3 Tecnologias de Geração de Energia a Partir de Biomassa

Prévia do material em texto

Tecnologias de geração de energia a
partir de biomassa
Análise das aplicações e das características da geração de energia a partir do uso de biomassa.
Prof. Bruno Cavalcante Di Lello
1. Itens iniciais
Propósito
A biomassa constitui um conjunto de materiais orgânicos, muitas vezes pouco conhecida pela população de
forma geral, e que tem uma ampla possibilidade de aplicação como fonte de energia primária ou para geração
de energia elétrica. O conhecimento das aplicações técnicas e dos sistemas de geração a partir de biomassa
é um diferencial para profissionais de todas as áreas.
Objetivos
Classificar biomassa.
Identificar rotas de conversão energética da biomassa.
Analisar tecnologias e sistemas de produção de energia a partir de biomassa.
Analisar o uso de resíduos sólidos para fins energéticos: aterros sanitários, combustão, gaseificação e 
pirólise.
Introdução
No vídeo a seguir, você entenderá os aspectos da geração de energia a partir do uso de biomassa.
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
• 
• 
• 
• 
1. Biomassa
Vamos começar!
A utilização da biomassa como fonte de geração de energia
Assista ao vídeo a seguir para conhecer os principais pontos que serão abordados neste módulo.
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
Definição e variações de biomassa
Definição de biomassa
A biomassa é definida como um material de origem orgânica animal ou vegetal. Atualmente, o termo vem
sendo empregado para as fontes de matéria orgânica que podem ser aplicadas para a geração de energia. De
forma primária, a queima direta da biomassa gera energia na forma de calor. Em projetos de geração elétrica,
a queima de biomassa gera o calor necessário para atuar em turbinas geradoras de eletricidade. 
Comentário
Vamos definir a biomassa e um pouco mais à frente analisar de que forma essa importante fonte pode
gerar energia para nosso uso. 
A queima da madeira talvez represente a forma mais antiga de o homem converter um material em energia na
forma de calor.
utilizando a queima de biomassa para obter energia.
A utilização moderna da biomassa segue o mesmo princípio dos humanos que aprenderam a dominar o fogo
milênios atrás: fonte de energia!
Tipos de biomassa para geração de energia
A quantidade de materiais orgânicos de origem vegetal ou animal torna a biomassa uma das fontes para
suprimento de energia mais importantes do planeta. Apesar dessa abundância de recursos, o seu uso ainda é
pequeno em comparação com outras fontes. 
Biomassa: uma importante fonte de energia para o planeta
Podemos dividir a biomassa em quatro grupos mais importantes, considerando o uso para a geração de
energia, como veremos a seguir.
Vegetais lenhosos
São os diferentes tipos de madeira utilizados para a geração de energia.
Extensas plantações fornecem madeira, que são fonte de combustível
para fornecer energia. A origem dessa madeira para queima também
pode ser a partir de florestas nativas, o que provoca um impacto negativo
no meio ambiente.
Vegetais não lenhosos
São as diferentes partes dos vegetais que, da mesma forma que sua
madeira, podem ser fonte de combustível sólido, como folhas, raízes,
palhas e bagaço. Algumas fontes importantes de biomassa não lenhosa
são a palha de arroz e, no Brasil, o bagaço de cana-de-açúcar.
Resíduos orgânicos
São resíduos domésticos ou da indústria que podem ser potenciais
fontes de combustível. Restos de madeira da indústria de móveis são
uma importante fonte de resíduos. Usinas de geração de energia a partir
de lixo são comuns em diversos países desenvolvidos. Os resíduos
orgânicos, quando depositados em aterro, geram gás metano, que atua
como um biocombustível gasoso, tanto como fonte de calor primária
como fonte para a geração de eletricidade.
Óleos vegetais
São os óleos vegetais que podem ser utilizados como combustíveis,
tanto em equipamentos simples como lamparinas (uso antigo) como em
motores a combustão interna. Muitos motores são capazes de utilizar
óleos de origem vegetal como fonte de combustão.
Caracterização energética da biomassa
Poder calorífico da biomassa
Os múltiplos materiais de origem orgânica são capazes de produzir diferentes quantidades de energia quando
utilizados como fonte de combustível. Vamos analisar o poder calorífico das fontes de biomassa mais
importantes.
A medida do poder calorífico de uma substância pode ser realizada de duas formas, veja:
Bomba calorimétrica
Na bomba calorimétrica, o processo é realizado
a volume constante.
Calorímetro
No calorímetro, o processo é realizado a
pressão constante.
Nesses processos, a amostra sofre combustão normalmente em presença de oxigênio puro, e a quantidade de
calor liberado é medida. Essa quantidade de calor normalmente é expressa em calor massa da
substância, por exemplo: 
O poder calorífico é dividido em poder calorífico inferior (PCI) e poder calorífico superior (PCS). Entenda a
diferença entre eles:
O PCI é o mais utilizado nos processos de combustão, tendo em vista que devido às altas temperaturas as
moléculas de água estarão na fase vapor do processo.
Poder calorífico de diferentes tipos de biomassa
A escolha de uma biomassa para a geração de energia depende de alguns fatores:
 
Análise do poder calorífico.
Custos da biomassa.
Logística para a sua utilização.
Capacidade técnica para instalar projetos de geração.
Outros fatores de mercado.
A tabela a seguir lista valores de PCS e PCI para vários combustíveis derivados de biomassa. Também
podemos perceber que o teor de umidade (TU%) e até mesmo a espécie de madeira podem influenciar no
poder calorífico.
Nome científico Nome comum
PCS (kcal.kg
-1 ) 
PCI (kcal.kg 
-1 ) 
TU%
Anacardium
spruceanum Cajuaçu, cajuí 4.411 3092 23,5
Brosimum
rubescens Amapá amargoso, pau-rainha 4.685 3553 18,7
Dipteryx alata
Vog Casca de baru 4.389 3.664 11,7
Dipteryx odorata Cumaru 4.828 3.722 11,7
Piptadenia
suaveolens Faveira folha fina 4.647 3.181 25,8
Tabebuia spp Ipê 4.957 4.065 13,6
Trattinichia
burseraefolia Breu sucuruba 4.606 3.838 12,1
 
Briquete (Briquete de resíduo de
madeira misturado com casca de
arroz)
4.545 3.884 10,4
 Eucalyptus sp 4.525 3.854 10,5
 
Costaneiras de Pinus sp (Madeira
com casca)
4.978 4.122 12,9
Poder calorífico inferior (PCI) 
A água produzida no processo de combustão
se encontra como vapor. Assim, parte do
calor da combustão é utilizada para levar as
moléculas de água na fase líquida para a fase
vapor. 
Poder calorífico superior (PCS) 
A água produzida no processo se
encontra como líquido. Assim, não se
considera o gasto energético para
vaporizar as moléculas de água
produzidas. 
• 
• 
• 
• 
• 
Nome científico Nome comum
PCS (kcal.kg
-1 ) 
PCI (kcal.kg 
-1 ) 
TU%
 
