Bioenergia: Qual sua importância e por que adotá-la?

Equipe TOTVS | 11 agosto, 2021

A bioenergia é a energia criada por meio da biomassa, e pode ser usada tanto na produção de eletricidade e calor quanto em combustíveis, sendo considerada uma fonte alternativa em relação às mais comuns. 

A biomassa é uma matéria orgânica gerada por seres vivos e, na busca por formas de energia mais limpas e renováveis, sua utilização é fundamental.

Trata-se, inclusive, de uma prova de que a energia renovável está crescendo, à medida que a inovação reduz os custos e começa a cumprir a promessa de um futuro de energia limpa.

A geração solar e eólica de energia são exemplos, com sua implementação cada vez mais ampla nos países ao redor do mundo.

Isso significa que as energias renováveis estão cada vez mais substituindo os combustíveis fósseis “sujos”.

Desse modo, alternativas como a bioenergia oferecem o benefício de reduzir as emissões de carbono, bem como outros tipos de poluição.

No decorrer deste artigo, vamos falar mais sobre a bioenergia, sua importância, funcionamento e muito mais. Continue a leitura e fique por dentro!

O que é a bioenergia?

Bioenergia é um termo amplo, que refere-se a qualquer tipo de energia produzida a partir de plantas e resíduos orgânicos. A biomassa é a “matéria-prima” para geração da bioenergia.

Se você for conferir um pouco mais da teoria da bioenergia, poderá encontrar uma definição mais técnica:

A bioenergia é qualquer matéria orgânica, ou seja, material biológico, disponível em uma base renovável. Inclui matérias-primas derivadas de animais ou plantas, como madeira e resíduos orgânicos agrícolas“.

A bioenergia é uma fonte de energia renovável única, pois pode ser usada para produzir calor, eletricidade ou combustíveis para o transporte.

O processo de conversão de uma matéria-prima em um produto que pode ser usado para eletricidade, calor ou transporte é denominado jornada de bioenergia — ou bioenergy path.

Cada jornada consiste em várias etapas, incluindo:

  • produção de biomassa;
  • coleta ou colheita;
  • pré-processamento e armazenamento;
  • transporte;
  • armazenamento após transporte;
  • conversão de biomassa em energia;
  • transporte da energia;
  • consumo da energia.

O número dessas etapas pode diferir dependendo do tipo, localização e fonte de biomassa, conversão da biomassa em um portador de energia, a forma de energia final e a tecnologia utilizada para servir o uso de energia final relevante.

Bioenergia: uma parceira da agricultura

Por mais que a agricultura tenha seu foco majoritariamente voltado à produção de alimentos, o leque de suas aplicações é extremamente amplo, inclusive fornecendo matérias-primas ao setor de manufatura.

Uma vez que a exploração do petróleo possui um custo mais em conta, as energias alternativas, incluindo aquelas trazidas pela agricultura, constantemente são deixadas como uma opção menos aplicada. 

No entanto, por conta do impacto ambiental, e por serem finitas na natureza, essas formas alternativas de energia precisam ser buscadas.

A produtividade deve ser levada ao máximo, com o menor desperdício, como é possível observar na agricultura de precisão.

Na verdade, existem conhecimentos significativos disponíveis em guias governamentais, capazes de ajudar o agricultor a governar a expansão da bioenergia na plantação.

Essas diretrizes apontam quais abordagens práticas o agricultor deve adotar para atender de maneira sustentável a demanda pelo seu produto.

Assim, é possível caminhar para um patamar de balanço produtivo que contribua com a economia e com o meio ambiente.

Com a energia renovável, é possível gerar oportunidades de reduzir os riscos de impactos negativos ao meio ambiente – o que convenhamos,  nos dias de hoje é fundamental.

Bioenergia no Brasil

Como já citamos, a bioenergia é uma forma de gerar energia de maneira mais estável, com menos agressões ao meio ambiente.

