energia renovavel aula 5

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ENERGIAS RENOVÁVEIS 
AULA 5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Profª. Muriele Bester de Souza 
 
 
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CONVERSA INICIAL 
Seja bem-vindo à aula sobre energias renováveis. Nesta aula, daremos 
continuidade aos conhecimentos de diferentes fontes renováveis de energia. O 
tópico agora é Energia de Biomassa, também conhecida como Bioenergia ou 
Bioeletricidade. Vamos aprofundar-nos um pouco sobre os conceitos e tipos de 
biomassas, assim como combustão, gaseificação, biodigestão, limpeza dos 
gases e biodiesel. 
Já é conhecido que a conscientização sobre o impacto ambiental causado 
pelas queimas de combustíveis fósseis aumentou consideravelmente nos 
últimos anos, tendo resultado na busca pelo fornecimento de fontes alternativas 
de energia. Dentre elas, destaca-se a biomassa. 
Em 2020, segundo dados da Empresa de Pesquisa Energética (EPE), a 
demanda de combustíveis, de todas as fontes, sofreu impactos significativos 
devido à crise causada pela pandemia de COVID-19. De acordo com o órgão, 
houve “recordes históricos de produção de açúcar e biodiesel, atingindo 
41,5 milhões de toneladas e 6,4 bilhões de litros, respectivamente. A produção 
de etanol foi de 32,6 bilhões de litros, sendo que o milho contribuiu com 2,4 
bilhões. Os Créditos de Descarbonização (CBIO) começaram a ser 
comercializados em mercado organizado (B3). Os novos biocombustíveis como 
biogás, diesel verde, bioquerosene de aviação e o hidrogênio vem adquirindo 
cada vez mais importância” (EPE, 2021b). 
Devido à motivos como a carência hídrica existente em certas regiões, 
condições climatológicas e a redução da área por conta de concorrência com 
alguns cultivos como soja e milho, é esperado que ocorra redução da safra de 
2021/2022 na moagem da cana-de-açúcar, dificultando a expansão desta fonte. 
TEMA 1 – CONCEITO DE BIOMASSA 
A energia provinda da biomassa é caracterizada como uma fonte 
termelétrica renovável, não fóssil e primária de energia cuja matéria orgânica 
origina-se de vegetais ou animais. Esta fonte é responsável por cerca de 9,1% 
da energia gerada no Brasil, conforme dados do Balanço Energético Nacional 
2021. 
A biomassa é, dentre as fontes renováveis de energia, a que possui o 
maior potencial de crescimento no mundo. Ela é considerada uma das principais 
 
 
3 
alternativas para diversificar a matriz energética e ajudar a reduzir a dependência 
por combustíveis fósseis. 
1.1 Princípio de funcionamento da bioenergia 
A bioenergia envolve o uso de materiais biológicos para fins energéticos. 
Vários materiais podem ser utilizados nesse processo, incluindo resíduos da 
agricultura e silvicultura, resíduos orgânicos sólidos e líquidos (incluindo 
resíduos sólidos urbanos e esgoto), popularmente conhecidos como biomassa. 
Muitos processos diferentes podem converter essas matérias-primas em calor, 
eletricidade e combustíveis para transporte (biocombustíveis). 
A biomassa contém energia armazenada sob a forma de energia química 
e pode ser classificada nas seguintes categorias: biomassa energética florestal, 
seus produtos e subprodutos ou resíduos; biomassa energética da agropecuária, 
as culturas agroenergéticas e os resíduos e subprodutos das atividades 
agrícolas, agroindustriais e da produção animal; e rejeitos urbanos. 
Por derivar de materiais de baixo valor, limpo e renovável é que a 
biomassa é considerada uma fonte alternativa de energia provinda de 
combustíveis fósseis. Esta fonte pode ser originada de matérias orgânicas como 
plantas: algas, árvores, cultivos etc. Segundo Silva et al. (2019), a fonte de 
biomassa é a energia solar que é armazenada nas ligações químicas dos 
componentes estruturais da matéria orgânica, quando estas ligações são 
quebradas haverá a liberação da energia química presente na biomassa. Menos 
de 1% da luz solar disponível é convertida em energia química pela 
fotossíntese. 
A figura a seguir apresenta a produção de energia através de 
biocombustíveis (production of energy form biofuels), conhecida como Energia 
da Biomassa (Biomass Energy). 
 