Costaneiras de Pinus sp
(Madeira)
4.720 3.894 12,9
 Costaneiras de Pinus sp (Casca) 5.036 4.174 12,9
 Palha de milho 3.570 
 Pó de serra 4.880 
 Aparas de madeira 4.800 
 Usina de compensado 4.424 
 Casca de arroz 3.730 
 Bagaço de cana 3.700 
Tabela: Poder calorífico de diferentes tipos de biomassa 
Quirino . (2005).
A tabela mostra a grande quantidade de energia gerada pela combustão de diferentes fontes de biomassa.
Essa energia, presente nesses materiais, acaba por ser desperdiçada se a biomassa sofrer decomposição em
virtude de um descarte inadequado como lixo comum.
O aproveitamento para a geração de energia, tanto como fonte primária como para a produção de
eletricidade, é uma prática sustentável, mas ainda longe de atingir todo o aproveitamento energético potencial
que as diversas fontes de biomassa podem fornecer.
Vem que eu te explico!
Tipos de biomassa para a geração de energia: vegetais lenhosos;
vegetais não lenhosos; resíduos orgânicos; óleos vegetais
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
Caracterização energética da biomassa: PCS e PCI
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
Verificando o aprendizado
Questão 1
Os diversos tipos de biomassa apresentaminúmeras características que possibilitam o seu aproveitamento
pela sociedade. Assinale a alternativa correta acerca das utilizações da biomassa.
A
Os óleos vegetais apresentam aplicações na indústria alimentícia, não sendo considerados fontes para
geração de energia.
B
Os vegetais lenhosos são ótimas fontes de energia, enquanto os vegetais não lenhosos são utilizados como
fertilizantes na agricultura sustentável por não ter valor energético como fonte de combustível.
C
Os resíduos orgânicos podem ser fontes primárias de energia e, quando adequadamente depositados em
aterros sanitários, podem gerar gás metano.
D
O aproveitamento da biomassa se restringe a uma fonte de combustão para gerar energia como calor, não
sendo adequado o aproveitamento para geração de energia elétrica.
E
A utilização de biomassa como fonte de energia é um desenvolvimento recente da sociedade, com início nos
últimos 250 anos, a partir da Revolução Industrial.
A alternativa C está correta.
Todos os tipos de biomassa podem ser utilizados como fonte de combustível e para geração de energia
elétrica. No caso de resíduos orgânicos, o seu uso direto como fonte de combustível é capaz de gerar calor
e energia elétrica. A decomposição desse resíduo em aterros gera gás metano, uma excelente fonte de
combustível.
Questão 2
Uma importante caracterização da biomassa é o seu potencial energético. Assinale a alternativa correta
acerca do poder calorífico superior (PCS) e do poder calorífico inferior (PCI), parâmetros importantes para a
caracterização da biomassa como fonte de energia.
A
O PCI leva em consideração a água líquida produzida no processo de combustão.
B
O PCS considera o vapor produzido no processo de combustão.
C
O PCS e o PCI têm os mesmos valores energéticos, diferindo apenas na unidade de energia utilizada.
D
O PCS representa o poder calorífico do combustível fóssil com a mesma composição química de determinada
biomassa.
E
O PCI apresenta valores menores que o PCS, levando em consideração a energia necessária para vaporizar a
água gerada no processo de combustão.
A alternativa E está correta.
O PCI apresenta valores menores em termos energéticos, tendo em vista que parte do calor gerado é
utilizado para vaporizar a água produzida. Nesse parâmetro, leva-se em conta a água no estado vapor,
enquanto no PCI a água produzida encontra-se como líquido.
2. Rotas de conversão energética da biomassa
Vamos começar!
A conversão energética da biomassa
Assista ao vídeo a seguir para conhecer os principais pontos que serão abordados neste módulo.
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
Combustão
Combustão da biomassa
A biomassa é um recurso material de origem orgânica, animal ou vegetal, que possui energia disponível para
utilização pelo ser humano. Existem formas de liberar essa quantidade de energia para utilização adequada
desse recurso.
A seguir, trataremos das seguintes rotas de conversão energética de biomassa:
 
Combustão.
Co-combustão.
Pirólise.
Gaseificação (ou gasificação).
Decomposição anaeróbica de resíduos orgânicos.
 
O processo de combustão da biomassa é a forma mais simples de liberar a energia presente nesse material.
Também é uma das formas mais antigas de aproveitamento de energia pelo homem.
 
