ENERGIA ALTERNATIVA
P I B
Programa Integrado de Biomassa

Yoji Konda
yojikonda@yojikonda.com

O objetivo do PIB é produzir energia a partir do capim elefante, uma gramínia que pode atingir de 3 a 4 metros de altura. Este projeto envolveu instituições como o Instituto de Pesquisas Tecnológica (IPT), Unicamp, Unesp Botucatu, Embrapa/Seropédica do Rio de Janeiro, Instituto de Zootecnologia e as empresas Coopersucar, Companhia Siderúrgica Tubarão, Jumil e Cimento Itaú. O financiamento do projeto no Valor de U$600 mil foi concedido pela Finep e o projeto se iniciou em 9 de Fevereiro de 1998, com duração de 2 anos. Portanto o que será descrito abaixo não é apenas uma idéia interessante mas uma realidade prática, já que as pesquisas tecno-científicas já foram realizadas pelas entidades acima, só faltando coloca-las em prática. E financiamento para um bom projeto não falta. 

O autor destas páginas não é integrante da equipe que compõe o PIB, apenas o descreve em parte e acrescenta novas idéias, abrindo mais o leque alternativo na geração de energia, cultivo e geração de novos empregos. Portanto esta página não é um trabalho de pesquisa científica e as consultas técnicas a este respeito deverão ser dirigidas à instituições acima. O idealizador e coordenador desta idéia é o Prof. Vicente Mazarella, pesquisador e diretor do Instituto de Pesquisas Tecnológicas.  Email:    mazza@ipt.br

Estamos falando de milhões de toneladas, representando milhões de dólares. O carvão tem uma importância estratégica na produção industrial, principalmente na de ferro e aço. Para cada tonelada de aço produzido são necessário 750 kg para reduzir o minério de ferro em ferro metálico. Simplificando para os que não estão familiarizados com química: o minério de ferro é extraído da natureza em um estado não metálico, combinado com Oxigênio. (Fe2 O3)

Para reduzir o minério, é adicionado carvão que é quase Carbono puro que se combina com o Oxigênio contido no minério de ferro no alto forno. Esta combinação Carbono do carvão+Oxigenio contido no minério produz o CO2 que sai em forma de gás, dispersando-se na atmosfera e restando o FE, que é o ferro metálico.

O Brasil produz anualmente 26 milhões de toneladas de aço bruto, o que representa 19  milhões de toneladas de carvão consumido só no processo de redução. Hoje grande parte do carvão vegetal está sendo substituído pelo coque, mas é inegável que o carvão vegetal produz o melhor aço com menos escórias. A razão desta substituição é que o carvão vegetal atualmente produzido é de eucalipto que só é colhido de 7 em 7 anos, o que o torna escasso e muito caro para o ávido mercado siderúrgico. Há a preocupação de que o Brasil não possa atingir a meta de aumento da produção de aço por falta de carvão. Caso o carvão do capim elefante seja usado no lugar, o mesmo pode ser colhido após 120 a 150 dias após o plantio, repetindo o corte a  cada 3 a 6 meses, produzindo em média 5 vezes mais matéria seca por hectare/ano do que o eucalipto. 

O coque é um carvão fóssil e a sua transformação em CO2 que é lançado na atmosfera aumenta o efeito estufa, além de emitir Dióxido de Enxofre que volta ao ambiente em forma de chuva ácida. O Brasil produz pouco carvão que é do tipo energético, não sendo adequado para a produção siderúrgica. Aproximadamente 90% do carvão coque consumido para este fim é importado, representando uma grande queima de divisas em dólares.

O carvão vegetal também lança CO2, mas apenas devolve à natureza a mesma quantidade de Carbono absolvido durante a plantação. Portanto temos a absorção e emissão equilibradas. 
O coque ao contrário, lança carbono absolvidos pelas plantas há mais de 200 milhões de anos, quando a atmosfera ainda não tinha condição de abrigar vidas tal como conhecemos atualmente.
Foram estas plantas que retiraram o excesso de carbono, permitindo que mamíferos como os seres humanos pudessem surgir na Terra. O uso de combustível fóssil é reverter esta situação, aumentando o Carbono na atmosfera e consequentemente o efeito estufa.

Com o recente Tratado Internacional de Kyoto no qual os países signatários comprometem a reduzir a emissão de CO2, principalmente a do tipo fóssil como o coque e os derivados de petróleo,  o aço produzido pelo carvão ecológicamente correto terá menos restrições nas entrada nesses países, com menores taxas alfandegárias, valorizando-se assim este produto nas exportações.
O PIB constitue-se de dez sub-projetos entre elas a da Embrapa de interagir bactérias com capim elefante para que o mesmo possa fixar nitrogênio no solo, diminuindo-se a adubação. A Unesp está estudando a utilização da fibra do capim para painéis automotivos e o IPT estuda o aproveitamento do suco do capim que contem 18% de proteínas,  para ração de galinhas porcos, peixe e gado  sendo o bagaço do capim elefante a matéria prima para fabricação do carvão. O Sincal, sindicato dos produtores de lenha e carvão está estudando a utilização direta do capim elefante nos fornos de materiais cerâmicos. A Embrapa de Minas Gerais, precisamente a de Montes Claros, em conjunto com a Nestle  concluiu que o capim elefante é uma das forrageiras de maior potencial para intensificação da produção de leite. 

