria aproveita os vários componentes da biomassa e seus intermediários, maximizando assim o valor derivado da matéria-prima da biomassa. Uma biorrefinaria pode gerar diversos produtos de alto valor e baixo volume, como produtos químicos ou nutracêuticos, bem como combustíveis líquidos de baixo valor e alto volume para transporte, como biodiesel e bioetanol. Bioprodutos materiais incluem produtos tradicionais, como madeira serrada, celulose e papel, bem como produtos alternativos, como bioplásticos e bioquímicos.

Tipos de biorrefinaria

As biorrefinarias são geralmente classificadas de acordo com o tipo de biomassa que utilizam:

As Biorrefinarias de Primeira Geração utilizam matéria-prima que pode ser utilizada como alimento: açúcar de beterraba ou de cana, cereais , óleos vegetais, etc.

As biorrefinarias de segunda geração consistem principalmente de materiais de celulose, hemiceluloses e lignina que não podem ser comidos: subprodutos agrícolas, subprodutos da indústria madeireira, capim elefante , talhadia de curta rotação, resíduos florestais e agroindustriais.

Os processos presentes na biorrefinaria dependem da biomassa recebida. Eles seguem a seguinte lógica: Os vários constituintes da biomassa são separados por meios físicos: moagem, extração (por exemplo, separação da farinha e do farelo pela moagem do grão de trigo e, em seguida, extração do glúten da farinha para obter o amido).

Esta etapa é essencial em biorrefinarias de segunda geração, para converter a parte fibrosa da biomassa (lignocelulose) em açúcares simples. Esta é, na verdade, a etapa central dos processos de biorrefino . Duas rotas alternativas poderiam ser utilizadas para transformar a biomassa:

#Conversão bioquímica que inclui hidrólise enzimática e fermentação. Exemplo: hidrólise de amido em glicose, que é fermentada para obter bioetanol .

#Conversão termoquímica por gaseificação ou pirólise . O gás de síntese da gaseificação da biomassa pode ser convertido em moléculas de cadeia mais longa por um processo de Fischer-Tropsh ou por fermentação.

#Tratamentos posteriores. O objetivo desta etapa é purificar os produtos de interesse ao final da transformação por meio de processos de separação (filtração, centrifugação, extração, destilação, etc.). Obtêm-se então, entre outras, moléculas de plataforma. Exemplo: O etanol resultante da fermentação está presente em baixas concentrações (5%) e passa por várias etapas de destilação para atingir uma pureza de 99%.

As biotecnologias são muito importantes na biorrefinaria, onde podem intervir nas etapas de "pré-tratamento" e "transformação". Microrganismos são usados diretamente para produzir moléculas de interesse ou para transformar, digerir e degradar materiais em componentes e/ou derivados relevantes.

#Biorrefino. Biorrefino é o processamento de biomassa em um espectro de produtos comercializáveis (alimentos, rações, materiais, produtos químicos) e energia (combustíveis, energia, calor), usando uma ampla variedade de tecnologias de conversão de maneira integrada.

Biorrefino é um processo de transformação de recursos de biomassa que visa otimizar o uso de todos os componentes da planta em uma ampla gama de produtos : alimentos, medicamentos, moléculas de interesse, produtos químicos, materiais e bioenergia. Nesse sentido, o biorrefino pode ser comparado ao refino de petróleo: o petróleo bruto é refinado em uma infinidade de frações (produtos químicos, combustíveis, lubrificantes, etc.).

#Black-pellets. Os pellets pretos supostamente solucionam algumas das potenciais deficiências associadas aos pellets de madeira brancos para uso como substituto do carvão em usinas termelétricas a carvão pulverizado. As principais vantagens dos pellets pretos apresentadas ao longo dos anos incluem a eliminação da necessidade de armazenamento e transporte a seco, melhor moagem, menor formação de poeira durante o manuseio e armazenamento e maior densidade energética específica. Os pellets pretos geralmente se referem a duas abordagens tecnológicas distintas para o desenvolvimento de pellets de madeira avançados: torrefação e explosão a vapor (SE). A torrefação é uma forma de pirólise que resulta em decomposição térmica parcial na ausência de oxigênio. Normalmente, a torrefação é conduzida entre 200 e 300 graus Celsius para remover voláteis da madeira, e o material resultante é então densificado em pellets.