A queima direta de madeira ou de outras fontes orgânicas gera calor que pode ser utilizado como fonte
primária de energia ou para criar vapor que alimentará um gerador de eletricidade.
• 
• 
• 
• 
• 
Queima direta da biomassa como fonte de energia primária ou geração elétrica.
O tipo de biomassa mais utilizado como fonte de combustível é a madeira, que é constituída por: 
Celulose.
Hemicelulose.
Lignina.
Água.
Proteínas.
Fibras.
Matéria inorgânica (que gera cinzas).
Outros componentes.
Todos esses constituintes irão afetar o poder calorífico da madeira. Quanto menor o teor de água na madeira,
maior será a geração de energia durante o processo de combustão.
A madeira tem uma elevada quantidade de oxigênio em sua composição química, além, claro, do elemento
carbono.
Usina de geração de eletricidade por combustão de biomassa.
No Brasil, uma excelente fonte de combustão é o bagaço de cana-de-açúcar. As próprias usinas de produção
de etanol e de açúcar têm aproveitado esse resíduo de biomassa para a geração de energia elétrica. 
Bagaço de cana para a geração de energia por combustão.
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
Saiba mais
Alguns desses empreendimentos são beneficiados pelo Programa de Incentivo às Fontes Alternativas
(Proinfa). 
Co-combustão 
Aspectos da co-combustão da biomassa
No processo de co-combustão, a biomassa é queimada juntamente com outro combustível. Normalmente,
usinas que queimam o carvão mineral como combustível substituem parte desse material por biomassa.
A co-combustão é uma das técnicas mais vantajosas para utilização da biomassa e redução do uso de
combustíveis fósseis. Entre as principais vantagens, podemos destacar o baixo custo e a redução das
emissões de CO2, SOX e NOX pela combustão e redução das emissões de CH4, NH3, H2S e outros gases
resultantes da decomposição anaeróbia da biomassa.
Além disso, a co-combustão da mistura de carvão e biomassa oferece também como vantagem o aumento da
participação de fontes renováveis na geração de energia (SAHU; CHAKRABORTY; SARKAR, 2014).
Quanto maior a proporção de biomassa, menor a emissão de gases de efeito estufa (GEE). Contudo,
a co-combustão de misturas de carvão-biomassa apresenta os melhores resultados para um
máximo de 20% em massa de biomassa. Estima-se que a utilização de 10% de biomassa na co-
combustão com o carvão mineral poderá reduzir de 45 a 450 milhões de toneladas as emissões de
CO2 até 2035 (SAHU; CHAKRABORTY; SARKAR, 2014).
A co-combustão da biomassa é uma das melhores formas de se aproveitar esse tipo de material. Além de
utilizar uma fonte renovável de energia, a co-combustão gera economia, tendo em vista o menor preço da
biomassa em relação ao combustível principal do processo, e reduz a emissão de CO2, por reduzir a queima
de combustíveis fósseis.
A pirólise da biomassa
Processo de pirólise
A pirólise consiste em um processamento no qual a fonte de biomassa tem uma queima controlada, em
ausência ou com baixa quantidade de oxigênio.
Esse processamento por meio do calor provoca a quebra das moléculas maiores de biomassa em moléculas
menores, resultando também em óleos e coprodutos com um potencial energético mais elevado que a fonte
original da biomassa.
Exemplo
Um exemplo de pirólise é a produção do carvão vegetal: a madeira é queimada de forma controlada em
fornos fechados, com baixa admissão de oxigênio. O carvão vegetal tem um poder calorífico mais
elevado que a madeira original. 
Esse processo de pirólise para a produção de carvão vegetal é demorado, podendo ser processado ao longo
de horas ou dias, com uma taxa de aquecimento muito lenta. 
Embora represente uma boa alternativa como combustível que aproveita a biomassa, a produção de carvão
vegetal no Brasil pelo processo de carbonização tem gerado o desmatamento em extensas áreas de florestas
nativas, além de utilizar mão de obra em condições análogas à da escravidão, principalmente em regiões
rurais e menos favorecidas do país. 
Fornos para a produção de carvão vegetal: pirólise lenta da madeira.
Um processo de pirólise adequadamente controlado, com variação da taxa de aquecimento um pouco mais
elevada do que na carbonização e com menor tempo de processo (entre 5 e 30 minutos), pode gerar mais do
que um produto. A pirólise da madeira em ambiente com pouco oxigênio, com temperaturas na faixa de
600°C, durante no máximo 30 minutos, gera gás combustível, biocarbono (biochar) e bio-óleo combustível.
Veja a imagem a seguir para entender melhor:
Processamento de biomassa por pirólise.
Produtos obtidos por pirólise de biomassa
O processo de pirólise gera, além de produtos sólidos, alguns combustíveis líquidos e gás combustível. Vamos
conhecer alguns dos produtosda pirólise da madeira.
Carvão vegetal
O carvão vegetal é um combustível sólido obtido após o processo lento
de pirólise da madeira. Utilizado principalmente como combustível em
aquecedores, em churrasqueiras e fogões a lenha, ou seja, como uma
fonte primária para fornecimento de energia. O carvão vegetal também
pode ser utilizado em siderurgia e na forma de carvão ativado em
Medicina ou como adsorvente de substâncias químicas.
Biocarbono (biochar)
O termo biochar ou biocarbono refere-se ao carvão vegetal produzido
pelo processo de pirólise com o objetivo de aumentar a fertilidade dos
solos. Esse material tem sido pesquisado e utilizado como um corretivo
do pH do solo com capacidade de aumentar a produção agrícola. 
Bio-óleo
O bio-óleo é um líquido negro e viscoso, utilizado como fonte primária de
energia ou fonte combustível para processos de geração de energia.
Além da aplicação como combustível, o bio-óleo pode ser utilizado como
substituto de resinas fenólicas e flavorizante para o aroma defumado na
indústria alimentícia.
Biogás de pirólise
O termo biogás também é empregado para o gás obtido nos aterros
sanitários. Aqui estamos nos referindo ao gás combustível gerado por
processo de pirólise, também identificado como biogás em alusão à sua
origem orgânica. O gás é composto por CO, CO2, hidrogênio e
hidrocarbonetos de baixa massa molar (FÉLIX et al., 2017). Parte dos
compostos presentes são inflamáveis, garantindo a utilização do gás
como combustível.
O processo de gaseificação da biomassa
Etapas do processo
O processo de gaseificação da biomassa gera um gás denominado gás de síntese (syngas). Esse gás contém
principalmente moléculas de H2 (gás hidrogênio) e de CO (monóxido de carbono). 
O processo possui uma etapa de pirólise com parâmetros de temperatura e taxas de aquecimento ajustados
para que haja a volatilização de compostos presentes na biomassa. Além dessa etapa, outras fases do
processo levam a uma quebra e reação dos compostos presentes a partir de uma série de reações químicas.
O gás é gerado ao final.
As condições de temperatura e de processamento variam de acordo com a biomassa utilizada e com o tipo de
reator. De modo geral, podemos dividir um processo de gaseificação de biomassa em quatro etapas:
Secagem
Nessa etapa, ocorre o aquecimento da matéria-prima que tem como finalidade diminuir o teor de
umidade presente no material.
Pirólise
Nessa etapa, ocorre o aquecimento da biomassa em temperaturas mais elevadas e com baixa
quantidade de oxigênio, com o objetivo de promover a vaporização dos compostos voláteis
presentes. Os voláteis gerados possuem hidrocarbonetos gasosos, vapor de alcatrão, monóxido de
carbono, hidrogênio, vapor d’água e outras substâncias em menor quantidade, dependendo da
biomassa utilizada.
Combustão
Nessa etapa, ocorre a combustão necessária ao processo a fim de fornecer energia para sustentar as
demais etapas da gaseificação. Há uma queima do material, utilizando em alguns projetos o próprio
gás gerado, em presença de oxigênio.
Obtenção do gás de síntese (syngas)
Nessa fase, ocorre uma série de etapas reacionais em que é obtido um gás combustível resultante da
transformação do carbono, dos hidrocarbonetos voláteis e do vapor d’água. Esse gás possui
principalmente hidrogênio molecular (H2) e monóxido de carbono (CO). A composição química e os
percentuais de moléculas presentes dependerão do tipo de projeto do gaseificador e da biomassa
utilizada.
Observe abaixo um diagrama de obtenção de gás de síntese a partir da etapa de pirólise da biomassa.
Diagrama de obtenção do gás de síntese.
Combustível sintético.
Processo de Fischer-Tropsch (FT) para transformação do gás de síntese
Na década de 1920, os cientistas alemães Franz Fischer e Hans Tropsch desenvolveram um processo,
baseado em uma série de reações com as moléculas pequenas do gás de síntese (CO e H2), capaz de
produzir moléculas maiores de hidrocarbonetos líquidos, ceras e sólidos. 
A partir da evolução do processo FT, é possível produzir
combustíveis sintéticos alternativos, como gasolina, diesel,
querosene e moléculas mais complexas com elevados
pesos moleculares. Os produtos obtidos dessa forma têm
origem em biomassa, sendo, portanto, menos nocivos ao
meio ambiente do que seus equivalentes derivados do
petróleo.
Reações do processo FT
Veja a diferença entre a produção de parafinas e olefinas:
Parafinas
A utilização de moléculas de CO, com uma quantidade de moléculas de H2, produz
moléculas de alcanos, também conhecidos como parafinas.
Olefinas
Para uma relação de moléculas de CO com de moléculas de H2 haverá a obtenção de
moléculas de alcenos, também conhecidos como olefinas.
A imagem a seguir mostra um diagrama de obtenção de combustíveis a partir do processo FT:
Produção de combustíveis sintéticos líquidos pelo processo FT.
Decomposição anaeróbica de resíduos para produção de
biogás
Decomposição de material orgânico em aterros sanitários
A decomposição do material orgânico em aterros sanitários gera um gás com elevado potencial energético,
denominado biogás. O conteúdo do gás produzido é principalmente metano (CH4). 
Um aterro sanitário funciona de forma parecida a um reator biológico. A decomposição anaeróbica gera, além
do metano, outros gases, como o CO2. Todo esse metano produzido não pode ser liberado para a atmosfera,
em virtude de seu elevado potencial como gás gerador de efeito estufa.
O gás recolhido é tratado, purificado e encaminhado para utilização como fonte de combustível. Importante
salientar que o poder calorífico do gás gerado é bastante superior ao material orgânico original. 
Produção de gás metano em aterro sanitário na Itália.
Produção de gás combustível por decomposição de excrementos de gado
Uma rota de transformação energética importante é a decomposição anaeróbica dos excrementos de gado
para a geração de biogás. Cabe salientar que o esterco gerado e deixado nos pastos ou tratado de forma
inadequada produz metano, que chega diretamente até a atmosfera, contribuindo de forma acentuada para o
efeito estufa. 
As modernas fazendas agropecuárias recolhem os dejetos gerados pelos animais e direcionam o material para
tratamento em biodigestores. O gás gerado é tratado, purificado e encaminhado para a geração de energia,
como fonte de combustão, fonte de calor em sistemas de aquecimento ou para produção de energia elétrica.
Biodigestão de esterco de gado: rota para produção de energia.
Vem que eu te explico!
Processo de combustão e de co-combustão da biomassa
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
Processos de pirólise e de gaseificação da biomassa
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
Verificando o aprendizado
Questão 1
A pirólise da biomassa produz mais de um tipo de material ao final de seu processo. Em um reator para pirólise
ocorrem vários processos que incluem a secagem do material e a combustão controlada de forma a produzir
as substâncias adequadas para posterior aproveitamento energético. Assinale a alternativa correta acerca do
processo de pirólise.
A
Produz essencialmente carvão vegetal com elevado poder calorífico, tendo em vista a combustão da
biomassa com elevada concentração de oxigênio no interior do reator pirolítico.
B
De acordo com o ajuste dos parâmetros de processo, que ocorre com baixa concentração de oxigênio, a
pirólise rápida produz gás combustível, bio-óleo e biochar.
C