 
 
4 
Figura 1 – Energia de Biomassa 
 
Crédito: Panacea Doll/Shutterestock. 
Simplificadamente, o princípio de operação (The principle of operation) da 
Bioenergia funciona da seguinte maneira: os materiais vegetais podem ser 
transformados em energia (Plant materials can be transrformed into energy). A 
produção de energia provém a partir de biocombustíveis sólidos, do biogás e 
biocombustíveis líquidos de várias fontes (Energy production from solid biofuels 
from biogas and liquid biofuels from various sources). Na figura 1, temos a 
representação de fontes de biocombustível gasoso (gaseous biofuel), 
biocombustível líquido (liquid biofuels) e biocombustíveis sólidos (solid biofuels). 
Depois, é realizado o processamento de matérias-primas biológicas da 
produção de energia (processing of biological raw materials from energy 
production) que é fornecia em forma de energia renovável (renewable Energy) 
para a cidade (for the city), para as pessoas (for man) e para os lares (for home). 
 
 
 
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1.2 Panorama Mundial e Nacional 
De acordo com dados do REN21 (Renewable Energy Policy Network for 
the 21st Century - think tank de políticas para energias renováveis) em 2021, a 
bioenergia fornece cerca de 90% das energias renováveis por calor no setor 
industrial, principalmente em indústrias onde a biomassa e os resíduos são 
produzidos localmente. A pandemia do COVID-19 reduziu temporariamente a 
demanda de energia industrial, fazendo com que o uso global de bioenergia na 
indústria sofresse uma queda em torno de 4% no ano de 2020. No final de 2020, 
32 países tinham pelo menos uma política de aquecimento e resfriamento 
renovável para a indústria (todos oriundos de incentivos econômicos como 
subsídios, concessões, créditos fiscais ou esquemas de empréstimo). Os 
Estados Unidos e Brasil são os dois principais países produtores de 
biocombustíveis no mundo. Juntos, representam cerca de 80% da produção 
global (REN21, 2021). 
No Brasil, dados do Balanço Energético Nacional (BEN, 2021) mostraram 
que, em 2020, a produção total de eletricidade por meio da biomassa, 
representou 9,3% da matriz energética nacional, sendo a capacidade instalada 
da geração elétrica de 15.306 MW. A figura a seguir é uma ilustração que mostra 
a plantação e colheita de cana-de-açúcar no Brasil. 
Figura 2 – Colheita de Cana 
 
Créditos: Mailson Pignata/Shutterstock 
 
 
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1.3 Parque Gerador a Biomassa 
Um Parque Gerador a Biomassa é uma usina termelétrica (UTE) que 
utiliza a biomassa como fonte principal. A UTE é uma instalação industrial que 
gera energia elétrica, operando com um ou mais ciclos termodinâmicos, ou seja, 
o fluido de trabalho sofre uma série de processos de transformação físico-
química, e finalmente, retorna para o seu estado inicial. 
A energia elétrica, através da conversão da energia química da biomassa, 
é realizada por uma máquina térmica, sendo que o processo de geração em 
combustão direta para a biomassa é igual ao processo com o carvão, se 
diferenciando pelos elementos químicos e os poderes caloríficos de cada tipo de 
combustível. 
Em 2016, o Brasil possuía 264 usinas a biomassa em operação, somando 
uma potência instalada de quase 12,5 GW e, em 2020, o número de usinas de 
biomassa passou para 297, aumentando a capacidade instalada para quase 
13,5 MW, apresentando um avanço de 15%. 
Segundo dados da Câmara de Comercialização de Energia Elétrica – 
CCEE, as termelétricas a biomassa produziram 4.255 MW médios, 
representando 33% da oferta de energia produzida por todas as usinas térmicas 
no mês de maio de 2021. A principal matéria-prima destas usinas é o bagaço da 
cana-de-açúcar (CCEE, 2021). As fontes serão descritas no Tema 2 desta aula. 
A figura a seguir mostra um gráfico isométrico de uma usina de biomassa, onde 
podemos ver a plantação da matéria-prima e a UTE. 
Figura 3 – UTECréditos: craftsman/Shutterstock. 
 
