Presentasjon av kasuset

Tendo em mente caminhar no sentido de garantir uma energia sustentável, segura e competitiva, o Parlamento Europeu aprovou em 2008 um pacote legislativo, conhecido por Pacote Energia-Clima para 2020. As suas metas para 2020, conhecidas por metas “20-20-20”, consistem em alcançar 20% de redução das emissões de gases com efeito de estufa, relativamente aos níveis de 1990, aumentar para 20% a quota de energia proveniente de fontes renováveis no consumo final bruto de energia e reduzir em 20% o consumo de energia primária, relativamente à projeção do consumo para 2020 [29].

No que respeita ao panorama nacional, salienta-se a introdução do Plano Nacional de Ação para a Eficiência Energética (PNAEE), em 2008, no âmbito da Diretiva n.º 2006/32/CE do Parlamento Europeu e do Conselho, relativa à eficiência na utilização final de energia e aos serviços energéticos, e do Plano Nacional de Ação para as Energias Renováveis (PNAER), em 2010, no âmbito da Diretiva n.º 2009/28/CE do Parlamento Europeu e do Conselho, relativa à promoção da utilização de energia proveniente de fontes renováveis. Estes documentos foram, entretanto, revistos, conforme consta na Resolução do Conselho de Ministros n.º 20/2013, de 10 de Abril [29]. Não dispondo de recursos fósseis endógenos em quantidade significativa, o país continua ainda com uma elevada dependência energética externa, como se mostra no gráfico da Figura 1.4 [30]. O aumento da produção doméstica verificado em 2013, sobretudo devido ao contributo da hidroelétrica e eólica, originou um maior contributo das fontes de energia renováveis (FER) e uma redução do consumo de carvão e de gás natural na produção de energia elétrica, permitindo uma acentuada descida da dependência energética de 2012 para 2013 [30]. É importante salientar o peso cada vez maior que a produção e exportação de peletes tem vindo a ganhar no balanço energético, representando, em 2013, 6% das exportações (em teor energético) [30].

18

Figura 1.4 – Evolução da dependência energética no período 2005-2013 [30].

De acordo com o balanço energético provisório relativo ao ano de 2012, disponibilizado pela DGEG [31], a contribuição das FER no consumo de energia primária em 2012 foi de 20,5%, surgindo a biomassa (considerando lenhas, licores sulfitivos, biogás e 50% de RSU) como a alternativa renovável com a maior quota (Figura 1.5).

Figura 1.5 - Contributo das FER no consumo de energia primária em 2012 [31].

As projeções feitas pelo Governo em 2013 para o horizonte de 2020 [29], apontam no sentido de que a biomassa desempenhará um papel importante no fornecimento de energia em todos os setores. Destaca-se o setor do aquecimento e arrefecimento, que continuará a ser dominado pela biomassa, representando esta cerca de 97% das FER incorporadas no setor em 2010 (correspondendo a 33,5% no global). Refira-se que na revisão do PNAER está previsto o estímulo ao desenvolvimento da utilização energética da biomassa, sobretudo da biomassa florestal e em

88,8% 83,9% _82,5% 83,3% 81,2% 76,1% 79,4% 79,4% 71,5% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

Capítulo 1 – Introdução geral

19

particular no apoio aos equipamentos para aquecimento ambiente e de águas quentes sanitárias, tanto no setor doméstico como nos serviços públicos. Note-se que esta medida pode não se refletir num aumento de quota da biomassa neste setor, uma vez que a natural substituição de sistemas de aquecimento pouco eficientes, como as lareiras abertas, por outros sistemas mais eficientes, como os recuperadores de calor, o solar térmico ou as caldeiras a peletes, terão como consequência a diminuição do consumo de lenha [29].

Também no setor dos transportes a biomassa apresenta o maior contributo entre as FER. No PNAER revisto consta mesmo a medida de promover a utilização de recursos endógenos e de resíduos para a produção de biocombustíveis, incluindo também material celulósico não alimentar e lenhocelulósico [29].

É neste contexto que surge a motivação para a presente dissertação. As biomassas alvo de estudo são o Arundo donax L. e a palmeira Phoenix canariensis, espécies abundantes em muitos locais do nosso país e, por motivos diferentes, constituem um resíduo de biomassa do qual não se conhecem estratégias para a sua valorização material ou energética.

O Arundo donax L. é uma planta herbácea pertencente à família Poaceae que cresce rápida e espontaneamente em diferentes tipos de ambiente. Sendo uma planta estéril, desenvolveu um sistema de reprodução vegetativo assexuado que lhe permitiu distribuir-se rapidamente por todo o globo, propagando-se quer através dos rizomas quer através de fragmentos de caules [32]. A sua proliferação descontrolada conduz muitas vezes à obstrução de passagens e caminhos ou à redução da visibilidade rodoviária, pelo que a sua remoção tem de ser realizada com elevada periodicidade.

A palmeira Phoenix canariensis é uma planta pertencente à familia Arecaceae, nativa das Ilhas Canárias, que cresce numa grande variedade de solos como planta ornamental, especialmente no clima mediterrânico [33]. Por ser uma espécie atacada por uma praga (escaravelho Rhynchophorus ferrugineus), que provoca a sua destruição total, também a sua remoção tem sido realizada com elevada frequência nos locais onde a praga se fez sentir, de forma a controlar a sua propagação.

Tendo em conta a realidade do Concelho de Almada, cujas autoridades disponibilizaram alguma da biomassa analisada neste trabalho, é do conhecimento de todos os agentes envolvidos que as operações de remoção destas espécies acarretam custos significativos, não só pela frequência com que são efetuadas mas também por se tratarem de espécies com uma estrutura muito fibrosa, sobretudo a palmeira, o que dificulta e encarece essas operações. Além disso, esta estrutura fibrosa acaba também por condicionar a valorização material ou energética destes resíduos, uma vez que lhes confere uma elevada resistência mecânica às necessárias operações de trituração.

20

A resistência mecânica à trituração é apenas um dos constrangimentos associados à valorização da biomassa, a par de outros que serão apresentados no próximo capítulo. Neste contexto, está já bastante reportado na literatura que a torrefação é um pré-tratamento térmico que pode contribuir para melhorar as propriedades físicas e químicas da biomassa, facilitando o seu processamento mecânico e aumentando a sua estabilidade e densidade energética [25,34,35].

O presente trabalho consistiu no estudo da torrefação ou carbonização a baixa temperatura de biomassa de arundo e palmeira e avaliação das propriedades dos produtos formados com vista â sua valorização energética ou material. Este tratamento térmico foi também aplicado a peletes produzidos a partir de resíduos de pinheiro, com vista a averiguar o impacte deste pré-tratamento na qualidade desse biocombustível sólido. O impacte do tratamento térmico nas propriedades da biomassa e dos peletes será abordado no Capítulo 2 e a valorização dos resíduos de arundo e de palmeira será abordada no Capítulo 3.

Capítulo 2 – Impacte da torrefação e da carbonização a baixa temperatura nas propriedades