Os produtos obtidos no processo pirolítico apresentam um potencial calorífico menor do que a biomassa que
os origina, mas oferecem uma combustão mais limpa.
D
O processo de pirólise deve ser sempre seguido por um processo de decomposição anaeróbica dos produtos,
como forma de elevar o poder calorífico dos materiais.
E
O processo de pirólise para a produção de carvão vegetal no Brasil é uma das práticas mais sustentáveis,
tendo em vista que utiliza somente madeira de reflorestamento.
A alternativa B está correta.
O processo de pirólise rápida volatiza os hidrocarbonetosque, ao resfriarem, geram o bio-óleo. Além disso,
é gerado gás de síntese e um resíduo de carbono sólido, denominado biochar (ou biocarbono), utilizado
como fertilizante e corretor de características físico-químicas do solo.
Questão 2
Uma importante rota de transformação energética da biomassa é o processo de gaseificação. Além da
gaseificação, o gás de síntese produzido pode sofrer uma transformação química a partir do processo FT.
Assinale a alternativa correta acerca da gaseificação e do processo.
A
O gás de síntese possui moléculas de longa cadeia que são quebradas pelo processo FT.
B
O gás de síntese possui moléculas de longa cadeia que sofrem combustão pelo processo FT.
C
O gás de síntese possui moléculas de longa cadeia que passam por destilação e condensação pelo processo
FT.
D
O gás de síntese possui essencialmente monóxido de carbono e gás hidrogênio que originam moléculas de
longa cadeia pelo processo FT.
E
O gás de síntese possui moléculas de cadeia curta que são reduzidas a monóxido de carbono e hidrogênio
pelo processo FT.
A alternativa D está correta.
O processo FT produz principalmente alcanos e alcenos, que são a base dos combustíveis sintéticos. Esse
processo usa como fonte o gás de síntese, obtido do processo de gaseificação de biomassa e que contém
essencialmente monóxido de carbono (CO) e gás hidrogênio (H2).
3. Tecnologias e sistemas de produção de energia a partir de biomassa
Vamos começar!
Tecnologias para obtenção de energia a partir da biomassa
Assista ao vídeo a seguir para conhecer os principais pontos que serão abordados neste módulo.
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
Usinas termoelétricas e a biomassa
Tecnologias que utilizam as diferentes rotas de transformação da biomassa
A biomassa é uma fonte importante de energia. O aproveitamento de boa parte do potencial energético da
biomassa é realizado a partir de diferentes tecnologias e sistemas. 
Comentário
Nesse ponto, vamos abordar as tecnologias utilizadas em alguns processos e rotas de transformação
energética de biomassa. 
Vimos que inúmeras rotas são capazes de aproveitar a energia da biomassa. Essas rotas representam
diferentes tecnologias para que o processamento da biomassa seja capaz de liberar energia para o
consumidor.
Veja, a seguir, as tecnologias que utilizam as diferentes rotas de transformação da biomassa para fins
energéticos.
1
Tecnologias para a combustão da biomassa
São as usinas termoelétricas a biomassa.
2
Tecnologias para a co-combustão da biomassa
São usinas e processos energéticos que queimam a biomassa juntamente com outros
combustíveis, normalmente de origem fóssil.
3Tecnologias para a pirólise de biomassa
São os processadores de biomassa que promovem a combustão controlada em ausência ou em
baixa quantidade de oxigênio, gerando diferentes produtos com conteúdo energético mais elevado
que a biomassa.
4
Tecnologias para a gaseificação da biomassa
São os reatores capazes de produzir gás combustível a partir da biomassa.
O uso mais direto e mais antigo para a biomassa como fonte de energia é a sua combustão direta. A queima
da biomassa fornece o calor necessário para a geração de vapor ou para suprir as demandas energéticas de
outras máquinas térmicas.
As usinas geradoras de eletricidade por fonte térmica são chamadas de termoelétricas. A biomassa vem
sendo utilizada como uma importante fonte de combustível para as termoelétricas. Vamos olhar um pouco
mais de perto essa tecnologia para a geração de eletricidade.
Funcionamento de uma termoelétrica
O princípio do funcionamento de uma termoelétrica é o mesmo, seja ela alimentada por biomassa seja por
combustível fóssil. Outra classe de usinas termoelétricas são as usinas nucleares, que têm o mesmo princípio,
mas com a energia sendo fornecida por processo de fissão nuclear, não por combustão.
Tradicionalmente, nas termoelétricas, funcionam da seguinte maneira:
Etapa 1
A fonte de combustível libera calor utilizado para aquecer e vaporizar um fluido, normalmente água.
Etapa 2
O vapor d’água é direcionado para turbinas geradoras de eletricidade, transformando sua energia
térmica em energia cinética.
Etapa 3
A rotação das turbinas pelo vapor converte a energia cinética em energia elétrica.
Observe a imagem para entender melhor esse processo:
Termoelétrica por queima de combustível.
Biomassa nas usinas termoelétricas
Sendo um material combustível, a biomassa tem sido utilizada como fonte de energia para alimentar usinas
termoelétricas. 
Saiba mais
No Brasil, o Programa de Incentivo às Fontes Alternativas (Proinfa) financia projetos de termoelétricas
que utilizam esse tipo de combustível. 
Um tipo de biomassa bastante recorrente para esse fim é o bagaço de cana-de-açúcar, em virtude de sua
abundância como resíduo da indústria do álcool e açúcar, além de seu poder calorífico. A utilização do bagaço
de cana também resolve um problema de produção de resíduo, que nesse caso é bem aproveitado para fins
de geração de energia. 
Usina termoelétrica a biomassa no Brasil.
Processos de co-combustão de biomassa
Co-combustão de biomassa nas indústrias
Os processos de co-combustão de biomassa, para a geração de eletricidade, ocorrem em plantas
termoelétricas que têm o mesmo princípio de funcionamento dos processos que utilizam somente biomassa. 
A vantagem da co-combustão é o de substituir (em parte) os combustíveis não renováveis utilizados
em termoelétricas.
Além da utilização em termoelétricas, existem vários processos industriais que necessitam de uma fonte de
calor primária e que podem ser sustentados por uma co-combustão de biomassa. Entre esses processos,
temos:
Caldeiras ou geradores de vapor.
Processos de secagem de materiais cerâmicos.
Processos de moldagem de polímeros.
Processos de fundição de metais.
Variados tratamentos térmicos.
Produção de vidro.
Produção de alimentos.
Na imagem a seguir, veja um desses processos:
Queima de carvão com biomassa para fornecer energia na forma de calor.
As caldeiras são equipamentos geradores de vapor destinados à produção de vapor com a pressão superior
em relação à pressão atmosférica, utilizando alguma fonte de energia. Esse vapor é utilizado nas indústrias
para movimentar máquinas térmicas e gerar calor. As caldeiras são responsáveis pela transferência da energia
armazenada nas fontes de combustíveis para a água e, posteriormente, para a sua finalidade.
Importante salientar que a co-combustão também pode utilizar gás de síntese, que é um produto da
transformação energética da biomassa, para a geração de energia em conjunto com outros combustíveis.
Caldeira de vapor por carvão mineral pode utilizar co-combustão de biomassa.
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
Tecnologia para a pirólise de biomassa
Reatores para a pirólise da biomassa
No processo de pirólise, a queima controlada da biomassa em um reator com baixa admissão de oxigênio gera
gás combustível, hidrocarbonetos líquidos e material sólido (biocarbono ou biochar), materiais com conteúdo
energético superior à biomassa.
Diferentes concepções de reatores são utilizadas para a aplicação do processo de pirólise, tendo como
produtos, de forma geral, um gás combustível, o bio-óleo e um resíduo de carbono, o biochar. O fluxo geral do
processo de pirólise pode ser representado pela imagem a seguir:
Processo geral de pirólise de biomassa.
Existem diferentes designs de reatores para o processo de pirólise de biomassa. 
1
Reator de leito fluidizado borbulhante
É quando são formadas bolhas de gás de processo em contato com um leito fluido de material
sólido.
2
Reator de leito fluidizado circulante
É quando as partículas de biomassa e os gases do processo circulam como um fluido no interior do
reator.
3
Cone rotativo
É quando a biomassa reage no interior do reator cônico aquecido.
4
Pirólise ablativa
É quando a biomassa é comprimida contra discos rotativos aquecidos, gerando os produtos da
pirólise.
5 Reator de mistura de “duplo parafuso”
É quando a biomassaé misturada no interior de um reator por um sistema semelhante a um
parafuso duplo.
6
Pirólise a vácuo
É quando o processo de pirólise ocorre no interior de um reator a vácuo.
Observe o esquema de um reator de leito fluidizado borbulhante utilizado no processo de pirólise:
Reator de pirólise de leito fluidizado borbulhante.
A imagem a seguir mostra o conceito do processo por pirólise ablativa:
Pirólise ablativa.
O princípio do processo de pirólise por cone rotativo está representado na imagem abaixo:
Pirólise por cone rotativo.
Reatores para a gaseificação da biomassa
Tipos de processos para gaseificação
Uma importante rota energética para a transformação da biomassa é a gaseificação. Nesse processo, a
biomassa é transformada em gás combustível, normalmente denominado por gás de síntese ou syngas. 
Existem diferentes processos para a gaseificação da biomassa. Essa tecnologia vem evoluindo
bastante, embora mantenha os princípios básicos do processo, qualquer que seja o tipo de reator
utilizado. 
O processo de gaseificação pode ser realizado em diferentes processos, levando a resultados diferentes
quanto à composição do gás produzido. A escolha do reator leva em consideração o tipo de matéria-prima a
ser utilizada, as condições operacionais, a composição desejada do gás resultante e os custos de produção
envolvidos.
Os reatores para gaseificação podem ser classificados de acordo com diferentes critérios (RENDEIRO et al.,
2008): 
Quanto ao suprimento de calor para o reator
Existem dois tipos de reator de acordo com a fonte:
Fonte interna – Parte de biomassa é queimada dentro do reator para gerar calor.
Fonte externa – Calor produzido externamente ao reator e introduzido via trocador de calor.
• 
• 
Quanto à pressão interna do reator
Existem dois tipos de reator de acordo com a pressão:
Pressurizados – Pressão interna muito superior à pressão atmosférica.
Atmosférico – Pressão interna levemente abaixo da pressão atmosférica.
Quanto ao suprimento de oxidante
Existem três tipos de reator de acordo com o suprimento:
Com suprimento de ar.
Com suprimento de oxigênio.
Com suprimento de vapor de água.
Quanto ao arranjo do reator
Existem três tipos de reator de acordo com o arranjo:
Leito fixo – A biomassa fica apoiada numa grelha.
Leito fluidizado – Biomassa fica em suspensão.
Reagentes pré-misturados – Biomassa e oxidante são misturados previamente e, então,
injetados no reator.
Parâmetros como a composição da biomassa, teor de umidade em base úmida (%bu), teor de enxofre ou de
outros contaminantes, o teor de cinzas em base seca (%bs), a massa específica aparente e a granulometria
influenciam na escolha do reator mais adequado para a gaseificação. A tabela a seguir mostra os parâmetros
adequados para cada tipo de reator (RENDEIRO et al., 2008). 
Tipo de gaseificador Extração por
baixo
Extração por
cima
Leito
fluidizado
Reagentes pré-
misturados
Tamanho (mm) 20-100 5-100 10-100 500 >400 >100 >400
Temperatura de fusão
da cinza (°C)
>1.250 >1.000 >1.000por queima de gás de síntese.
Geração combinada de eletricidade: turbina a gás e turbina a vapor.
Vem que eu te explico!
Geração de produtos mais energéticos a partir do processo de
pirólise
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
Reatores de leito fluidizado para gaseificação de biomassa
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
Verificando o aprendizado
Questão 1
O aproveitamento de energia da biomassa se dá através de diferentes processos e tecnologias. A combustão
e a co-combustão são as formas mais diretas e tradicionais de aproveitamento de energia dessas fontes.
 