 
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A bioeletricidade é uma energia limpa e renovável, que se constitui da 
produção simultânea de energia térmica (vapor), mecânica e elétrica a partir do 
uso de um combustível de biomassa, geralmente algum tipo de resíduo 
industrial, como bagaço de cana-de-açúcar, casca de arroz, madeira, entre 
outros. Neste tipo de geração, pode-se alcançar um aproveitamento de até 80% 
de energia contida no combustível e que pode ser transformada em vapor, 
eletricidade e força motriz. 
TEMA 2 – TIPOS DE BIOMASSA 
Muitos são os tipos de biomassa possuem enorme potencial para o 
aproveitamento energético mundialmente, conforme comentado anteriormente. 
No Brasil, as principais fontes são listadas pelo Balanço Energético Nacional, 
anualmente. A figura a seguir relaciona a Energia da Biomassa (Biomass Power) 
às matérias-primas como: resíduos industriais (Industrial Residues), colheitas e 
resíduos florestais (Forestry Crops & Residues), resíduos animais (Animal 
Residues), esgoto (Sewage), resíduos sólidos municipais (Municipal Solid 
Waste) e colheitas e resíduos agrícolas (Agricultural Crops & Residues). 
Figura 4 – Matérias-Primas 
 
Créditos: apivelstudio/Shutterstock. 
 
 
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Tomalsquim (2016) diz que no Brasil, a bioeletricidade é obtida 
principalmente através da cogeração em unidades dos segmentos 
industriais sucroenergético e, em menor escala, de papel e celulose, tendo 
como fonte principal a lixívia. Carvão e lenha são as matérias-primas que 
movem a maior parte dos geradores termelétricos. 
Os geradores a partir de biomassa perdem em torno de 60% a 70% da 
energia total do combustível para o ambiente na forma de calor, fazendo com 
que a eficiência do gerador seja de, no máximo, 40%. A partir do 
desenvolvimento um sistema de cogeração, em que o calor produzido na 
geração de eletricidade é incorporado ao processo produtivo na forma de vapor, 
é possível ter economia do combustível para o processo de aquecimento e assim 
aumentar a eficiência energética do sistema em até 85%. 
O gráfico da figura a seguir mostra a oferta interna de energia elétrica por 
fonte em 2020, mostrando o percentual de biomassa, incluindo as principais 
matérias-primas, que são: lenha, bagaço de cana, lixívia, entre outras. 
Figura 5 – Oferta Interna de Energia Elétrica por Fonte, em 2020 
 
Notas/notes: 
1. Inclui gás de coqueria/ Includes coke oven gas 
2. Inclui importação de eletricidade/ Include electricity imports 
3. Inclui lenha, bagaço de cana, lixívia e outras recuperações/Includes firewood, sugarcane 
bagasse, black-liquor and other primary sources 
Fonte: EPE, 2021. 
Biomassa3/Biomass3
9%
Eólica/Wind
9%
Solar
2%
Carvão e derivados1/Coal 
and coal products
3% Gás 
Natural/Natural 
Gas
8%
Derivados de 
petróleo/Oil 
products
2%
Nuclear/Nuclear
2%
Hidráulica2/Hydro2
65%
 
 
9 
A capacidade instalada de geração elétrica através da biomassa em 2020, 
por matéria-prima, pode ser verificada na tabela a seguir, em MW, somando um 
total de 15.306 MW. 
Tabela 1 – Capacidade de Geração por Biomassa, em 2020 
Biomassa MW (em 2020) 
Bagaço 11.712 
Biogás 206 
Capim Elefante 32 
Carvão Vegetal 38 
Casca de Arroz 53 
Gás de Alto Forno - Biomassa 128 
Lixívia 2.541 
Óleos Vegetais 4 
Resíduos de madeira 592 
Total 15.306 
Fonte: Elaborado com base em EPE, 2021. 
A seguir, vamos discutir brevemente sobre as quatro principais fontes de 
biomassa que integraram a matriz energética brasileira em 2020: bagaço, 
biogás, lixívia e resíduos de madeira. 
2.1 Bagaço 
O bagaço representou a maior quantidade de geração elétrica por 
biomassa: foram 11.712 MW em 2020. A matéria-prima mais utilizada para a 
produção de bioenergia no Brasil é a cana-de-açúcar. Este material também é 
responsável pela fabricação do combustível renovável de menor impacto 
ambiental no país: o etanol. 
A cana-de-açúcar é uma gramínea com uma haste fibrosa espessa, que 
cresce até 6 metros de altura. A planta de cana é constituída por quatro partes 
principais, que são as raízes, talho (fruto agrícola), folhas e flores. O talho é 
constituído por um tecido esponjoso, muito rico em sumo açucarado, que pode 
ser extraído de diversas maneiras. O conteúdo calórico da cana-de-açúcar, 
 