Isso acontece porque os recursos empregados no processo podem ser utilizados mais de uma vez ou, pelo menos, terão utilidade em outras esferas além da energética.

Infelizmente, hoje em dia os combustíveis fósseis não renováveis ainda detêm o primeiro lugar no ranking de fontes de energia mais utilizadas.

Mas as mudanças climáticas, como o efeito estufa e o aquecimento global, pedem cada vez mais recursos limpos e recicláveis, pelo bem do planeta.

A produção de bioenergia no Brasil ainda se concentra bastante em insumos agrícolas primários, como a madeira e o bagaço da cana-de-açúcar.

No entanto, a produção nacional bateu seu recorde em 2019 e a tendência é só aumentar.

Na verdade, de acordo com estudo da IEA (Agência Internacional de Energia), o Brasil já é o terceiro maior gerador de energia renovável do mundo.

Também é interessante observar que a biomassa tem destaque na geração de eletricidade, perdendo apenas para as usinas hidrelétricas, mostrando que os investimentos do país vão além dos combustíveis.

Para que serve a bioenergia? 

A bioenergia serve como uma alternativa viável para a utilização de combustíveis fósseis e demais fontes de energia potencialmente danosas ao meio ambiente.

Sua principal função é servir como uma fonte verde e renovável de energia.

É algo que se destaca, especialmente em relação aos combustíveis fósseis, que são danosos ao meio ambiente, finitos e com preços que podem ser muito altos.

A bioenergia serve como uma alternativa de custos reduzidos, capaz de ser fornecida não apenas por grandes produtores, mas também pelos pequenos e regionais.

Além disso, se o seu negócio requer uma quantidade razoável de calor e eletricidade para ser abastecido, a bioenergia pode ser uma solução muito mais econômica.

Falamos da alimentação energética de um prédio comercial, uma fábrica, um hospital, um campus universitário, uma fazenda ou mesmo um parque comercial ou uma área industrial.

Além disso, a bioenergia serve, para muitas empresas, como uma oportunidade adicional de gerar receitas.

Afinal, diferentes tipos de resíduos orgânicos podem ser utilizados como biomassa.

Qual é a importância da bioenergia?

A bioenergia é importante para o mundo todo, pois trata-se de uma fonte de energia alternativa, que gera poucos poluentes, menor risco ambiental e tem maior capacidade de reaproveitamento.

Em seu processamento, a bioenergia gera poucos GEE, não contribuindo para o efeito estufa.

Utilizar a bioenergia é um passo além do padrão mundial, que apoia-se no uso de fontes energéticas não renováveis.

Desse modo, é possível impactar a produção industrial agrícola e também o meio ambiente de várias formas.

Uma delas é tornar o ar mais limpo.

Além disso, a bioenergia depende da utilização de biomassa, que pode ser proveniente dos resíduos da própria produção agrícola, permitindo a criação de uma economia circular vantajosa para os pequenos mercados e produtores.

Como funciona a bioenergia?

A verdade é que existem muitas maneiras de produzir bioenergia.

A escolha do melhor caminho para se implementar uma tecnologia verde depende da biomassa e do tipo de bioenergia que você deseja produzir.

Alguns processos podem ser relativamente simples, como cultivo, colheita e queima de lenha para geração de calor.

Outros processos complexos, como a produção de algas para combustíveis de transporte, requerem um ambiente de cultivo controlado usando espécies específicas de microalgas.

As algas são então processadas para separar os óleos, que então são refinados em biocombustíveis.

A biomassa pode ser convertida em energia por meio de uma gama de tecnologias, desde aquecedores de combustão de madeira sólida até caldeiras e biodigestores que, por sua vez, produzem vapor para aquecimento ou para alimentar motores e turbinas.

TOTVS Agro bioenergia

O que é biomassa?

Biomassa é a matéria-prima para a bioenergia. É um conceito amplo, que refere-se ao uso de diferentes materiais orgânicos como madeira, palha, cultivos dedicados, lodo de esgoto e lixo animal para a geração de calor, eletricidade ou força motriz.