Assinale a seguir a alternativa correta acerca da tecnologia para a combustão e co-combustão.
A
Os processos de combustão e de co-combustão exigem tecnologias totalmente distintas, com a combustão
sendo empregada para a geração de vapor em termoelétricas e a co-combustão sendo empregada como
fonte de calor em boilers.
B
Os processos de combustão e de co-combustão exigem tecnologias semelhantes, como a geração de
eletricidade em termoelétricas, com a diferença de a co-combustão estar sempre associada a um processo de
pirólise.
C
Os processos de combustão e de co-combustão exigem tecnologias semelhantes, como a geração de
eletricidade em termoelétricas, com a diferença de a co-combustão estar sempre associada à queima da
biomassa com outra fonte de combustível.
D
Os processos de combustão e de co-combustão exigem tecnologias distintas, com a combustão sendo
utilizada somente para a geração de calor como fonte primária e a co-combustão para a geração de
eletricidade.
E
Os processos de combustão e de co-combustão exigem tecnologias distintas, com a combustão sendo
utilizada somente para a geração de calor como fonte primária e a co-combustão para a geração de energia a
partir da queima com baixa concentração de oxigênio no reator.
A alternativa C está correta.
As formas de aproveitar a energia por combustão e por co-combustão são semelhantes, utilizando
essencialmente os mesmos equipamentos, tanto para geração de calor quanto para a geração de
eletricidade em usinas termoelétricas. Na co-combustão a queima da biomassa ocorre em conjunto com
outro combustível, normalmente de fonte fóssil.
Questão 2
Uma interessante opção para a geração de eletricidade são as turbinas geradoras a gás. Essa tecnologia
opera de forma semelhante aos geradores tradicionais a vapor nas termoelétricas, mas apresenta algumas
particularidades. 
 