 
10 
considerando todos os seus componentes (sacarose, fibras, água e outros) é de, 
aproximadamente, 1060 kcal/kg. 
A cana-de-açúcar se tornou a principal biomassa utilizada na geração de 
energia elétrica brasileira devido a sua abundância e quantidade significativa de 
bagaço após seu processo de moagem para a fabricação de açúcar e álcool. 
Parte da energia gerada por esta fonte é utilizada para o atendimento da própria 
unidade industrial geradora e o excedente, exportado para a rede de distribuição. 
A figura a seguir ilustra uma certa quantidade de bagaço após a retirada do suco 
da cana, por exemplo. 
Figura 6 – Bagaço 
 
Créditos: Image guy/Shutterstock. 
2.2 Biogás 
Outra fonte barata e abundante de energia a partir da biomassa é o 
biogás. Ele pode ser obtido de resíduos agrícolas, ou mesmo de excrementos 
de animais e do ser humano. De acordo a Companhia Paranaense de Energia 
Elétrica – COPEL (2016), a formação do biogás acontece, basicamente, durante 
a decomposição da matéria viva por bactérias microscópicas. Durante este 
 
 
11 
processo, as bactérias retiram da biomassa parte das substâncias de que 
necessitam para continuarem vivas, e lançam na atmosfera gases e calor. 
O biogás pode ser utilizado no funcionamento de motores, geradores, 
entre outros equipamentos elétricos, podendo substituir, também, o gás 
liquefeito de petróleo (GLP) na cozinha. O biogás não concorre com a produção 
de alimentos e sua produção ocorre em biodigestores, principalmente na 
indústria agrícola. As substâncias que sobram, parecendo um tipo de lodo, 
podem ser utilizadas como fertilizantes ao serem diluídas em água. 
Existem três maneiras para usar a biomassa como fonte energética, e que 
serão discutidas no Tema 3 desta aula: a combustão direta, a gaseificação e 
biodigestão. Os rejeitos utilizados no processo de biogás são mostrados a seguir. 
2.2.1 Rejeitos Industriais Sólidos e Líquidos 
Se enquadram nesta categoria os subprodutos das atividades 
agroindustriais e da produção animal: uma expressiva quantidade de 
subprodutos resultantes das atividades agroindustriais e da produção animal é 
tratada como resíduo, porém possui potencial energético importante, podendo 
ser feita a transformação termoquímica, com combustão direta, pirólise ou 
gaseificação, passando pelas transformações biológicas e físico-químicas, 
incluindo a digestão anaeróbica. 
São rejeitos de criadouros, abatedouros, destilarias, fábricas de laticínios, 
indústria de processamento de carnes, entre outros, onde eles podem ser 
utilizados na geração de biogás. 
2.2.2 Rejeitos Urbanos Sólidos e Líquidos 
A biomassa contida em resíduos sólidos e líquidos urbanos têm origens 
diversas, e se encontra no lixo e no esgoto. O lixo urbano é uma mistura 
heterogênea de metais, plásticos, vidro, resíduos celulósicos e vegetais, e 
matéria orgânica. Com relação aos rejeitos sólidos urbanos, existem três formas 
de processamento desta biomassa, sendo a biodigestão anaeróbica a que 
apresenta mais vantagens, pois, além de um processo com maior rendimento 
energético, possui considerável capacidade de despoluição, permite valorizar 
um produto energético (biogás) e ainda obter um fertilizante, cuja disponibilidade 
contribui com a rápida amortização dos custos da tecnologia instalada. 
 
