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Biomassa

Tudo sobre energia de biomassa e biocombustíveis
Os biocombustíveis têm o poder de ajudar a reduzir nossa dependência do petróleo estrangeiro, além de reduzir muito as emissões de gases do efeito estufa.

Energia de biomassa é energia de plantas e materiais derivados de plantas.

A biomassa é material orgânico que vem de plantas e animais e pode ser usado para combustíveis, produção de energia e produtos que normalmente são feitos de petróleo. Fontes de biomassa incluem culturas alimentares, agricultura A produção atual de etanol é principalmente a partir do amido em grãos de milho de campo. Pesquisadores do NREL no Programa de Biocombustíveis do DOE estão desenvolvendo tecnologia para também produzir etanol a partir do material fibroso (celulose e hemicelulose) nas hastes e cascas de milho ou outros resíduos agrícolas ou florestais.ou resíduos florestais, plantas gramíneas e lenhosas, algas ricas em petróleo, componentes orgânicos de resíduos municipais e industriais e fumos de aterros sanitários.

Energia de biomassa, também conhecida como “bioenergia”, é energia de plantas e materiais derivados de plantas. Existem diferentes tipos de biomassa e processos para diferentes propósitos e aplicações. As aplicações de energia de biomassa mais comuns incluem biocombustíveis, biopodere bioprodutos. Biocombustíveis são criados através da conversão de biomassa em combustíveis líquidos utilizados para o transporte. Biopoder refere-se à eletricidade que é gerada por meio da queima direta da biomassa ou pela conversão em combustíveis gasosos ou líquidos que queimam com mais eficiência. Produtos de base biológica são produtos que normalmente são feitos de petróleo, como plásticos, que são criados pela biomassa convertida em produtos químicos.

McNeil Generating Station em Burlington, VT - um gaseificador de biomassa que opera em lascas de madeiraOs biocombustíveis são os únicos combustíveis renováveis ​​para transporte de líquidos disponíveis. Eles podem ajudar a reduzir nossa dependência do petróleo estrangeiro e também podem reduzir muito as emissões de gases de efeito estufa. A biomassa contém energia armazenada do sol que é liberada como calor quando é queimada. Quando a biomassa é queimada, libera aproximadamente a mesma quantidade de dióxido de carbono que a queima de combustíveis fósseis, mas a biomassa libera o dióxido de carbono que foi capturado principalmente quando estava crescendo, o que é mais provável neste século. Os combustíveis fósseis liberam dióxido de carbono que foi capturado pela fotossíntese há milhões de anos. A quantidade de dióxido de carbono liberada da biomassa é aproximadamente equivalente à quantidade de dióxido de carbono capturado durante a fotossíntese, portanto é mais um ciclo de compensação. A biomassa pode ser queimada diretamente por sua energia, como a queima de madeira para criar calor; pode ser convertido em uma fonte de combustível, como a fermentação de milho e cana-de-açúcar para produzir etanol; ou pode ser convertido em produtos químicos para criar plásticos moldados, isolamento e outros produtos à base de petróleo.

Energia de biomassa tem sido usada desde que as pessoas começaram a queimar madeira para criar fogo para o calor e para cozinhar. A madeira ainda é a maior fonte de energia de biomassa usada atualmente.

Fotos cedidas por NREL / DOE.

Tecnologias de biomassa

biocombustível
Combustíveis líquidos ou gasosos podem ser criados a partir de biomassa e são chamados de biocombustíveis. Os biocombustíveis são usados ​​para transporte e, às vezes, para gerar eletricidade. Os dois tipos mais comuns são etanol e biodiesel. Etanol é feito principalmente a partir do amido no grão de milho e pode ajudar a aumentar a octanagem, bem como reduzir as emissões de gases tóxicos. biodiesel é feito de fontes como óleos vegetais novos e usados ​​e gorduras animais. Alimenta motores a diesel e é um substituto não-tóxico, biodegradável e de queima mais limpa para o combustível diesel à base de petróleo.

Criar biocombustíveis é um processo complexo. Processos de conversão bioquímica e termoquímica são os mais comuns, mas processos de conversão fotobiológica também estão sendo explorados. Para saber mais, por favor visite Noções básicas de conversão de biocombustíveis.

Mão segurando grãos de milho para etanol

Grãos de milho para produção de etanol.

Mão segurando soja para biodiesel

Soja para produção de biodiesel.

