Florestas Energéticas: As florestas cultivadas como ... · Paricá 41.100 Teca 42.496 ... depende fundamentalmente do uso de tecnologias modernas de emprego de ... Grupo de Pesquisa

Florestas Energéticas: As florestas cultivadas como opção

para a produção de carvão

Congresso Internacional de Agroenergia e Biocombustíveis.

Teresina, PI. 12 de junho

Engenheiro Florestal Thiago RodriguesDr. Patrick Rousset – CIRAD/IBAMA

SUMÁRIO

Energia

Florestasenergéticas

Carvão vegetal

Projeto Bepinet

ENERGIA

Energia no mundo

Energia no Brasil

ENERGIA NO MUNDO

• Evolução do consumo de energia per capita

Fonte: Goldemberg, 2002.

2.000 5.000 12.00026.000

77.000

232.000

Homem primitivo (1.000.000 a.C.)

Homem nômade (100.000 a.C.)

Agricultura primitiva (6.000 a.C.)

Agricultura avançada (1.400 d.C.)

Homem industrial (1.875 d.C.)

Atualidade (2.000 d.C.)

kcal/dia

ENERGIA NO MUNDO

• Oferta de energia no mundo (2004)

Fonte: The International Energy Agency (IEA, 2006).

2,2% 10,6%

20,9%

6,5%

34,3%

25,1%

0,4%

HIDRÁULICA

ENERGIASRENOVÁVEISGÁS NATURAL

NUCLEAR

PETRÓLEO

CARVÃO MINERAL

OUTROS

ENERGIA NO BRASIL

• Oferta de energia no Brasil (2006)

Fonte:BEN – resultados preliminares, 2007.

29,8%

38,8%

14,6%

9,5%

5,8%

1,5% BIOMASSA

PETRÓLEO

HIDRÁULICA

GÁS NATURAL

CARVÃO MINERAL

URÂNIO

ENERGIA NO BRASIL

• Oferta interna de energia (milhões de tep) em 2006

Fonte:BEN – resultados preliminares, 2007

Oferta total 229,7

Energia não renovável 127,8

Energia renovável 101,9

ENERGIA NO BRASIL

• Fontes renováveis de energia (2006)

Fonte:BEN – resultados preliminares, 2007.

55,7%

12,4%

14,4%

14,6%2,9% ENERGIA NÃO

RENOVÁVEL

LENHA E CARVÃOVEGETAL

CANA-DE-AÇÚCAR

HIDRÁULICA

OUTRAS (EÓLICA,SOLAR, etc.)

FLORESTAS ENERGÉTICAS

Florestas plantadas no mundo

Florestas plantadas no Brasil

FLORESTAS PLANTADAS NO MUNDO

• Distribuição das florestas plantadas no mundo. (State of the World’s Forests, FAO, 2007).


• Florestas de produção x florestas de proteção (State of the World’s Forests, FAO, 2007).


• Os 10 países com as maiores áreas de florestas plantadas, 2005. (State of the World’s Forests,FAO, 2007).

País Área (1.000 ha.)China 71.326Índia 30.028EUA 17.061Rússia 16.963Japão 10.321Suécia 9.964Polônia 8.757Sudão 6.619Brasil 5.384Finlândia 5.270Total 181.693

FLORESTAS PLANTADAS NO BRASIL

• Brasil florestal

Área total absoluta: 851 milhões de hectares;

Florestas naturais: 477,7 milhões de hectares;

Florestas plantadas: 5,6 milhões de hectares.


• Brasil florestal

Florestas plantadas: 0,7% do território nacional e 1% do solo agropecuário;

Cobertura florestal per capita: 2,6 ha/hab;

Parcela de contribuição para o PIB: 3,5%.

Fonte: SBS, 2006.


• Áreas plantadas por diversas culturas (ha) –2005.

Fonte: IBGE, 2006.

22.932.818

11.548.912

5.791.792

3.918.915

3.748.461

2.358.576

2.320.103

1.886.424

1.254.875

5.567.950

soja

milho

cana-de-açúcar

FLORESTAS PLANTADAS

arroz

feijão

trigo

café

mandioca

algodão


• Áreas com florestas plantadas dos principais gêneros no Brasil (2006).

Fonte: ABRAF, 2007.