 
12 
2.3 Lixívia 
A segunda maior biomassa geradora de energia elétrica no país foi a 
lixívia, com 2.541 MW. O licor negro, também conhecido como lixívia negra, é 
um resíduo líquido proveniente do digestor após o processo de cozimento da 
madeira. É uma mistura complexa que contém grande número de substâncias 
orgânicas dissolvidas da madeirajunto a seus componentes inorgânicos. 
Na indústria de produção de papel, a matéria-prima é a polpa da madeira 
que é obtida através de processos mecânicos e químicos na madeira bruta 
separando-a em lignina, celulose e hemicelulose (componentes da madeira). Os 
processos mecânicos trituram a madeira, separando assim apenas a 
hemicelulose, que é uma polpa de menor qualidade, de fibras curtas e de cor 
amarelada. O processo químico na indústria de papel mais difundido no Brasil é 
o Kraft, onde uma solução de hidróxido de sódio / sulfito de sódio, conhecido 
como licor branco, é adicionada para separar a celulose da matéria-prima 
lenhosa, etapa essa conhecida como digestão. Nesta operação, mais da metade 
da madeira se solubiliza, saindo junto com os produtos químicos na forma de 
uma lixívia escura, o licor negro. 
O licor negro é de particular interesse devido aos diversos impactos 
ambientais que pode causar no controle biológico, nas estações de tratamento 
de efluentes, de seu potencial impacto, em caso de derrames, na vida aquática 
e nas emissões no processo de combustão como TRS (Teor de Enxofre 
Reduzido) e poluentes atmosféricos. 
2.4 Resíduos de Madeira (Lenha e Carvão Vegetal) 
Segundo Cardoso (2012), a lenha é definida como ramos, troncos, achas 
(tora de lenha, cavaca) de madeira tosca ou quaisquer pedaços de madeira que 
podem ser utilizados como combustível. Em relação a sua composição, a lenha 
possui de 41% a 49% de celulose, de 15% a 27% de hemicelulose e de 18% a 
24% de lignina e seu poder calorífico inferior médio é de 3100 kcal/kg. A figura 
seguinte mostra grandes quantidades de lenha empilhadas. 
 
 
 
 
13 
Figura 7 – Lenha 
 
Créditos: OlegRi/Shutterstock. 
No Brasil, parte da lenha produzida é transformada em carvão vegetal. 
Esta transformação é realizada através dos processos de carbonização ou pelo 
processo de pirólise. 
Estudos técnicos demonstram que a geração de energia se utilizando 
cavacos de madeira, tem desempenho semelhante à geração utilizando do 
bagaço de cana, tanto relacionado ao nível tecnológico, este já consolidado, 
quanto ao comparado à escala de energia gerada por unidade termoelétrica. 
Este é um ponto relevante para o setor florestal. 
TEMA 3 – COMBUSTÃO, GASEIFICAÇÃO E BIODIGESTÃO 
Existem várias formas de realizar o aproveitamento da biomassa: 
combustão direta, de processos biológicos, chamado biodigestão e fermentação, 
e através de processos termoquímicos como a gaseificação, pirólise, liquefação 
e transesterificação. A Figura seguinte foi retirada do Atlas de Energia Elétrica 
do Brasil (2ª edição), publicado em 20 de outubro de 2016, e apresenta os 
principais processos de conversão da biomassa em energéticos. 
 
 
 