Assinale a seguir a alternativa correta acerca dos geradores elétricos por turbina a gás.
A
Apresentam maior eficiência energética, sendo o fluido de trabalho originado dos gases de combustão da
fonte de energia.
B
Apresentam maior eficiência energética, sendo o fluido de trabalho o próprio gás combustível injetado no
equipamento.
C
Apresentam menor eficiência energética que as turbinas a vapor, mas têm custo de operação muito menor.
D
São equipamentos que só podem operar utilizando fonte de combustível gasoso, fato que nomeia o processo.
E
Trata-se de uma tecnologia nova e que ainda está em fases de estudo, apresentando como desvantagem, o
menor aproveitamento de energia no sistema de geração.
A alternativa A está correta.
As turbinas a gás operam com os gases de combustão, podendo usar combustíveis líquidos, gasosos e até
sólidos como fonte de energia. Essa tecnologia é bastante aplicada, tendo como fonte o gás de síntese
como combustível.
4. O uso de resíduos sólidos para fins energéticos
Vamos começar!
Geração de energia a partir de aterros sanitários e por outros processos de
tratamento de lixo
Assista ao vídeo a seguir para conhecer os principais pontos que serão abordados neste módulo.
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
A disposição e o aproveitamento dos resíduos sólidos
Disposição de resíduos em aterro sanitário
A disposição adequada do lixo é um desafio, tendo em vista a enorme variedade de resíduos, em suas
diferentes composições, produzida pela sociedade.
As iniciativas de reciclagem são empregadas para permitir, essencialmente, a reutilização desses materiais.
Projetos de reciclagem adequados buscam transformar a economia linear em uma economia circular. Veja: 
Além de reutilizar material em processos de reciclagem, a maior parte dos resíduos sólidos urbanos acaba
sendo depositada em aterros sanitários.
Quando concebido de forma adequada, os aterros podem ser fontes de geração de energia, em
virtude da presença de resíduos orgânicos que podem ser transformados em potenciais fontes
energéticas. 
Outros tratamentos de resíduos sólidos urbanos, utilizando a gaseificação e a pirólise, também são
importantes como processos geradores de produtos energéticos. 
Economia circular Economia linear 
Comentário
Nesse ponto, vamos analisar a geração de energia em aterros sanitários ou por outros processamentos
de resíduos capazes de aproveitar o seu potencial energético. 
A construção de um aterro para a disposição dos resíduos sólidos deve respeitar algumas normas para que
não haja problemas ambientais associados. Na construção de um aterro, devem ser respeitadas distâncias do
depósito formado em relação aos lençóis freáticos e cursos d’água. 
A vegetação do terreno que receberá o aterro deve ser totalmente retirada; e o leito onde o resíduo será
depositado, impermeabilizado por mantas aplicadas sobre o solo. Também deve haver impermeabilização na
superfície do aterro, para evitar a contaminação do solo e da água.
De forma mais tradicional, um aterro pode ser construído através do empilhamento dos resíduos, formando
depósitos em formato de colinas.
Aterro sanitário por empilhamento de resíduos.
Outra abordagem para a construção de um aterro é a utilização de valas para a acomodação dos resíduos.
Impermeabilização de vala para depósito de resíduos em aterro sanitário.
A decomposição dos resíduos orgânicos gera o chorume, um líquido tóxico que deve ser adequadamente
armazenado e tratado, além de gás, também denominado biogás. Esse biogás é composto principalmente por 
metano (CH4). 
Incineração de resíduos sólidos
Outra solução adotada para a questão do lixo gerado nas cidades é a sua utilização como fonte de
combustível em usinas para a geração de eletricidade. Essas usinas recebem uma denominação atual de 
usinas verdes. Operacionalmente, como os resíduos sólidos são bastante heterogêneos, é necessária uma
triagem dos materiais mais adequados para a combustão. Essas usinas normalmente operam com outras
fontes de energia, como combustíveis fósseis ou gás para manter o regime térmico adequado para a geração
de energia.
Usina de incineração de resíduo sólido.
Processos de pirólise e de gaseificação
Resíduos sólidos que se constituem fontes de carbono como plásticos, polímeros e derivados de petróleo,
além, claro, de biomassa podem passar por processos de pirólise e de gaseificação para gerar líquidos
combustíveis (bio-óleo), gás de síntese e biochar.
Veremos em mais detalhes esse tipo de processamento de resíduos para a geração de produtos com elevado
poder energético agregado. 
Interior de um reator de pirólise de resíduos sólidos.
Geração de energia a partir de aterros sanitários
Resíduos orgânicos e a produção de biogás
A geração de gás combustível em aterros sanitários pode ser aproveitada para a geração de energia. Esse
gás, constituído principalmente por metano, tem um potencial de contribuição para o efeito estufa muito mais
acentuado que o CO2. Dessa forma, essa substância não pode ser liberada para o ambiente. Seu
aproveitamento como fonte de energia é uma prática ambientalmente responsável e que mitiga, em parte, os
impactos de um aterro sanitário.
Um aterro de resíduos sólidos pode ser considerado um reator biológico. As principais entradas são
os resíduos e a água, e as principais saídas são os gases e o chorume. A decomposição da matéria
orgânica ocorre por dois processos: a decomposição aeróbia, que acontece normalmente no períodode deposição do resíduo; e, posteriormente, a decomposição anaeróbica, proveniente da redução do
CO2 presente nos resíduos (PIÑAS et al., 2016).
O gás de aterro é composto por vários gases, sendo alguns em grandes quantidades, como o metano e o
dióxido de carbono, e outros em pequenas quantidades (traços). Os gases presentes nos aterros de resíduos
incluem metano (CH4), dióxido de carbono (CO2), amônia (NH3), hidrogênio (H2), gás sulfídrico (H2S),
nitrogênio (N2) e oxigênio (O2). O metano e o dióxido de carbono são os principais gases originários da
decomposição anaeróbia dos compostos biodegradáveis dos resíduos orgânicos. A distribuição exata do
percentual de gases variará conforme o tempo de existência do aterro (PIÑAS et al., 2016).
Anaeróbia
O mesmo que anaeróbico: organismo que cresce e se reproduz em ambiente sem a presença de O2.
O gás gerado é retirado por tubulações enterradas no leito de decomposição dos resíduos e que chegam à
superfície do aterro sanitário.
Planta de produção de biogás em aterro sanitário na Sicília, Itália.
Na superfície, esse gás é tratado para retirar substâncias indesejáveis ao processo de geração de energia,
como contaminantes contendo enxofre. Após a adequação do gás combustível, a substância é direcionada
para os geradores de eletricidade. O fluxo do processo de geração de energia a partir de gás de aterro está
mostrado na imagem a seguir.
Diagrama de produção de energia elétrica a partir de gás de aterro sanitário
A imagem a seguir apresenta uma termoelétrica que utiliza biogás para a geração de eletricidade. Sua
concepção geral não difere significativamente de outras usinas termoelétricas que utilizam combustão, a não
ser pelo fato de utilizar o gás de aterro como fonte de calor.
Termoelétrica a biogás.
Geração de biogás além do aterro sanitário
Além da geração de gás combustível nos aterros sanitários, a utilização de biodigestores para o tratamento de
dejetos de gado bovino e a geração de biogás é uma técnica bastante disseminada em grandes fazendas
agropecuárias.
A produção desse biogás em fazenda é capaz de suprir parte das demandas de energia da propriedade,
dependendo da quantidade de material orgânico produzido e tratado.
Produção de biogás pelo processamento do esterco de gado.
Você já percebeu que o biogás não é gerado apenas dos resíduos orgânicos do aterro. O processo de
biodigestão pode produzir metano também a partir de dejetos de animais em empreendimentos agropecuários
e pelo uso de biomassa vegetal.
Além de gás, a biodigestão produz um líquido fertilizante que pode ser utilizado para o cultivo de vegetais
geradores de biomassa. 
Fontes de geração e aplicação de biogás obtido por biodigestor.
Geração de energia: combustão de resíduos sólidos
Incineração de lixo
Resíduos sólidos podem também ser utilizados como combustíveis e potenciais fontes de energia para a
geração de eletricidade. O lixo utilizado para queima não precisa ser necessariamente biomassa – embora a
biomassa presente nos resíduos produzidos pelas cidades seja uma ótima fonte combustível.
A incineração de lixo é uma alternativa aos aterros sanitários. Nessas unidades, o lixo produzido por
uma cidade ou região passa por secagem, é armazenado e utilizado como fonte de combustível em
caldeiras geradoras de vapor. Essencialmente, trata-se de uma termoelétrica que utiliza lixo como
fonte combustível.
Embora possa haver diferentes problemas na operação das usinas de incineração de lixo, um dos principais
desafios para esse tipo de geração é a manutenção do poder calorífico dos resíduos, em virtude da grande
heterogeneidade de materiais.
Uma solução é o uso consorciado com outros combustíveis, inclusive de origem fóssil. As usinas mais
avançadas conseguem manter a geração exclusivamente com o resíduo como combustível, utilizando
modernos procedimentos de triagem, secagem e homogeneização dos resíduos.
Uma das mais modernas usinas de combustão de lixo fica em Bremen, na Alemanha. A usina de Bremen
processa anualmente 550 mil toneladas de lixo, com a geração de 270GWh de energia elétrica e 270GWh de
energia térmica utilizada como fonte de aquecimento residencial e industrial.
Geração de energia por queima de resíduos sólidos: além da biomassa.
Geração de energia: pirólise e gaseificação de resíduos
sólidos
Processos de pirólise e de gaseificação
Além da combustão, forma mais direta de obtenção de energia, os resíduos sólidos que são fonte de carbono,
mas não necessariamente biomassa, podem passar por processos de pirólise e de gaseificação.
O processo de pirólise produz gás, bio-óleo e biochar. Embora bastante utilizada como uma rota energética de
transformação de biomassa, a pirólise também é adequada para resíduos que contenham moléculas de
carbono em sua composição, como os plásticos e polímeros derivados do petróleo, bastante presentes nos
resíduos sólidos urbanos (RSU ou municipal solid waste – MSW).
A imagem a seguir mostra a versatilidade do processo de pirólise com os mais diversos materiais. Nesse
processo, a pirólise é desenvolvida para produzir, ao final, metano de alta qualidade, após duas etapas de
biometanização.
Diagrama de pirólise.
Vem que eu te explico!
O uso dos aterros sanitários e suas características de construção
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
A incineração de lixo como alternativa para a geração de energia
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
Verificando o aprendizado
Questão 1
O biogás é uma alternativa para a produção de energia. A decomposição anaeróbica de certos materiais leva a
um gás rico em metano, utilizado tanto para a geração de energia térmica quanto para produção de
eletricidade em usinas termoelétricas. Assinale a alternativa correta acerca do biogás, em relação à sua
produção. 
A
O biogás rico em metano pode ser produzido principalmente a partir da decomposição dos resíduos orgânicos
em aterro sanitário ou em biodigestores de dejetos da criação de gado.
B
O biogás é produzido a partir dos processos de pirólise e contém, além de metano, o monóxido de carbono e
o propano.
C
O biogás é obtido pela queima controlada de combustíveis fósseis em processos de co-combustão.
D
O biogás rico em metano é obtido diretamente pelo processo de gaseificação de vegetais lenhosos.
E
Os principais processos de obtenção direta do biogás são pela decomposição aeróbica de plásticos derivados
do petróleo.
A alternativa A está correta.
O biogás rico em metano ocorre pela decomposição anaeróbica de material orgânico depositado nos
aterros sanitários, para o caso dos resíduos sólidos urbanos. Na indústria agropecuária, a decomposição de
dejetos produzidos pelo gado em biodigestores também é uma importante fonte de produção desse gás.
Questão 2
A utilização de lixo urbano como fonte para combustão é uma solução adotada em muitos países
desenvolvidos. Nessas usinas, o lixo produzido por uma cidade ou região passa por secagem, armazenamento
e finalmente combustão, tornando-se uma importante fonte de energia. Apesar de ser uma solução bastante
adequada, existe um problema associado a esse tipo de geração. Assinale a alternativa correta quanto ao
PRINCIPAL problema operacional associado à queima de lixo para a geração de energia.
A
Elevada quantidade de fuligem gerada.
B
Impossibilidade de queima de lixo úmido.
C
Material heterogêneo, o que requer uma complementação com combustíveis fósseis em algumas usinas para
o processo de combustão.
D
Geração de uma grande quantidade de gases de efeito estufa.
E
Custo do transporte do lixo até a usina geradora de energia.
A alternativa C está correta.
Embora a operação de uma usina de queima de lixo possa apresentar inúmeros problemas de operação, a
manutenção uniforme da combustão é um dos maiores desafios nesse processo. Assim, muitas usinas
precisam operar com uma mesclagem entre o lixo, que é um material bastante heterogêneo, e fontes de
combustíveis fósseis para a manutenção do regime térmico adequadopara a geração de energia.
5. Conclusão
Considerações finais
As diferentes formas de biomassa podem ser convertidas em energia a partir de inúmeras rotas. Podem-se
destacar a combustão e a co-combustão, processos bastante antigos e utilizados pelo homem. Processos
mais modernos, como a pirólise e a gaseificação, conseguem obter produtos ainda mais energéticos do que a
biomassa de origem. Esses produtos são ótimas fontes de energia, como o gás de síntese, o bio-óleo e o
carvão vegetal.
Outra importante forma de obtenção de energia é a produção de gás combustível em aterros sanitários por
decomposição anaeróbica dos resíduos orgânicos. Esse gás combustível é bastante rico em metano (CH4).
Outra rota importante para a obtenção de gás metano é a decomposição de dejetos de gado nas modernas
fazendas agropecuárias, utilizando biodigestores. 
Podcast
Para encerrar, ouça o especialista Bruno Cavalcante di Lello falando sobre os principais tópicos
abordados.
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para ouvir o áudio.
Explore +
Leia o artigo Uso da biomassa para a geração de energia, de André Camara, Anderson Marafon e Antônio
Santiago.
 