É possível compreender a biomassa como uma forma de energia solar armazenada.

Afinal, a energia do sol é capturada e armazenada por meio do processo de fotossíntese no material orgânico em crescimento.

Essa energia é liberada por processos de conversão, como combustão (queima) ou fermentação e destilação (para produzir combustíveis líquidos para o transporte).

A combustão de biomassa (como madeira, palha ou plantações de energia) para aumentar o calor ou vapor de um sistema é uma das formas mais econômicas de utilizar a biomassa.

Uma variedade de vias de conversão pode ser usada para converter biomassa em bioenergia na forma de calor, eletricidade ou combustíveis de transporte.

As vias de conversão de biomassa incluem térmica, bioquímica ou mecânica, isoladamente ou em combinação.

A biomassa é uma fonte de combustível de baixo carbono porque o dióxido de carbono liberado quando a biomassa é convertida para fins energéticos é amplamente compensado por aquele absorvido pelo material orgânico durante seu crescimento.

Com o gerenciamento adequado, isso pode ser recuperado com novo crescimento.

Ainda assim, a biomassa não balanceia automaticamente a equação — especialmente em relação ao aquecimento global.

É que a queima de outras formas de energia pode desbalancear a emissão de carbono para a atmosfera.

Um exemplo são os próprios veículos utilizados para coletar e transportar a biomassa da área de produção até a área de processamento.

Tipos de biomassa

Na busca por opções mais limpas para se obter energia, a bioenergia se destaca. Nesse processo, a energia de biomassa não fica presa somente a um tipo.

Ela pode se dividir em três classes diferentes. São elas:

  • Biomassa sólida: diz respeito a resíduos que podem vir de áreas urbanas, mas se concentram principalmente em produtos agrícolas e florestais;
  • Biomassa gasosa: pode ser encontrada nos despejos líquidos gerados nos processos produtivos agropecuários,
  • Biomassa líquida: vinda de culturas energéticas (cana-de-açúcar, por exemplo), produz biocombustíveis como etanol e biodiesel.

A bioenergia vem ganhando espaço, pois além de emitir menos poluentes, consegue fazer o reaproveitamento de produtos que geralmente são descartados.

Combustíveis obtidos por meio da bioenergia

Os biocombustíveis mais conhecidos são, sem dúvida, o etanol e o biodiesel, e possuem um diferencial por serem mais econômicos e menos poluentes.

Mas não são os únicos e podem vir não apenas da cana-de-açúcar, mas também do milho e da madeira. Vamos falar mais sobre eles a seguir.

  • Biodiesel: ainda com um certo nível de emissão de gases, é produzido a partir de óleos vegetais e se coloca como uma escolha mais sustentável em relação ao óleo diesel;
  • Etanol: fabricado com resíduos agroindustriais, como milho e cana-de-açúcar. Com o surgimento dos carros bicombustíveis, a opção pelo etanol tornou-se parte da rotina dos brasileiros. Emite 70% menos gás carbônico que a gasolina.
  • Biogás: combustível gasoso, em que o metano representa sua principal composição. Pode ser usado como substituto do gás natural, que é uma energia não renovável,
  • Biometano: a purificação do biogás resulta na produção do biometano. O metano, por sua vez, pode ser encontrado em diferentes ambientes, como aterros sanitários, estações de tratamento ou em resíduos advindos da pecuária.

Para agregar um pouco mais à explicação, vamos trazer uma definição encontrada no guia “How2Guide for Bioenergy: Roadmap Development and Implementation”, da FAO (Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura) e IEA (Agência Internacional de Energia).

Nele, as organizações dividem os biocombustíveis em convencionais e avançados. A seguir, trouxemos a definição traduzida e adaptada de ambos:

Biocombustíveis convencionais

Também chamados de primeira geração (1G), são obtidos por meio de processos bem estabelecidos e incluem etanol à base de açúcar e amido, biodiesel à base de oleaginosas e óleo vegetal puro.