Existe financiamento por instituições como o Finep à disposição para os interessados, desde um mini empreendimento para empresas de pequeno porte para produção de carvão para uso doméstico e comercial e até para os grandes empreendimentos do tamanho das usinas de açúcar e álcool, para os mercados  industriais, como os de aço, cimento e cal, mas desde que os mesmos apresentem  projetos compatíveis. 

Carvão em Pellets

O carvão em pellets é fabricado a partir de biomassas como o capim elefante, eleito por ser o que dá melhor rendimento  por hectare/ano, sendo 5 vezes mais do que o tradicional , de eucalipto mas pode ser complementado com outros tipos de biomassa como a folhagem de cana e seu bagaço, planta, palha e sabugo de milho, aguapé seco, restos de cultura como a palha e a casca do arroz e demais culturas como o arbusto de amendoim, soja e outros.

Sua principal vantagem sobre o carvão tradicional é que a matéria prima não precisam ter formatos definidos como são para os carvões tradicionais, em forma de galhos ou pedaços. Toda a biomassa é carbonizada, triturada e transformada em pó. Após isso, é  moldado sob alta pressão em pellets de formatos variados. Sua densidade em relação ao carvão é bastante alta, alcançando um poder calórico  3 a 5 vezes por volume em relação ao carvão normal de eucalipto e pode ser usada industrialmente na produção do aço e outros metais, cimento, cal, materiais cerâmicos e em usos domésticos como churrasqueiras. Produz também subprodutos durante o processo de carbonização como alcatrão, com muitas utilidades industriais e produz  gás combustível que pode ser reintroduzido no próprio forno carbonizador ou para alimentar motores de gasogênio que por sua vez irá acionar geradores de energia. O Brasil tem condições de consumir 20 milhões de toneladas anuais deste tipo de carvão,  fora o que  poderia ser exportado.

Carvão tradicional de Eucalipto versus carvão em pellets de Capim Elefante

As florestas cultivadas de Eucalipto constitue hoje a maior fonte de matéria prima para carvão vegetal. Mas alguns especialistas ambientais alegam que a maciça plantação  desta árvore exótica vem causando muita preocupação. Segundo eles,  estudos mostram que o clima fica mais seco e as nascentes que alimentam os rios vão se tornando mais raros e minguados e muitos rios perenes se tornam intermitentes.  Em 1932 existiu uma lei que proibia este tipo de plantação perto de rios e nascentes. SÁ em 1952  parece que estava prevendo o que iria ocorrer nos dias de hoje e já alertava sobre este fato dizendo que seu plantio só deve ser permitido em quantidades racionadas, tendo em vista que esta espécie é inimiga da composição natural da floresta nativa como ressecador da terra, absorvedor de toda a umidade e mananciais existentes. 
Não obstante as críticas, deve-se ressaltar que o eucalipto, como umas das poucas opções para a produção de carvão vegetal e lenha, contribuiu para minimizar a devastação das florestas nativas. A devastação das florestas brasileiras, principalmente a Mata Atlântica foi 70% destinadas ao consumo de carvão para as siderúrgicas. Em 1987 ainda se usava 70% da produção de carvão vegetal a partir das matas nativas, caindo para 30% em 1999. Da mesma forma utilizava-se 70% carvão vegetal de natureza silvestre, caido para 30% devido ao elevado preço do carvão de eucalipto que foi substituido pelo coque. O carvão de Capim Elefante é a escolha para reverter esta situação.
O Capim Elefante tem propriedades que ajudam a evitar a erosão do solo e pode ser usado quando medidas urgentes são necessárias, já que em 120 dias alcança enormes proporções, com mais de 2 metros de altura. À distância, a plantação deste capim parece mais um canavial. Outra vantagem é que pastos de outros tipos de capim, sem o gado poderia ser considerada área improdutiva, sujeita  desapropriações, mas a de Capim Elefante como pode ser usado também para fins energéticos é considerada produtiva mesmo sem o gado. 
Metade da área que seria empregada para plantação de eucalipto pode produzir duas vezes e meia a mais de carvão plantando Capim Elefante. A outra metade, pode ser dividida produzindo outras culturas, fixando o homem à terra e recompor a mata nativa.

Rendimento de biomassa seca  (média)


Comparações=
Eucalipto
Capim Elefante
Tonelada/hectare/ano
9
38
Primeira colheita
6~7 anos
120~150 dias
Intervalo de cortes
6~7 anos
70~120 dias
Mananciais
Inibidor
Conservador
Compatibilidade animal
Não compatível
Compatível

Após passar pela calandra onde é retirado o caldo, riquíssimo em proteinas e potássio  a massa seca resultante do capim elefante fica em torno de 38 toneladas/hectare ano. O potássio e outros elementos que aumentam as cinzas ficam  no caldo que é aproveitada para ração animal.

É importante salientar  mais fontes de biomassa como as folhas de cana, que em cumprimento ao Decreto Estadual 42055 de 09/08/97 prevê a eliminação gradual da queima da cana, estabelecendo que em 8 anos a partir de 1998, seja eliminada a sua queima. A legislação federal, através do Decreto 2661 de 08/08/97 prevê uma redução de 25% a cada 5 anos. Essa enorme quantidade de biomassa poderá ser aproveitada para a produção de pellets de carvão. Seria possível adaptar as máquinas colhedeiras e caminhões canavieiros para este fim durante a entressafra da cana
O aguapé é outra fonte que se apresenta grande índice tonelada/hectare/ano. Esta biomassa pode ser aproveitada de diversas maneiras como ração para gado, adubação verde e produção de pellets de carvão.

 
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