Pesquise sobre a geração de energia a partir de aterros sanitários no PDE 2030, Biogás/Biometano.
Referências
AMARAL, M. O movimento do carvoejamento na Amazônia oriental brasileira: a dinâmica da produção do
carvão vegetal em Rondon do Pará, 2014. Confins, n. 22, 2014.
 
BELGHIT, A.; GORDILLO, E. D. Biomass char steam gasification in fluidized reactor using nuclear heat. Open
Access Library Journal, v. 7, n. 3, 2020.
 
CIFERNO, J. P.; MARANO, J. J. Benchmarking biomass gasification technologies for fuels, chemicals and
hydrogen production. U.S. Department of Energy National Energy Technology Laboratory, 2002.
 
CHARIS, G. et al. Modeling a sustainable, self-energized pine dust pyrolysis system with staged condensation
for optimal recovery of bio-oil. Frontiers in Energy Research, Febr. 2021.
 
CHOU, J.; GIOUZELIS, K.; YEUNG, J. Integrated gasification combined cycle from coal. PAM Review, v. 3, Jun.
2016.
 
FÉLIX, C. R. O. et al. Pirólise rápida de biomassa de eucalipto na presença de catalisador Al-MCM-41. Matéria,
Rio de Janeiro, n. 22, 2017.
 