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Figura 8 – Processos 
 
Fonte: Atlas de Energia Elétrica do Brasil, 2016. 
Na tabela a seguir estão as principais técnicas de conversão da biomassa 
em energia, temperatura necessária (em ºC), pressão e produtos principais. 
Tabela 2 – Técnicas de Conversão em Biomassa 
Técnicas de 
conversão Temperatura (ºC) Pressão Produtos principais 
Combustão 800 - 1400 atmosférica - alta calor 
Pirólise 400 - 800 atmosférica - alta Líquidos, gases 
Gaseificação 650 - 110 atmosférica - alta CO, H2, CH4 
Upgrade hidrotérmico 250 - 600 muito alta Líquidos, gases 
Fermentação (ou 
biodigestão) aeróbicapara cozimento (cooking), estação a biogás 
(biogás station), ou a cogeração (cogeneration), este último pode ser tanto para 
geração de calor (heat) como de eletricidade (electricity). 
A quantidade de biogás produzida depende, entre outros fatores, da 
tecnologia empregada na digestão e do substrato. A metanogênese é a etapa 
mais crítica e mais lenta da biodigestão, bastante influenciada pelas condições 
de operação, como temperatura, composição do substrato, taxa de alimentação, 
tempo de retenção, pH, concentração de amônia etc. O biogás obtido neste 
processo pode ser usado adequadamente em motores do ciclo Brayton, Otto ou 
Diesel. 
TEMA 4 – LIMPEZA DOS GASES 
No tema anterior, mais especificamente no tópico 3.2 desta aula, foi visto 
que o processo de gaseificação de biomassa é a conversão de combustíveis 
sólidos em gasoso, sendo que existem vários tipos de gaseificadores, podendo 
 
 
18 
ter leito fixo, leito fluidizado e leito de arraste. A figura apresenta o processo de 
“Geração de energia elétrica por sistema de gaseificação a biomassa” onde está 
mostrado que a etapa 3, após a colheita do material da biomassa, consiste na 
“Limpeza dos gases”, uma etapa muito importante para garantir a qualidade da 
bioeletricidade. 
Figura 10 – Esquema de Geração de Energia por Sistema de Gaseificação a 
Biomassa: 
 
Fonte: Cordeiro, 2018. 
4.1 Histórico de Utilização do Gás de Biomassa 
A utilização do gás de biomassa surgiu em meados de 1881, sendo 
utilizado primariamente para o funcionamento de motores de combustão interna, 
e em torno de 1920, na Europa, sua utilização foi ampliada para o funcionamento 
de caminhões e tratores, onde era percebido que a falta de limpeza do gás 
comprometia a eficiência dos motores. A limpeza e remoção de componentes 
químicos prejudiciais ao meio ambiente e à saúde humana e a versatilidade do 
combustível gerado, como em motores de combustão interna e turbinas a gás, 
existentes nos combustíveis gerados através do processo de gaseificação são 
mais vantajosos em relação aos combustíveis sólidos. 
Nos motores de combustão interna (MCI) e nas turbinas a gás, a limpeza 
extensiva do gás deve ser obrigatória e rigorosa para garantir a qualidade de 
funcionamento do sistema. 
Um estudo realizado por Rodriguez (2007) relata o avanço da utilização e 
limpeza dos gases. 
• Em meados da década de 80, houve grande avanço e melhoria em 
relação à qualidade da limpeza do gás, principalmente para instalações 
de gaseificadores de biomassa de grande porte acoplados com grandes 
turbinas geradoras de potência. 
 
 
19 
• Já na década de 90, foram propostos diversos projetos de grande porte 
utilizando a gaseificação em turbinas. 
• Nos anos 2000, o interesse adicional no uso da gaseificação de biomassa 
como método para a produção de gás sínteses e hidrogênio se tornou 
expressivo. Os gases sínteses seriam usados para produzir combustíveis 
para o transporte ou na produção de produtos químicos e o interesse no 
hidrogênio derivado da biomassa é especificamente com a finalidade de 
produzir um combustível limpo para a operação de células de 
combustível. 
4.1 Principais Poluentes no Gás de Biomassa 
Os principais componentes que devem ser eliminados do gás são: 
• material particulado; 
• componentes alcalinos; 
• alcatrão; e 
• enxofre. 
O material particulado (partículas) e o alcatrão presentes nos gases são 
mais impactantes tanto em quantidade quanto ao nível de eficiência que o 
gaseificador irá apresentar. Remover estas impurezas é necessário e importante 
para o bom funcionamento de MCIs, evitando, assim, problemas como 
travamentos e bloqueio dos equipamentos relacionados ao processo. 
4.1 Classificação das Técnicas de Limpeza do Gás 
As técnicas de limpeza para o condicionamento do gás, de acordo com 
Macau (2017), podem ser classificadas em relação ao local onde os 
contaminantes são removidos, e em relação a temperatura em que ocorre a 
remoção destes contaminantes, sendo estas técnicas classificadas como: 
• Limpeza do Gás à Quente – referente a processos que ocorrem na faixa 
de temperatura de 400ºC a 1300ºC; 
• Limpeza do Gás à Frio – ocorre a temperaturas abaixo do ponto de 
ebulição da água; e 
 
