Pesquisadores propõem reaproveitamento de resíduos madeireiros para geração sustentável de energia

A cada tonelada de madeira explorada legalmente e manejada, pelo menos 2,14 toneladas de resíduos são deixados para trás e não são reaproveitados. Essa informação instigou a pesquisa de mestrado do engenheiro florestal Michael Douglas Roque Lima, do Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais da Universidade Federal Rural da Amazônia (PPGCF-UFRA). Ele identificou que os galhos, raízes e restos de troncos não aproveitados após a colheita das árvores (selecionadas durante o manejo), poderiam não só ser utilizados para outros fins, como apresentam um precioso potencial energético.

“Esses resíduos podem ser utilizados tanto na produção de energia para comunidades isoladas, quanto para geração de energia elétrica por meio da queima em termelétricas em várias regiões na Amazônia, o que é incentivado pelo Ministério de Minas e Energia por meio da Empresa de Pesquisa Energética. Apesar dos inúmeros sistemas isolados de geração de energia elétrica na região Norte do Brasil, apenas uma termoelétrica localizada no município de Itacoatiara, no Amazonas, utiliza resíduos madeireiros oriundos dos planos de manejo sustentável”, diz Michael Lima.

Por isso, o objetivo da pesquisa é caracterizar as propriedades tecnológicas e energéticas desses resíduos madeireiros e evidenciar sua equivalência energética com os combustíveis fósseis. A pesquisa foi orientada pelo professor Thiago Protásio, do Campus da UFRA em Parauapebas, com coorientação dos professores Sueo Numazawa (UFRA) e Paulo Trugilho (Universidade Federal de Lavras). Segundo o professor Thiago Protásio, que é engenheiro florestal e doutor em Ciência e Tecnologia da Madeira, o suprimento energético a partir de biomassas de fontes renováveis é uma alternativa necessária e estratégica para atender as demandas das indústrias e das residências da região amazônica.

“Atualmente, mais de duzentas usinas termelétricas isoladas na região norte do Brasil são responsáveis por atender parte da demanda de energia elétrica. Infelizmente, apenas 0,07% desses sistemas isolados utilizam biomassa para cogeração de energia. A ampliação da geração de eletricidade a partir da biomassa residual permitiria diminuir o uso de fontes fósseis e, consequentemente, mitigação das emissões de gases de efeito estufa e redução de custos”, diz.

A biomassa é uma fonte energética de baixo custo se comparada às fontes fósseis tradicionalmente utilizadas em usinas termelétricas, como o óleo combustível ou o óleo diesel. “Vale ressaltar a importância da biomassa e do carvão vegetal para finalidade doméstica, ou seja, para cocção de alimentos. Portanto, nossa pesquisa visa atender não somente a demanda energética industrial, mas, também, as inúmeras famílias que dependem da lenha e do carvão vegetal para preparar as suas refeições diárias”, afirma.

Diferença entre Carvão Mineral e Carvão Vegetal

O carvão mineral é uma fonte energética não renovável, representando aproximadamente 5,3% da oferta interna de energia no Brasil, segundo o professor Thiago Protásio. “O carvão mineral é um combustível fóssil e seu uso, para suprimento energético, implica em maiores emissões de gases de efeito estufa e liberação de óxidos de enxofre que são altamente prejudiciais para o ambiente. Por outro lado, o carvão vegetal é fonte renovável de energia, sendo produzido a partir de madeiras de florestas plantadas ou florestas naturais manejadas”, diz.

De acordo com o pesquisador, o carvão vegetal é praticamente isento de enxofre e a sua combustão resulta em menor impacto ambiental. “Atualmente, o Brasil é o maior produtor e consumidor de carvão vegetal no mundo, sendo considerado um dos poucos países que utiliza este insumo energético no processo de produção de ferro-gusa, que é a matéria-prima do aço”, explica.

Segundo o professor, uma das vantagens da cadeia produtiva do carvão vegetal no Brasil está na sua origem. “Uma origem sustentável e renovável, pois a madeira utilizada pelas grandes e médias empresas é proveniente de florestas plantadas especificamente para essa finalidade ou a partir de resíduos madeireiros. No Brasil, o principal uso do carvão vegetal é na siderurgia para produção de ferro-gusa. No entanto, apenas 22,5% do ferro-gusa nacional é produzido utilizando carvão vegetal como biorredutor do minério de ferro”, afirma. Segundo ele, a pesquisa auxilia no fornecimento de dados para a expansão da produção de carvão vegetal, a partir de fontes sustentáveis, atendendo a demanda do setor siderúrgico do Brasil, principalmente das usinas instaladas no polo de Carajás.

Modo de reaproveitar

De acordo com Michael Lima, primeiramente é necessário conhecer as propriedades dos resíduos. “Só assim para posteriormente iniciarmos as recomendações técnico-científicas visando à melhoria dos sistemas energéticos locais. Os resíduos madeireiros, além de fonte energética sustentável com potencial de substituição dos combustíveis fósseis, podem contribuir diretamente para a sustentabilidade da atividade madeireira certificada no estado”, afirma.

No Pará já se utiliza os resíduos para produção de carvão vegetal, no entanto, ainda não há conhecimento sobre as propriedades desses materiais, o que é considerado preocupante pelo pesquisador. “As propriedades da madeira influenciam diretamente a produção energética. Além disso, resíduos de muitas espécies são utilizados conjuntamente na produção de carvão vegetal, o que reduz a eficiência do processo devido à grande variação das propriedades dessas madeiras residuais”, diz.

O estudo identificou que a separação dessas biomassas em grupos específicos podem melhorar o desempenho do processo de carbonização e a qualidade do carvão vegetal produzido. “Se as madeiras forem separadas considerando os grupos de madeiras propostos, conseguiremos uma homogeneidade das propriedades da madeira enfornada e, como consequência, espera-se um processo com melhor controle, aumento da produção e melhoria da qualidade do carvão produzido. Carvão vegetal com melhor qualidade é requerido pelas siderúrgicas, pois interferem diretamente na qualidade do ferro gusa produzido”, diz Michael Lima.

Para a pesquisa, a coleta dos resíduos foi realizada, em 2018, na Fazenda Rio Capim, pertencente ao Grupo Keilla, onde ocorre um dos maiores planos de manejo florestal certificado do Estado do Pará. Os pesquisadores coletaram amostras, identificaram espécies e fizeram análises laboratoriais, que ocorreram no herbário da Embrapa Amazônia Oriental, no campus da Ufra Parauapebas e no Laboratório Multiusuário de Biomateriais da Universidade Federal de Lavras, em Minas Gerais.

Os dados, que fazem parte da dissertação de mestrado de Michael Lima, deram origem ao artigo “Produção de energia renovável a partir de resíduos madeireiros do manejo florestal sustentável da Amazônia brasileira”. O artigo foi publicado no mês de julho no periódico científico internacional “Biomass and Bioenergy” e teve ainda como autores os pesquisadores Evelym Patrício, Udson Barros Junior, Maíra de Assis, Carolina Xavier, Lina Bufalino, Paulo Trugilho e Paulo Hein. A pesquisa contou com o financiamento do Banco da Amazônia (BASA), Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) e Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). O artigo completo poderá ser consultado no site : https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2020.105660