As matérias-primas usadas nesses processos incluem cana-de-açúcar e beterraba, grãos amiláceos como milho e trigo, oleaginosas como dendê, soja, colza, girassol e canola e, em alguns casos, óleo de fritura usado e gorduras animais.

Biocombustíveis avançados

Os biocombustíveis avançados, também chamados de segunda ou terceira geração (2G ou 3G), baseiam-se em matérias-primas de culturas não-alimentícias.

Eles são capazes de fornecer economias significativas de emissões de gases de efeito estufa no ciclo de vida em comparação com alternativas de combustível fóssil, e não competem diretamente com as culturas de alimentos e rações por terras agrícolas ou causam impactos adversos na sustentabilidade.

As tecnologias relacionadas incluem etanol lignocelulósico, óleo vegetal hidrotratado (HVO) produzido totalmente a partir de resíduos e resíduos, biomassa em líquido (BtL) e biocombustíveis produzidos a partir de matérias-primas inovadoras, como algas.

Como a biomassa gera a bioenergia?

Não é difícil entender como a bioenergia é gerada. Porém, não é apenas um processo pelo qual a biomassa é submetida, mas vários — dependendo do objetivo do processo.

Existe a queima da biomassa, mas também sua decomposição, entre outros tipos de operações.

Elas são realizadas em uma planta fabril de conversão da biomassa em bioenergia. São projetadas para reduzir ao máximo o impacto ambiental de seus processos.

São chamadas de biorrefinarias: instalações usadas para converter biomassa em vários tipos de combustível e outros bioprodutos, semelhantes às refinarias de petróleo convencionais.

A bioenergia é caracterizada por ser renovável, não exigir grandes investimentos e por não emitir poluentes prejudiciais ao meio ambiente.

A matéria orgânica chamada de biomassa pode vir a partir de animais ou vegetais, sendo motor para diversas atividades.

A queima da biomassa para a produção bioenergética nem de longe se compara à utilização de combustíveis fósseis.

Mesmo que haja uma liberação de gás carbônico na atmosfera, essa quantidade é pequena e o processo é mais natural do que o aplicado em grandes refinarias.

Porém, não basta apenas falar da redução da emissão dos gases do efeito estufa. Esse é um fator que varia e depende fortemente de outros pontos.

Como a biomassa usada, a forma com que são produzidas e adquiridas, e o tipo e eficiência da tecnologia usada para produzir a bioenergia.

Geralmente, a redução das emissões de GEE dos sistemas de bioenergia é maior quando a biomassa residual é convertida em calor ou calor e energia combinados.

Tudo isso em fábricas modernas, estrategicamente localizadas perto de onde os resíduos são gerados.

Os principais pontos positivos da geração de bioenergia é que seu impacto no meio ambiente pode ser muito menor do que outras fontes — inclusive renováveis.

Por exemplo, o restolho que é destinado a ser queimado no campo, pode ser colhido e queimado em uma planta de bioenergia com emissão controlada.

Assim, as reduções de emissões de GEE são feitas duas vezes — uma no campo, por meio da redução da queima, e novamente por meio da substituição de combustível fóssil da produção de bioenergia.

A bioenergia e o meio ambiente

Você sabe qual a relação entre bioenergia e a conservação do meio ambiente? É que a produção dessa alternativa de energia é sustentável, de fonte infinita.

O dióxido de carbono (CO2), liberado da biomassa durante a produção de bioenergia, é proveniente do carbono que circula na atmosfera em um loop através do processo de fotossíntese e decomposição.

Portanto, a produção de bioenergia não contribui com CO2 extra para a atmosfera como os combustíveis fósseis.

É diferente dos combustíveis fósseis, recursos finitos, desenvolvido por meio de processos geológicos ao longo de milhões de anos.

Seu uso representa um fluxo contínuo de GEE (Gases do Efeito Estufa) da superfície da terra para a atmosfera, sem o “loop”.

Quais são as vantagens da bioenergia?

