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Bioenergia: Produção, Fontes e Energia Renovável

Bioenergia é qualquer tipo de combustível ou energia produzida a partir de biomassa. "Biomassa" refere-se a materiais produzidos por organismos vivos, por exemplo, o material vegetal gerado através da fotossíntese. Assim, a bioenergia é uma fonte renovável de energia, o que significa que a produção dessa energia não esgota recursos reais. Para produção industrial de bioenergia, métodos incluem o uso de caldeiras de potência, sistemas de calor e potência combinados (CHP) e sistemas de gaseificação.

Formas de Bioenergia

A bioenergia assume formas tradicionais e contemporâneas. Por exemplo, humanos usam madeira para cozinhar desde o alvorecer da civilização. Hoje, a bioenergia inclui combustível de motor de alta energia e eletricidade, produzidos pela conversão de biomassa em produtos de energia de alta qualidade, como metanol.

Caldeiras de Potência e Sistemas de Calor e Potência Combinados (CHP)

O calor produzido pelas caldeiras de potência gera vapor, que é posteriormente utilizado para gerar eletricidade, com a ajuda de turbinas. Fábricas de papel usam caldeiras de recuperação similarmente, para reciclar licor negro e produzir vapor para impulsionar o processo de celulose. Caldeiras de potência a vapor-turbina têm eficiência de 40%.

Um sistema CHP produz tanto calor quanto energia elétrica. Aqui, o vapor produzido alimenta outros processos industriais. A eficiência deste sistema pode ser tão alta quanto 70 a 80%.

Sistema de Gaseificação

O sistema de gaseificação é usado para recuperação avançada de energia. A gaseificação suporta entrega de energia em pequena escala, útil para vilas e indústria de pequena escala. As plantas de pequena escala custam menos e são facilmente acessíveis.

Fornos de Pellets de Madeira

Fornos de pellets de madeira produzem bioenergia em pequena escala. Para esta tecnologia alternativa, pellets de madeira são produzidos a partir de resíduos de madeira, como serragem e aparas. Uma vez que esta matéria-prima é seca e dimensionada, é extrudada sob imensa pressão para formar pellets.

Biocombustíveis de Primeira e Segunda Geração

A bioenergia também inclui combustíveis líquidos e gasosos. Estes combustíveis são referidos como primeira geração ou segunda geração. Biocombustíveis de primeira geração são aqueles produzidos a partir de culturas alimentares, como bioetanol e biodiesel. Biocombustíveis de segunda geração desenvolvem-se a partir de outros produtos naturais, como os componentes de lignina e celulose das plantas.

Bioetanol e Biodiesel

A produção de bioetanol consiste em duas etapas: hidrólise e fermentação. Na hidrólise, enzimas (chamadas celulases) quebram longas cadeias de carboidratos, como celulose, em pequenos fragmentos de açúcares. Isso é deixado para fermentar, o que quebra os açúcares em álcool como bioetanol.

Biodiesel é produzido a partir de culturas oleaginosas extraindo óleo das culturas ou convertendo resíduos de biomassa em altas temperaturas em óleos. O óleo resultante é refinado para formar biodiesel.