PORTAL DE ENERGIAS ALTERNATIVAS
"Não existe nenhuma crise energética... Apenas uma crise de ignorância."
R. Buckmister Fuller
Formas de extrair a energia da biomassa
Talvez a maneira mais simples e mais habitual de extrair energia da biomassa seja a combustão directa da matéria sólida. Por exemplo, milhões de lares em todo o mundo usam lenha para satisfazer algumas das suas necessidades de aquecimento. Países em desenvolvimento como o Nepal, Etiópia e o Quénia são apontados como obtendo a maioria das suas necessidades energéticas através da queima de madeira, excrementos animais e outros tipos de biomassa.
Mas a queima pode ser ineficiente. Uma lareira aberta deixa escapar grandes quantidades de calor, enquanto uma quantidade significativa de combustível nem chega a ser queimado. Até três quartos da energia dos combustíveis da biomassa podem ficar contidos na matéria volátil – compostos que se libertam à medida que o combustível aquece. Se a lareira não for eficiente, muito desta matéria volátil pode simplesmente ir-se em fumo, sem queimar.
Gaseificação é um processo que expões um combustível sólido a altas temperaturas e oxigénio limitado, para produzir um combustível gasoso. Este é uma mistura de gases como monóxido de carbono, dióxido de carbono, azoto, hidrogénio e metano.
A gaseificação tem várias vantagens sobre a queima de combustível sólido. Uma é a conveniência - um dos gases resultantes, o metano, pode ser tratado como o gás natural e usado para os mesmos objectivos.
Outra vantagem da gaseificação é que produz um combustível com muitas impurezas removidas e que, portanto, cria menos problemas de poluição quando queimado. E, em circunstâncias apropriadas, pode produzir gás de síntese, uma mistura de monóxido de carbono e hidrogénio. Este pode ser usado para produzir qualquer hidrocarboneto (por exemplo, metano e metanol) que pode ser substituto para combustíveis fósseis. Mas o próprio hidrogénio é um potencial combustível do futuro. Alguns cientistas e políticos prevêem que o hidrogénio terá um dia o papel que o petróleo desempenha hoje – e sem poluição.
Pirólise é uma antiga tecnologia que ganhou nova vida. Na sua forma mais simples implica aquecer a biomassa para a libertar da matéria volátil, deixando um resíduo sólido que conhecemos como carvão. Este tem o dobro da densidade do material original. Isto significa que o carvão, que tem metade do peso da biomassa original, contém a mesma quantidade de energia – tornando o combustível mais transportável. O carvão também queima a uma temperatura mais alta que a biomassa original, tornando-o mais útil nos processos de fabrico. Técnicas de pirólise mais sofisticadas foram desenvolvidas recentemente para guardar os produtos voláteis que de outra forma se perderiam para o sistema. Os voláteis coligidos produzem um gás rico em hidrogénio (um combustível potencial e monóxido de carbono. Estes componentes, caso se deseje, podem ser transformados em metano, metanol e outros hidrocarbonetos. A pirólise “flash” pode ser usada para produzir bio-crude – um combustível.
A digestão da biomassa funciona através de bactérias anaeróbicas. Estes micro-organismos vivem normalmente no fundo de pântanos e doutros lugares onde não há ar, consumindo matéria orgânica morta para produzir, entre outras coisas, metano e hidrogénio.
Podemos pôr essas bactérias a trabalhar para nós. Alimentando com matéria orgânica tal como dejectos animais ou tanques de desperdício humano – chamados digestores – e acrescentando bactérias, podemos armazenar o gás emitido para usar como fonte de energia. Isto pode ser um processo muito eficiente de extrair energia útil de tal biomassa – sendo recuperado até dois terços da energia combustível dos dejectos animais.
Uma outra técnica relacionada é a de recolher gás de lixeiras. Uma grande proporção de restos de biomassa doméstica, como restos de comida, relva de jardins e podas, acaba na lixeira local. Durante várias décadas, bactérias anaeróbicas ficam a trabalhar no fundo de tais lixeiras, persistentemente decompondo a matéria orgânica e emitindo metano. O gás pode ser extraído e usado, através da criação de uma “capa” da lixeira com uma camada impermeável de barro onde são inseridos canos perfurados que recebem o gás e o trazem para a superfície.
Como muitos outros processos descritos aqui, a fermentação não é uma ideia nova. Durante séculos, as pessoas têm usado leveduras e outros microrganismos para fermentar o açúcar de vários açúcares em etanol. Produzir combustível da biomassa por fermentação é apenas uma extensão desse antigo processo, embora possa agora ser usada um maior leque de material verde, da cana-de-açúcar até à fibra da madeira.
S avanços tecnológicos vão inevitavelmente melhorar o método. Por exemplo, cientistas na Austrália e nos Estados Unidos substituíram o fermento por uma bactéria geneticamente alterada no processo de fermentação, aumentando enormemente a eficiência do sistema pelo qual restos de papel e outros tipos de fibra de madeira podem ser fermentados em etanol.
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