 
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• Limpeza do Gás Morno – ocorre a temperaturas acima do ponto de 
ebulição da água e abaixo de aproximadamente 300ºC. 
 Os sistemas de condicionamento do gás através de meios mecânicos 
podem ser classificados como seco, onde o alcatrão se encontra na forma de 
vapor e ocorrendo a temperaturas em torno de 200ºC a 500ºC, ou molhado, onde 
o alcatrão se encontra na forma de gotas, ocorrendo na faixa de 20ºC a 60º. 
TEMA 5 – BIODIESEL 
Um combustível produzido a partir da matéria orgânica, tais como 
produtos vegetais ou compostos de origem animal (biomassa), é chamado de 
biocombustível. Os biocombustíveis são biodegradáveis, causando menos 
impactos à natureza. 
De acordo com o Ministério de Minas e Energia – MME (2021), as fontes 
mais conhecidas no mundo são cana-de-açúcar (Sugar), milho (Starch), 
soja, semente de girassol, madeira e celulose (Cellulose). Essas fontes 
possibilitam a produção dos biocombustíveis como o álcool, etanol e o biodiesel. 
Devido às características físico-químicas semelhantes às do óleo diesel, 
o biodiesel pode ser utilizado em motores de veículos ou motores estacionários, 
ou seja, de combustão interna. Na figura a seguir, temos uma planta (Plant) de 
geração do etanol de biomassa (Biomass Ethanol) para postos de abastecimento 
a gás (Gas station), onde são apresentadas algumas das fontes descritas antes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 11 – Fontes de Etanol de Biomassa 
 
Créditos: metamorworks/Shutterstock. 
A BiodieselBr (2009) apresenta os biocombustíveis como fontes de 
energia que não contribuem para o acúmulo de gases do efeito estufa na 
atmosfera, conforme mostra a figura a seguir e o ciclo do biocombustível 
(Biofuel), onde pode-se observar a produção dos biocombustíveis a partir de 
fontes de biomassa, a utilização dos mesmos e os gases (CO2), gerados na 
queima dos biocombustíveis, sendo reabsorvidos durante pela nova safra, 
gerando equilíbrio entre a emissão e a absorção dos poluentes. 
Biocombustíveis como etanol e biodiesel, que contêm oxigênio em sua 
composição, quando adicionados aos combustíveis fósseis, ajudam a reduzir as 
emissões de monóxido de carbono (CO), gerando menos poluição atmosférica. 
 
 
 
22 
Figura 12 – Biocombustível 
 
Créditos: metamorworks/Shutterstock. 
A inserção do biodiesel na matriz energética brasileira ocorreu em 2005, 
com o objetivo de tornar o país cada vez mais autossuficiente energeticamente. 
Os benefícios desta fonte surgem tanto em questões ambientais, melhor 
desempenho ecológico em relação ao combustível fóssil, por exemplo, quanto 
em relação à viabilidade de produção através das diversas matérias-primas 
renováveis que existem. A produção progressiva do biodiesel no país brasileiro 
tem gerado grandes expectativas de desenvolvimento econômico. 
5.1 Transesterificação 
O biodiesel é um combustível renovável obtido a partir de um 
processo químico denominado transesterificação (MME, 2021). A figura a 
 
 
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seguir mostra um processo de transesterificação do biodiesel (Trans-
esterification of Biodiesel). 
Todo óleo de origem vegetal é composto de triglicerídeos (Triglyceride), 
uma molécula de glicerol ligada a três de ácido graxo, e ácidos graxos livres 
(AGL). O processo que se origina na reação de óleos vegetais com algum 
produto intermediário ativo resultado da reação entre um álcool (Alcohol) como 
metanol (Methanol) ou etanol, também conhecido como agente 
transesterificante, e um catalisador (Catalyst), ácido ou base (Acid/Alkaline), 
podendo ser um hidróxido de sódio ou de potássio. Essa reação resulta em dois 
produtos: o éster (Fatty acid ester) e a glicerina (Glycerol). 
Figura 12 – Trans-esterificaçãodo Biodiesel 
 
Créditos: BigBearCamera/Shutterstock. 
Os óleos vegetais que são compostos por ácidos graxos garantem melhor 
rendimento ao processo devido a melhor eficiência na interação entre o álcool e 
o catalisador, sendo o comércio do éster é feito apenas como biodiesel, após 
passar por processos de purificação para adequação à especificação da 
qualidade, sendo destinado principalmente à aplicação em motores de ignição 
por compressão (ciclo Diesel). 
 