Gênero Área (ha)Populus 2.972Araucária 18.275Paricá 41.100Teca 42.496Seringueira 81.312Acácia 184.363Pinus 1.824.270

Eucalipto 3.549.147


• Área e distribuição de florestas plantadas, 2006 (ABRAF, 2007).

Estado Área (ha) Estado

1.235.744 MS

PA

MA

AP

GO

MT

Outros

963.354

808.361

601.333

594.992

365.623

212.208

Área (ha)

MG 147.819

115.955

93.285

78.963

64.045

46.153

45.582

SP

PR

SC

BA

RS

ES


• Evolução da produtividade das florestas plantadas.

Fonte: ABRAF, 2007.

25 25 2428 28

3026

3032

38 3841

0

510

15

2025

30

3540

45

1990 1995 2000 2004 2005 2006

m³/ha

PinusEucalipto

Carvão vegetal

Conceitos

Números

Tecnologias

Carvão vegetal

CONCEITOS

• Combustível secundário, produto da pirólise da biomassa ligno-celulósica a temperaturas acima dos 300ºC;

• Combustível energeticamente densificado.

Carvão vegetalCONCEITOS

• Densificação energética pela concentração de carbono

madeira

Carbono; 50,0%Oxigênio;

43,5%

Hidrogênio; 6,0%

Cinzas; 0,5%

carvão

Carbono; 82,0%

Oxigênio; 13,0%

Hidrogênio; 4,0%

Cinzas; 1,0%

Carvão vegetalCONCEITOS

• Fases da carbonização e seus produtos.fase Temperatura (ºC) Produtos

I (endotérmica) até 200 Madeira secaII (endotérmica) 200 a 280 Madeira torrificadaIII (exotérmica) 280 a 380 CarvãoIV (exotérmica) 380 a 500 Carvão

V (exotérmica) acima de 500 Degradação do carvão

Carvão vegetal

CONCEITOSMADEIRA

CARVÃO30%

GASES70%

GÁS NÃO CONDENSÁVEL

25%

LICOR PIROLENHOSO

45%

ÁCIDO PIROLENHOSO

35%

ALCATRÃO INSOLÚVEL

10%

CARBONIZAÇÃO

CONDENSAÇÃO

Carvão vegetalNÚMEROS

2006• Produção total de madeira em tora no

Brasil: 390 milhões de m³/ano;• Produção de madeira em tora proveniente

de florestas plantadas: 184 milhões de m³/ano;

• 49,3 milhões de m³ (27%) de Pinus e 134,9 milhões de m³ (73%) de eucalipto;

Fonte: ABRAF, 2007.


2006• Consumo total de madeira em tora de

florestas plantadas no Brasil: 156 milhões de m³;

• 103,3 milhões de m³ (66,1%) de eucalipto e 52,9 milhões de m³ (33,9%) de pinus;

• Consumo de toras de eucalipto para produção de carvão: 34,5 milhões de m³.

Fonte: ABRAF, 2007.


• Evolução do consumo de carvão vegetal no Brasil –1.000 mdc.

Fonte: AMS, 2007.

26.05

0

23.60

0

26.40

0

26.90

0

26.22

0

26.82

0

29.20

2 36.92

0

38.05

1

35.12

5

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006


• Origem do carvão vegetal consumido no Brasil –1.000 mdc (2006).

Fonte: AMS, 2007.

Floresta natural % Floresta

plantada % Total

17.189 49 17.936 51 35.125

Carvão vegetalTECNOLOGIAS

Carbonização:

• Aquecimento – interno ou externo e recirculação de gás;

• Mobilidade – fixo ou portátil;

• Continuidade – contínuo ou por carga.

Carvão vegetal

TECNOLOGIAS• Valas e Medas;• Fornos de alvenaria – “rabo quente”, superfície,

de encosta, Missouri;• Fornos metálicos – tambores, cilindros;• Fornos contínuos (retortas).

Carvão vegetal

TECNOLOGIAS• Valas

Fonte: FAO, 1987.

Entrada de ar

Carvão vegetal

TECNOLOGIAS• Medas

Fonte: CIRAD

Carvão vegetal

TECNOLOGIAS• Forno “rabo-quente”


• Fornos de superfície


• Fornos de encosta

Fonte: Quirino, W.


• Forno Missouri

Fonte: CIRAD.


• Forno de tambor

Fonte: Quirino, 2002.

Carvão vegetal

TECNOLOGIAS• Forno TPI

Fonte: FAO, 1987.

