Biomassa vegetal como fonte de energia e novos materiais

1. Biomassa vegetal como fonte de energia e novos materiais Antonio Aprigio da Silva Curvelo Centro de Divulgação Científica e CulturalInstituto de Química de São Carlos São Carlos – 23.06.2007

3. Biomassa vegetal como fonte de energia e novos materiais Sumário • Fontes de Energia • Fontes primárias e secundárias • Processos Físicos e Processos Químicos • Biomassa Vegetal como fonte de energia • Fontes de Matérias Primas • Matéria Prima Inorgânica (Mineral) • Matéria Prima Orgânica (Animal e Vegetal) • Biomassa Vegetal como fonte de Novos Materiais • Desenvolvimento Sustentável

4. Biomassa vegetal como fonte de energia e novos materiais Fontes de Energia Fontes primárias Exemplo: Energia Nuclear Fontes secundárias Exemplos: Energia Elétrica Energia Eólica Energia Química* Fissão Fusão

5. 174 x 1015 watts 40 x 1012 watts são armazenados nas plantas (0,02%) FOTOSSÍNTESE E. solar + CO2 + H2O  CH2O + O2 33 x 109 t de Carbono/ano 3.172 Usinas de Itaipu “BIOMASSA” Goldemberg, 1983

6. Biomassa vegetal como fonte de energia e novos materiais Fontes de Energia Fontes primárias e secundárias • Processos Físicos: Não alteram a composição e estrutura química das substâncias. Exemplos: Energia Mecânica Energia Hidráulica Energia Eólica

7. Biomassa vegetal como fonte de energia e novos materiais Fontes de Energia Fontes primárias e secundárias • Processos Químicos: Envolve a formação e/ou quebra de Ligações Químicas. Reação de Síntese: A + B A-B + Energia Reação de Degradação: A-B + Energia A + B Reação de Dupla Troca: A-B + C-D A-C + B-D Energia ??

8. Biomassa vegetal como fonte de energia e novos materiais Esquema simplificado do processo de fotossíntese LUZ 6 CO2 C6H12O6 + 6 O2 CLOROPLASTO 6 H2O Esquema para a reação de combustão geral para carboidratos C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + Energia

9. Biomassa vegetal como fonte de energia e novos materiais Nutrição Processos metabólicos em animais e plantas Combustão (de substâncias orgânicas) Petróleo* Madeira Outras substâncias Etanol Metanol Outras Biomassa Vegetal como fonte de Energia

10. PRINCIPAIS CONSUMIDORES MUNDIAIS DE MADEIRA PARA ENERGIA Ano de 2003 FAO 2003

11. A MADEIRA FRENTE À OFERTA DE ENERGIA PRIMÁRIA NO BRASIL - 2003 Madeira: comparativamente, é a única fonte que não tem recebido atenção e apoio oficial MME, 2004

12. PREÇOS DE ENERGÉTICOS NO BRASIL Ano de 2002 MME, 2003

13. CONSUMO REGIONAL DE CARVÃO VEGETAL NO BRASIL 2003 ABRACAVE, 2003

14. MME, 2004

15. A DEMANDA DE USO ENERGÉTICO NO CONSUMO TOTAL MUNDIAL DE MADEIRA Consumo total em 2003 = 3,34 bilhões de m3 FAO, 2003 *Energia = lenha e carvão vegetal

16. Biomassa vegetal como fonte de energia e novos materiais Fontes de Matérias Primas • Matéria Prima Inorgânica (Mineral) • Matéria Prima Orgânica • Animal • Vegetal • Biomassa Vegetal como fonte de Novos Materiais

17. Biomassa vegetal como fonte de energia e novos materiais Fontes de Matérias Primas • Matéria Prima Inorgânica • Mineral • Matéria Prima Orgânica • Animal • Vegetal

18. SETOR FLORESTAL BRASILEIRO • Receita: US$21,5.109/an • 4,0% do PIB • 8.0 % das exportações 64% da área do País 543.106 ha de Floresta Natural • >2 x 106 de empregos • 3,5% da população economicamente ativa 5,0.106 ha de Floresta Plantada • 30 % Florestas tropicais mundiais • 0,9% Florestas mundiais plantadas • 25% Plantio mundial de eucalipto

19. IMPORTÂNCIA COMPARATIVA DO CONSUMO MUNDIAL DA MADEIRA 2002/2003 P C P P P P = Produção C = Consumo

20. A MADEIRA FRENTE À OFERTA DE ENERGIA PRIMÁRIA NO BRASIL - 2003 Madeira: comparativamente, é a única fonte que não tem recebido atenção e apoio oficial MME, 2004

21. DESTINO DA MADEIRA NO BRASIL Ano de 2000 Total = 294 milhões de m3 * Produção SBS, 2000, MME, 2000

22. SETOR FLORESTAL CONSUMO DE MADEIRA INDUSTRIAL EM TORAS – 103 m3 PRODUTO ORIGEM TOTAL FLOR. NATIVA FLOR. PLANT. CELULOSE 0 32.000 32.000 CARVÃO VEGETAL 11.800 33.400 45.200 LENHA (INDÚSTRIA) 16.000 13.000 29.000 SERRADOS 34.000 15.100 49.100 LÂMINAS & COMP. 2.050 3.960 6.010 PAINÉIS 0 5.000 5.000 TOTAL 63.850 (38%) 102.460 (62%) 166.310

23. COPA BIOMASSA E ÓLEOS MADEIRA ROLIÇA: CARVÃO -LENHA –POSTES -MOURÕES – PALANQUES, ETC. MADEIRA SERRADA: MÓVEIS - ESTRUTURAS – CAIXAS, ETC. TRONCO MADEIRA INDUSTRIAL: CELULOSE E PASTA – CHAPAS – AGLOMERADO - LAMINADO/COMPENSADO, ETC. RESINA E LÁTEX A ÁRVORE COMO MATÉRIA PRIMA

24. Biomassa vegetal como fonte de energia e novos materiais Biomassa Vegetal como fonte de Novos Materiais Principais Vantagens: • Renovável • Biodegradável Potencial Campo de Aplicação: • Materiais Poliméricos Principais Candidatos: • Celulose • Amido Principais Fontes: • Madeira, Gramíneas, Resíduos (Industriais e Agrícolas) • Raízes, Tubérculos e Sementes

25. Biomassa vegetal como fonte de energia e novos materiais • Fontes de Energia • Biomassa Vegetal como fonte de energia • Fontes de Matérias Primas • Biomassa Vegetal como fonte de matéria prima • Desenvolvimento Sustentável

26. Biomassa vegetal como fonte de energia e novos materiais Desenvolvimento Sustentável Matéria-prima Energia Processo Produto

27. 3 R’s Biomassa vegetal como fonte de energia e novos materiais Desenvolvimento Sustentável Meio Ambiente ? ? Produto Matéria-prima e Energia Processo

28. Biomassa vegetal como fonte de energia e novos materiais Conclusões • Energia • Renovável • Baixo Potencial Poluidor • Matérias Primas • Renovável • Reciclável • Desenvolvimento Sustentável • Processos Harmonizados com o Meio Ambiente • Sistemas “Fechados” (Cíclicos)