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

Comentar: O que é ambiente. O que é Sociedade Comentar: O que é ambiente? O que é Sociedade? Analisar Ilustração da Olimpíada. Onde está a sociedade e onde está o ambiente? A Sociedade faz parte do Ambiente? O Ambiente faz parte da Sociedade? O Progresso é bom ou ruim? Existe conciliação possível entre preservação da natureza (o homem faz parte dela) e manutenção dos atuais padrões de consumo (de energia e de produtos)?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

PREÇOS DE ENERGÉTICOS NO BRASIL Ano de 2002 MME, 2003

CONSUMO REGIONAL DE CARVÃO VEGETAL NO BRASIL 2003 ABRACAVE, 2003

MME, 2004

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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