Carvão vegetal

TECNOLOGIASForno tipo “cornue” VMR

Fonte: CIRAD.


• Lambiotte

1.Carga de madeira;2.Secagem;3.Destilação;4.Carbonização;5.Resfriamento;6.Carvão;7.Gás de retorta;8.Gás quente;9.Gás para resfriamento

Fonte: FAO, 1985.

Carvão vegetal

TECNOLOGIASCarbonização sob pressão• Pressão: 8 bar;• Rendimento

gravimétrico:32% a 47%;

• PCI: 7500 kcal/kg.

Projeto BEPINET

• Implementação dePlataformas de Treinamento emBiomassas Energéticasna América Latina

http://www.bepinet.net/

Projeto BEPINET

• O projeto BEPINET visa primordialmente promover a aplicação de tecnologias para uso da biomassa para fins energéticos, estimulando a implantação de empreendimentos sustentáveis e a implementação de políticas que permitam a produção descentralizada de energia.


Projeto BEPINETJustificativas • A biomassa é uma importante fonte de energia

nos países tropicais. • Diferentemente de outras energias renováveis,

o gerenciamento do combustível é essencial. • Sem o uso de técnicas apropriadas, haverá a

substituição do uso doméstico de biomassa por combustíveis fosseis.

• A agregação de valor a economia rural associada à preservação dos recursos florestais, depende fundamentalmente do uso de tecnologias modernas de emprego de biomassa energética.


Projeto BEPINET

Objetivos• Promover o uso eficiente da biomassa

para fins energéticos na América Latina; • Aumentar o número de técnicos

qualificados no manuseio de tecnologias eficientes de uso de biomassa energética, a fim de estabelecer uma rede e intensificar o fluxo de informações entre a América Latina, a África e a Europa.


Projeto BEPINET

• Cooperação Sul-Sul

Knowledge and Expertise Transfer South - South

Transferência de conhecimento e expertise


Projeto BEPINET

• Plataformas locais – UNAS-INIAP


Projeto BEPINET

• Plataformas locais - UFPA


Projeto BEPINET

Atividades realizadas• Lista de experts em energia de biomassa no

Brasil;• Lista de empresas e experts em energia de

biomassa no Equador;• Lista de empresas fabricantes de equipamentos

para utilização energética da biomassa;• Lista de empresas com plantas demonstrativas

de utilização energética da biomassa;


Projeto BEPINET

Atividades realizadas• Seminario Taller sobre Energía de Biomasa, Puyo-

Ecuador, 10 de Marzo del 2007;• Study-tour na Amazônia brasileira, Belém-Santarém-

Manaus, 26 a 30 de junho de 2006;• BEPINET Densification Tour, França-Bélgica-Holanda-

Alemanha, 21 a 29 de abril de 2007;• Congreso Internacional sobre Biocombustibles y

Energías Renovables “ENERGÍA LIMPIA PARA TODOS”, Lima-Peru, 17 a 19 de maio;

• Foro Energia y Desarrollo Amazonico, Iquitos-Peru, 22 demaio de 2007.


Projeto BEPINET

Atividades futuras

• 1ª Escola de Combustão e Gaseificação, Florianópolis-SC, 25 a 29 de 2007.

www.redenacionaldecombustao.org/escoladecombustao

• Seminário de Novas Tecnologias para a Produção de Bio-óleos, Marabá-PA, 2ºsemestre de 2007.


http://www.redenacionaldecombustao.org/escoladecombustao

Projeto BEPINETParceiros

Coordenador – Centro de Cooperação Internacional na Pesquisa Agronômica para o Desenvolvimento – CIRAD, França;

Universidade Católica de Louvain –Unidade de Termodinâmica e Turbomáquinas, Bélgica;

Grupo de Pesquisa de Bio-Energia da Universidade de Aston, Inglaterra;


Projeto BEPINETParceiros

Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis;

Universidade Federal do Pará;

Universidad Nacional Agraria de la Selva, TingoMaria - Peru;

Instituto Nacional Autónomo de InvestigacionesAgropecuarias, Quito - Equador.


• Dr. Patrick Rousset – coordenador do BEPINET na América Latina:

[email protected]• Eng. Florestal Thiago Rodrigues –

colaborador do BEPINET:[email protected]

MUITO OBRIGADO!!!

mailto:[email protected]

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