Potencial de aproveitamento energético de fontes de biomassa na região Nordeste do Brasil

Autor: Lima Júnior, Claudemiro de
Jazyk: Breton
Rok vydání: 2013
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFPEUniversidade Federal de PernambucoUFPE.
Druh dokumentu: masterThesis
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CNPq;Embrapa
Na região Nordeste do Brasil, as estimativas de disponibilidade e potencial de aproveitamento energético da biomassa ainda são incipientes, sendo necessários esforços de quantificação detalhada da biomassa existente e passível de ser utilizada para conversão energética. Assim, este trabalho teve como objetivos: (1) estimar o potencial de aproveitamento energético das principais fontes de biomassa produzidas anualmente na região Nordeste do Brasil; (2) Ajustar um modelo de regressão linear que permita estimar a biomassa de lenha em áreas de caatinga a partir de imagens de satélites; e (3) avaliar a viabilidade econômica do aproveitamento energético da lenha de caatinga sob manejo florestal sustentável (MFS), considerando diferentes rotas de processamento. A estimativa do potencial energético das principais fontes de biomassa foi feita por meio de um levantamento da produção divulgada nas bases de dados 2010 do IBGE e do potencial de geração de energia. A relação entre a biomassa estimada (t.ha-1) por uso de equações alométricas e o índice de vegetação pela diferença normalizada (IVDN) obtido de uma imagem do sensor LANDSAT TM de uma área de caatinga foi estudada pela instalação de vinte parcelas com área de 10x20m em Petrolina, PE. Todas as plantas lenhosas vivas com diâmetro a altura do peito (DAP) igual ou maior que 3 cm foram identificados e tiveram sua altura e DAP medidos e suas biomassas estimadas a partir de equações alométricas. A avaliação da viabilidade econômica foi feita considerando as rotas tecnológicas de comercialização direta da lenha, da produção de carvão por fornos tradicionais e por fornos cilíndricos, e a produção de energia em termelétricas com ciclo a vapor com turbinas de condensação e ciclo combinado integrado a gaseificação da biomassa. Foram incluídos os custos com: compra da área, plano de manejo florestal sustentável, implantação e manutenção de cada rota, tributos e impostos. Os resultados obtidos demonstraram que as fontes com maior potencial de aproveitamento energético anual foram o bagaço de cana de açúcar, 143.725 MWh, a lenha da caatinga, 87.740 MWh, os resíduos urbanos, 27.941 MWh, o etanol, 17.649 MWh, e o coco-baía, 13.063 MWh. Nas potencialidades locais, merece destaque a biomassa do babaçu, no estado do Maranhão, a biomassa do coco-da-baía, nos litorais do Ceará, Bahia e Sergipe e nos perímetros irrigados no Vale do São Francisco, e a biomassa do dendê, no Sudeste da Bahia. Na área de caatinga em que foi feito o estudo, a densidade das plantas foi de 780 ind.ha-1, apresentando variação de 150 a 1900 ind.ha-1. A espécie arbustiva Mimosa tenuiflora apresentou maior índice de viii valor de importância (IVI), e maior biomassa, 10,11 t.ha-1. Os valores de IVDN variaram entre 0,4161 e 0,7067, apresentando-se positivamente correlacionados com os valores de biomassa estimados, os quais variaram entre 5,93 e 60,74 t.ha-1, com coeficiente de correlação de Pearson de 0,84 e p < 0,01. A regressão linear entre IVDN e a biomassa obteve índice de determinação R2= 0,70 e desvio padrão de 8,43 t.h-1. O erro de predição na estimativa da biomassa, obtido do pelo método da validação cruzada foi igual a 31%. A biomassa aérea média variou entre 1 e 52 tMS.ha-1, e a biomassa lenhosa média foi de 30 tMS.ha-1. O poder calorífico inferior das espécies variou de 3648 a 4327 kcal.kg-1, a jurema-preta (Mimosa tenuiflora) apresentou maior densidade energética. As rotas de produção de carvão apresentaram maior viabilidade econômica, com valor presente líquido positivo e com o prazo de retorno de investimento de 2,4 anos, para os fornos cilíndricos, e de 3 anos, para os fornos tradicionais. A análise de sensibilidade mostrou que é viável a comercialização direta da lenha e a produção de energia elétrica por termelétricas com o aumento dos parâmetros produtividade de lenha, preço de energia e preço de lenha ou com a diminuição do custo de investimento inicial ou do preço da terra. É considerável o potencial de aproveitamento energético da biomassa na região NE, com muitas possibilidades de exploração, a exemplo dos resíduos de coco-baía, coco-babaçu e a lenha da caatinga. É possível estimar a biomassa da lenha da caatinga sob MFS de grandes áreas com o uso de imagens de satélite, com uma precisão satisfatória para um método indireto de medição. A rota tecnológica mais viável para a lenha da caatinga sob MFS é a produção de carvão, mas caso haja incentivos governamentais como subsídios para a instalação de equipamentos ou melhores preços para a energia vendida às concessionárias, a geração de energia por termelétricas podem vir a ser um vetor para o desenvolvimento regional.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
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