Quando falamos de geração de energia, todas àquelas renováveis trazem muito mais vantagens que desvantagens. Por isso, ao compreender o que é bioenergia, não se pode deixar esse ponto de lado.

A bioenergia é um campo extremamente amplo — que, sim, ainda necessita de muito estudo e evolução —, mas que já mostrou ao mundo seu potencial.

Recentemente, um estudo da ONU chacoalhou o mundo e se espalhou por todos os jornais e portais de notícia.

Um levantamento que mostrava que o aquecimento global já causado pelos humanos trouxe danos irreparáveis ao planeta — e tem um potencial ainda mais destruidor.

Por isso, antes de qualquer ação, é preciso mergulhar fundo no que a bioenergia tem a oferecer para a indústria e todos os seus segmentos:

Melhora a qualidade do ar

Com a bioenergia, resíduos de biomassa que seriam queimados a céu aberto, no campo ou na floresta, como restolho agrícola e podas de árvores, são removidos e queimados em uma usina de bioenergia de emissão controlada.

Biocombustíveis biodegradáveis

Os combustíveis derivados do petróleo e os produtos petroquímicos podem ser prejudiciais ao meio ambiente e são os principais poluentes das águas, tanto superficiais como subterrâneas.

Biocombustíveis, como etanol e biodiesel, são menos tóxicos, bem como alternativas biodegradáveis.

Desenvolvimento econômico regional e rural

A bioenergia ajuda a estimular o desenvolvimento econômico regional e o emprego, fornecendo novos fluxos de renda para a população, descentralizados e diversificados, provenientes da produção de bioenergia e biomassa.

Isso dá aos proprietários de terras mais opções de mercado para suas culturas agrícolas e de árvores, bem como para o uso de resíduos, como esterco.

Também pode abrir oportunidades para o cultivo de novas safras, especialmente em terras agrícolas marginais ou de baixa incidência de chuvas.

Já as novas oportunidades de emprego surgem do cultivo e colheita de biomassa, transporte, manuseio e também por meio de aquisição, construção, operação e manutenção de usinas de bioenergia.

Melhora o setor da agroindústria

O uso de biomassa pode ajudar a construir resiliência nas indústrias agrícola, madeireira e de processamento de alimentos.

A bioenergia fornece um uso para seus resíduos, pode ajudá-los a reduzir seus custos de energia e potencialmente adicionar uma nova receita.

Redução de custos

Usar a tecnologia de bioenergia certa na situação certa pode ajudar a economizar muito, especialmente em relação aos combustíveis fósseis.

Por exemplo, pense em áreas remotas, ou que dependem de caldeiras LPG (Líquido, Petróleo, Gás) para aquecimento, ou ainda perto do final da rede elétrica.

São localizações sujeitas a apagões e quedas de energia, que registram altas perdas de eletricidade.

Nesses locais, os custos de atualização da rede de energia costumam ser bem altos, inviabilizando a modernização de plantações e fábricas inteiras.

Não com a bioenergia, que oferece uma possibilidade nova e muito mais barata para gerar energia.

Reduz o descarte em aterros

O uso de resíduos para gerar bioenergia economiza os custos ambientais e econômicos do descarte em aterros, reduzindo os riscos de contaminação.

Energia mais confiável e segura

A bioenergia estimula a confiabilidade e a segurança energética, especialmente em contextos rurais.

Trata-se do fornecimento de uma fonte de energia doméstica que pode funcionar continuamente ou em horários de pico, conforme exigido pelos consumidores.

Isso oferece maior flexibilidade para aumentar a produção em curto prazo, especialmente em relação às grandes usinas a carvão.

Uso de tecnologias cada vez mais inovadoras

Há uma gama crescente de tecnologias comprovadas e adaptáveis ​​disponíveis para converter biomassa em calor, eletricidade e biocombustíveis.

Por exemplo, a biomassa pode produzir produtos químicos úteis como parte de um sistema integrado de biorrefinaria — semelhante a uma refinaria de petróleo.