 
24 
O biodiesel não deve conter impurezas para ser utilizado, nem conter 
traços de glicerina, água, catalisador residual ou álcool excedente, sendo 
necessárias etapas de purificação para se tornar de alta pureza. 
Conforme disponível no MME (2021), a breve história do biodiesel é 
apresentada a seguir. 
• A mistura do éster ao diesel fóssil teve início no ano de 2004, em 
caráter experimental e, entre 2005 e 2007, no teor de 2%, a 
comercialização passou a ser voluntária. A obrigatoriedade veio no 
artigo 2º da Lei n. 11.097/2005, que introduziu o biodiesel na matriz 
energética brasileira. Em janeiro de 2008, entrou em vigor a mistura 
legalmente obrigatória de 2% (B2), em todo o território nacional. Com o 
amadurecimento do mercado brasileiro, esse percentual foi 
sucessivamente ampliado pelo CNPE até o atual percentual de 12,0%. 
Quanto à especificação do biodiesel no Brasil, tem-se: 
• aprimoramento constantemente ao longo dos anos; 
• contribuição para o alinhamento da sua qualidade às condições do 
mercado brasileiro e a sua harmonização com as normas internacionais; 
• maior segurança e previsibilidade aos agentes econômicos; e 
• comércio no país para ser misturado ao óleo diesel A estabelecido através 
da Resolução ANP n. 45, de 25 de agosto de 2014. 
FINALIZANDO 
Chegamos ao final da nossa aula, onde pudemos estudar assuntos 
pertinentes ao tema Energia da Biomassa. Vimos que as fontes de biomassa 
podem ser toda matéria orgânica de origem vegetal ou animal, e pode ser 
utilizada na geração de energia, denominada Bioenergia ou Bioeletricidade. 
 A biomassa pode ser obtida por meio da decomposição de recursos 
renováveis, como plantas, rejeitos de criadouros, abatedouros, destilarias, 
fábricas de laticínios, indústria de processamento de carnes, lenha, carvão, 
resíduos agrícolas, restos de alimentos, rejeitos urbanos, e até lixo. 
As vantagens de se utilizar a biomassa são o seu baixo custo, baixa 
emissão de gases poluentes, por ser uma excelente alternativa de energia 
http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2004-2006/2005/Lei/L11097.htm
https://atosoficiais.com.br/anp/resolucao-n-45-2014?origin=instituicao&q=45/2014
 
 
25 
renovável e pelo fato de possuir várias fontes para a produção de energia, a 
partir de uma grande variedade de materiais. 
Estudamos sobre o processo de geração de energia a partir da biomassa 
e seu ciclo, e os conceitos de três das tecnologias de conversão da biomassa 
em energia, sendo elas a combustão, gaseificação e biodigestão. Pudemos 
compreender a importância de realizar corretamente a limpeza dos gases para 
a melhor eficiência dos sistemas e conhecemos os principais componentes que 
devem ser eliminados do gás. 
Por fim, estudamos sobre o biodiesel, sendo este um combustível 
renovável obtido a partir de um processo químico denominado 
transesterificação, e cuja utilização tem servido para o processo de otimização 
do cenário energético brasileiro. Os biocombustíveis originados a partir desta 
fonte ajudam a reduzir as emissões de monóxido de carbono (CO), gerando 
menos poluição atmosférica. 
Espero que tenha aproveitado e gostado desta aula e nos vemos na 
futuramente, momento em que falaremos sobre mais uma energia muito 
interessante: a Energia do Hidrogênio. Até lá! 
 
 
 
26 
REFERÊNCIAS 
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Brasil – 2ª. edição”. 2016. 
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	Conversa inicial
	FINALIZANDO
	REFERÊNCIAS