GORDILLO, E. D.; BELGHIT, A. A Two Phase Model of High Temperature Steam-Only Gasification of Biomass
Char in Bubbling Fluidized Bed Reactors Using Nuclear. Journal of Hydrogen Energy, 2011.
 
HADJIDIMOULAS, C. Methane gas emissions: methods of improving the efficiency of the biggest landfill gas
waste to energy project in the Middle East installed in Amman, Jordan. Open Access Library Journal, v. 5, n. 8,
Aug. 2018.
 
JIANG, J.; XU, J.; SONG, Z. Review of the direct thermochemical conversion of lignocellulosic biomass for liquid
fuels. Frontiers of Agricultural Science and Engineering, v. 2, 2015.
 
LI, Y. et al. Pyrolysis gas as a carbon source for biogas production via anaerobic digestion. RSC Advancer, n.
66, 2017.
 
MIRANDA, G. P. Modelagem e simulação de reatores de leito fluidizado para gaseificação da biomassa. 2014.
Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2014.
 
NGUYEN, M.; DUDDY, G.; KARAM, C. Analysis of industrial syngas production from biomass faculty of science.
PAM Review, v. 2, 2015.
 
PIÑAS, J. et al. Aterros sanitários para geração de energia elétrica a partir da produção de biogás no Brasil:
comparação dos modelos LandGEM (EPA) e biogás (Cetesb). Revista Brasileira de Estudos de População, Rio
de Janeiro, v. 33, n. 1, p. 175-188, jan./abr. 2016.
 
QUIRINO, W. F. et al. Poder calorífico da madeira e de materiais lignocelulósicos. Revista da Madeira, n. 89, p.
100-106, abr. 2005.
 
RENDEIRO, G. et al. Combustão e gasificação de biomassa sólida soluções energéticas para a Amazônia.
Brasília: Ministério das Minas e Energia, 2008.
 
SAHU, S. G.; CHAKRABORTY, N.; SARKAR, P. Coal-biomass co-combustion: an overview. Renewable and
Sustainable Energy Reviews, v. 39, p. 575-586, Nov. 2014.
 
SIDDIQI, M. et al. Evaluation of municipal solid wastes based energy potential in urban Pakistan. Processes, v.
7, n. 11, p. 848, 2019.
 
VERMA, M. Biofuels production from biomass by thermochemical conversion technologies. International
Journal of Chemical Engineering, 2012.
	Tecnologias de geração de energia a partir de biomassa
	1. Itens iniciais
	Propósito
	Objetivos
	Introdução
	Conteúdo interativo
	1. Biomassa
	Vamos começar!
	A utilização da biomassa como fonte de geração de energia
	Conteúdo interativo
	Definição e variações de biomassa
	Definição de biomassa
	Comentário
	Tipos de biomassa para geração de energia
	Vegetais lenhosos
	Vegetais não lenhosos
	Resíduos orgânicos
	Óleos vegetais
	Caracterização energética da biomassa
	Poder calorífico da biomassa
	Bomba calorimétrica
	Calorímetro
	Poder calorífico de diferentes tipos de biomassa
	Vem que eu te explico!
	Tipos de biomassa para a geração de energia: vegetais lenhosos; vegetais não lenhosos; resíduos orgânicos; óleos vegetais
	Conteúdo interativo
	Caracterização energética da biomassa: PCS e PCI
	Conteúdo interativo
	Verificando o aprendizado
	2. Rotas de conversão energética da biomassa
	Vamos começar!
	A conversão energética da biomassa
	Conteúdo interativo
	Combustão
	Combustão da biomassa
	Saiba mais
	Co-combustão
	Aspectos da co-combustão da biomassa
	A pirólise da biomassa
	Processo de pirólise
	Exemplo
	Produtos obtidos por pirólise de biomassa
	Carvão vegetal
	Biocarbono (biochar)
	Bio-óleo
	Biogás de pirólise
	O processo de gaseificação da biomassa
	Etapas do processo
	Secagem
	Pirólise
	Combustão
	Obtenção do gás de síntese (syngas)
	Processo de Fischer-Tropsch (FT) para transformação do gás de síntese
	Reações do processo FT
	Parafinas
	Olefinas
	Decomposição anaeróbica de resíduos para produção de biogás
	Decomposição de material orgânico em aterros sanitários
	Produção de gás combustível por decomposição de excrementos de gado
	Vem que eu te explico!
	Processo de combustão e de co-combustão da biomassa
	Conteúdo interativo
	Processos de pirólise e de gaseificação da biomassa
	Conteúdo interativo
	Verificando o aprendizado
	3. Tecnologias e sistemas de produção de energia a partir de biomassa
	Vamos começar!
	Tecnologias para obtenção de energia a partir da biomassa
	Conteúdo interativo
	Usinas termoelétricas e a biomassa
	Tecnologias que utilizam as diferentes rotas de transformação da biomassa
	Comentário
	Tecnologias para a combustão da biomassa
	Tecnologias para a co-combustão da biomassa
	Tecnologias para a pirólise de biomassa
	Tecnologias para a gaseificação da biomassa
	Funcionamento de uma termoelétrica
	Etapa 1
	Etapa 2
	Etapa 3
	Biomassa nas usinas termoelétricas
	Saiba mais
	Processos de co-combustão de biomassa
	Co-combustão de biomassa nas indústrias
	Tecnologia para a pirólise de biomassa
	Reatores para a pirólise da biomassa
	Reator de leito fluidizado borbulhante
	Reator de leito fluidizado circulante
	Cone rotativo
	Pirólise ablativa
	Reator de mistura de “duplo parafuso”
	Pirólise a vácuo
	Reatores para a gaseificação da biomassa
	Tipos de processos para gaseificação
	Quanto ao suprimento de calor para o reator
	Quanto à pressão interna do reator
	Quanto ao suprimento de oxidante
	Quanto ao arranjo do reator
	Reatores de leito fixo para gaseificação da biomassa
	Updraft
	Downdraft
	Cross draft
	Multiestagiado
	Reatores de leito fluidizado para gaseificação da biomassa
	Leito borbulhante
	Leito circulante
	Geração de energia a partir do gás de síntese e do bio-óleo
	Uso do bio-óleo para a geração de energia
	Uso do gás de síntese para geração de energia
	Atenção
	Turbina a vapor
	Turbina a gás
	Vem que eu te explico!
	Geração de produtos mais energéticos a partir do processo de pirólise
	Conteúdo interativo
	Reatores de leito fluidizado para gaseificação de biomassa
	Conteúdo interativo
	Verificando o aprendizado
	4. O uso de resíduos sólidos para fins energéticos
	Vamos começar!
	Geração de energia a partir deaterros sanitários e por outros processos de tratamento de lixo
	Conteúdo interativo
	A disposição e o aproveitamento dos resíduos sólidos
	Disposição de resíduos em aterro sanitário
	Comentário
	Incineração de resíduos sólidos
	Processos de pirólise e de gaseificação
	Geração de energia a partir de aterros sanitários
	Resíduos orgânicos e a produção de biogás
	Geração de biogás além do aterro sanitário
	Geração de energia: combustão de resíduos sólidos
	Incineração de lixo
	Geração de energia: pirólise e gaseificação de resíduos sólidos
	Processos de pirólise e de gaseificação
	Vem que eu te explico!
	O uso dos aterros sanitários e suas características de construção
	Conteúdo interativo
	A incineração de lixo como alternativa para a geração de energia
	Conteúdo interativo
	Verificando o aprendizado
	5. Conclusão
	Considerações finais
	Podcast
	Conteúdo interativo
	Explore +
	Referências