Alternativa para queima prescrita de florestas

A produção de bioenergia pode ser uma alternativa à queima de florestas.

Esse é um método de prevenção contra grandes incêndios, onde o fogo consome apenas a biomassa acumulada, com intuito de renovar a vegetação de um local.

Desse modo, em vez de utilizar as queimadas prescritas, é possível dar outro destino à biomassa, reduzindo os custos da operação e também os riscos da mesma.

Além disso, essa ação pode melhorar a qualidade da água.

Benefícios ambientais do cultivo de certas safras de bioenergia

As safras de bioenergia podem ser cultivadas em áreas que se beneficiam da cobertura vegetal adicional.

Por exemplo, as árvores podem ser cultivadas e sua biomassa lenhosa pode ser colhida em fazendas com configurações específicas, que fornecem abrigo, sombra, controle de salinidade, biodiversidade e sumidouros de carbono.

Espécies como os eucaliptos Mallee são amplamente cultivados em alguns países. Devido à sua capacidade de rebrotar, podem ser colhidos e cultivados repetidamente para fornecer energia renovável e outros benefícios regionais e na fazenda.

Como aprimorar processos agrícolas com energia mais limpa?

Qualquer forma de produção de energia requer processos otimizados. No caso da bioenergia, a redução de custos aliada à eficiência operacional são os principais objetivos.

Afinal, a busca pela rentabilidade é incessante, especialmente no agronegócio.

O etanol é um dos principais biocombustíveis do mundo e um dos protagonistas da geração bioenergética brasileira.

No entanto, sua operacionalização pode ser complexa.

Por isso, a utilização de tecnologias de gestão pode ser a solução ideal para aprimorar seus processos agrícolas na geração de energia.

Uma ferramenta de gestão pode estreitar o relacionamento entre a parte de planejamento e execução da sua fábrica.

A tecnologia pode ajudar você a planejar toda sua produção, gerenciar de perto o plantio e programar a colheita.

E claro, o sistema deve oferecer recursos que facilitem todo gerenciamento do processamento industrial do açúcar e do etanol.

TOTVS Agro Bioenergia 

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O TOTVS Agro Bioenergia ajuda você na plantação e na colheita, bem como na geração de bioenergia.

Não à toa, o TOTVS Agro Bioenergia atende os setores de produtores e fornecedores de cana-de-açúcar, milho para fabricação de etanol, e também usinas de açúcar, etanol e biomassa.

A plataforma integra processos, automatiza várias tarefas administrativas e serve você e seus funcionários com dados aprofundados sobre cada operação dentro da fazenda.

De ponta a ponta, a tecnologia é  completa para servir como impulsionadora  do sucesso do seu agronegócio.

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Conclusão

Ao longo deste conteúdo, mostramos a importância de apostar em novos meios de produzir combustíveis e outros agentes energéticos, tendo em vista a redução dos impactos ambientais e o melhor aproveitamento de matérias-primas.

A bioenergia já é um protagonista na produção energética brasileira, mas a tendência é que ocupe cada vez mais espaço na agroindústria como um todo.

Por isso, sua operação deve estar preparada para adotá-la.

Não falamos apenas de reduzir os custos e de contribuir com o meio ambiente, mas de se adequar à uma demanda dos seus próprios clientes!

Para isso, o uso de tecnologia é indispensável: a gestão da sua produção agrícola e da geração de bioenergia deve estar alinhada, de modo que nada se perca.

Falamos de eficiência operacional, estratégica, produtiva e financeira.

A resposta para esse anseio, porém, você já descobriu: o TOTVS Agro Bioenergia, que coloca suas fazendas na frente da concorrência, unificando toda gestão em uma plataforma tecnológica poderosa!

Se você gostou do artigo, leia agora nosso post sobre a aplicação da inteligência artificial na agricultura, e continue acompanhando o blog para ficar por dentro de todas as novidades.Também não se esqueça de assinar a newsletter para receber conteúdos diretamente em seu e-mail.

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