Pellets pretos torrefados são um tipo de produto bioenergético gerado a partir de materiais de biomassa, como cavacos de madeira, resíduos florestais ou resíduos agrícolas. O processo de torrefação envolve a exposição dessas matérias-primas a um ambiente de alta temperatura e baixo teor de oxigênio. Isso resulta na transformação em um produto rico em carbono e resistente à água. O processo produz um pellet robusto e com alta densidade energética que compartilha muitas características com o carvão. São pretos e mais densos do que os pellets de madeira branca tradicionais, além de apresentarem maior teor energético. No entanto, diferentemente do carvão, são produzidos a partir de recursos renováveis e oferecem uma alternativa com menor emissão de carbono.

O processo de fabricação de pellets pretos torrefados começa com a coleta de materiais de biomassa. Essas matérias-primas são totalmente renováveis, provenientes de recursos abundantes e gerenciados de forma responsável, como resíduos florestais, resíduos agrícolas ou culturas energéticas cultivadas especificamente. Uma vez coletados, esses materiais de biomassa passam por um processo chamado torrefação. Trata-se essencialmente de um tratamento térmico a temperaturas entre 200 °C e 300 °C em um ambiente com baixo teor de oxigênio.

O processo de torrefação altera as propriedades físicas e químicas da biomassa. Transforma a matéria-prima em um produto mais denso em energia, resistente à água e rico em carbono. Após a torrefação, esses materiais de biomassa transformados são então densificados em pellets. A densificação utiliza alta pressão para compactar a biomassa torrefeita. Isso confere aos pellets sua alta energia e cor preta. O resultado é um produto de energia renovável que imita de perto o carvão em termos de produção de energia e características de manuseio. Mas acrescenta o benefício de emissões de carbono significativamente menores. Os pellets pretos torrefados são incrivelmente versáteis e podem ser utilizados em diversos cenários:

#Geração de Energia: Como substituto imediato do carvão, os pellets pretos torrificados podem ser usados diretamente em usinas termelétricas a carvão sem grandes modificações na infraestrutura existente. Isso permite uma transição suave para formas de energia mais sustentáveis.

#Aquecimento Industrial: Indústrias que exigem altas temperaturas, como a produção de cimento e aço, podem se beneficiar do uso de pellets pretos torrados como fonte de combustível. Seu alto teor energético e baixa umidade os tornam uma escolha eficiente para aquecimento industrial.

#Aquecimento Residencial: Para residências que utilizam fogões ou caldeiras a pellets, os pellets pretos torrefados oferecem uma alternativa mais ecológica aos combustíveis tradicionais. Eles queimam de forma mais limpa e têm maior densidade energética do que os pellets de madeira comuns.

#Co-combustão em Usinas de Energia: Usinas de energia podem misturar pellets pretos torrados com carvão para reduzir as emissões de carbono. Como esses pellets têm características semelhantes às do carvão, a co-combustão é um método eficaz para reduzir gradualmente a dependência de combustíveis fósseis. O potencial dos pellets pretos torrefados vai além desses casos de uso, e pesquisas estão em andamento para explorar totalmente as possibilidades desse combustível sustentável.

#Briquete. Os Briquetes são unidades cubiformes, prismáticas ou cilíndricas com diâmetro superior a 25 mm, produzidas pela compressão de biomassa moída ( cavacos de madeira , serragem , agrocombustíveis, etc.). Esses briquetes são utilizados em aparelhos capazes de queimar toras tradicionais (os agrobriquetes podem exigir um aparelho policombustível), mas apresentam a vantagem de serem muito mais homogêneos em termos de tamanho, composição, umidade e poder calorífico.

Fabricação. Briquetes de madeira são produzidos principalmente por indústrias de processamento primário de madeira, principalmente serragem ou cavacos. Esses elementos às vezes são refinados antes de serem compactados.

Os briquetes de agrocombustíveis são produzidos a partir de cavacos de madeira de sebes , talhadias de rotação curta ou biomassa herbácea (por exemplo, capim elefante).

Nenhum aditivo químico é usado (aditivos naturais como amido podem ser usados em quantidade limitada), a coesão é garantida pelos ligantes naturais da biomassa.

Para ser mais abrangente, também existem briquetes feitos de cama animal compactada (por exemplo, cama de cavalo).

Vantagens. A densificação da madeira e dos agrocombustíveis pode aumentar o conteúdo energético do combustível por unidade de volume, tornando o transporte e o armazenamento mais eficientes. O processo de densificação também tem a vantagem de transformar um combustível relativamente heterogêneo em um produto homogêneo e padronizado.

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