Fotos cedidas por NREL / DOE

Biopower Technologies
O biopoder é a produção de eletricidade ou calor de fontes de biomassa. Existem vários tipos de tecnologias de biopoder em uso hoje: combustão direta, co-queima, gaseificação, digestão anaeróbicae pirólise.
Planta de gaseificação - a estação geradora de McNeil em Burlington, Vermont
McNeil Generating Station, em Burlington, VT
Foto cedida por NREL / DOE

Combustão Direta
A combustão direta usando caldeiras convencionais é a tecnologia responsável pela maior parte da eletricidade gerada a partir da biomassa. As caldeiras geralmente queimam madeira residual que produz vapor. O vapor gira uma turbina, que ativa um gerador, criando eletricidade. Algumas usinas também usam o vapor para aquecimento ou para processos de fabricação, tornando-o uma instalação combinada de calor e energia.

Co-firing
Sistemas de co-combustão substituem uma parte do combustível à base de petróleo por biomassa em caldeiras de carvão de alta eficiência. Muitas usinas termoelétricas a carvão usam sistemas de co-combustão para reduzir significativamente as emissões e são uma opção de energia renovável de menor custo para muitos produtores de energia.

Gaseificação
Os sistemas de gaseificação convertem a biomassa em uma mistura gasosa de hidrogênio, monóxido de carbono e metano, usando altas temperaturas e uma quantidade controlada de oxigênio. Essa mistura de gases, chamada gás de síntese ou syngas, alimenta uma turbina a gás que transforma um gerador elétrico, gerando eletricidade. Para mais informações sobre gaseificação, visite, Biomassa - Como Funciona.

Digestão anaeróbica
A digestão anaeróbica produz biogás e digerido a partir da decomposição natural de material orgânico biodegradável por microorganismos na ausência de oxigênio. As fontes de biomassa lenhosa não podem ser usadas na digestão anaeróbica, pois os microrganismos não podem quebrar a lignina encontrada na madeira. Para mais informações, por favor visite nossa seção sobre Digestão anaeróbica.

Pirólise
A pirólise é um processo em que a biomassa é aquecida na ausência de oxigênio, criando um líquido chamado óleo de pirólise. O óleo de pirólise pode ser queimado para gerar eletricidade, como o petróleo.

Planos para o Futuro
Cientistas do Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) estão desenvolvendo tecnologia para criar etanol a partir de resíduos agrícolas, como caules, folhas e cascas de plantas. A criação de combustíveis para transporte de líquidos a partir de algas microscópicas, ou microalgas, também está sendo pesquisada na NREL, juntamente com o uso de culturas energéticas dedicadas para o cultivo de material sustentável em terra que não suporta cultivos intensivos. Para mais informações sobre as tecnologias atuais e futuras de biocombustíveis, visite Fundamentos de Biofuels da NREL.
Produção de biomassa de algas em larga escala
Produção de biomassa de algas em larga escala (Foto cedida por NREL / DOE)

O NREL também está trabalhando em grandes projetos de desenvolvimento de biorrefinaria. As biorrefinarias são semelhantes às refinarias de petróleo e convertem a biomassa em combustíveis, produtos químicos, materiais e produtos. Para mais informações sobre biorefinarias e o conceito de biorrefinaria do NREL, visite NREL: Pesquisa em Biomassa.

Biomassa em Connecticut

A biomassa é listada como uma fonte de energia renovável Classe I, conforme definido nos Estatutos Gerais de Connecticut (CGS). Seção 16-1 (a) (26) (xi). Existem propostas para usinas de biomassa dentro do CT, bem como uma usina em operação. A usina de biomassa de energia renovável da Plainfield em Plainfield, CT, é uma instalação operacional da 37.5MW que é uma usina de biomassa renovável da Classe 1.

Em janeiro 31, 2014, Departamento de Energia e Proteção Ambiental de Connecticut anunciou que três contratos de energia de longo prazo foram concedidos para Certificados de Energia Renovável (RECs) de instalações de biomassa. Esses contratos suportarão até 3.5% da carga do Estado e ajudarão a atender aos requisitos do Padrão I de Portfólio Renovável (RPS) Classe I do Connecticut. Para mais informações, por favor veja Anunciados contratos para certificados de energia renovável.

Se você estiver interessado em aprender mais sobre biomassa em Connecticut, bem como agências de Connecticut envolvidas na biomassa, visite Página Biomassa do Departamento de Energia e Proteção Ambiental. Para obter mais informações sobre o uso de biomassa em sua casa ou empresa, visite o site Autoridade de Finanças e Investimento em Energia Limpa (CEFIA).


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