Potencialidade do uso de biomassa de florestas nativas sob manejo sustentável para a geração de energia.

Potencialidade de uso de biomassa de florestas nativas sob manejo sustent vel para a gera o de energia

Martha A. Brand; Luciane C. de Oliveira; Sabrina A. Martins; Stephenson R. Lacerda; Levi Souto Junior

at res duos urbanos e animais. No entanto, considerando que as florestas, tanto nativas como implantadas, apresentam grande diversidade de oferecimento de produtos e que nos sistemas de explora o grande parte da biomassa n o utilizada , considerando os res duos florestais, a potencialidade e a convers o destes em energia excedem os usos originais prospectados. Al m disso, o uso da madeira e seus derivados para a gera o de energia a fonte combust vel mais antiga conhecida pelo homem, da qual se tem relativo dom nio tecnol gico e que apresenta a maior plasticidade de uso, pois deste recurso podem-se obter combust veis s lidos, l quidos e gasosos. Considerando o fato de ser renov vel e ter balan o neutro entre a emiss o e captura de poluentes atmosf ricos, principalmente o CO2, esta fonte energ tica torna-se estrat gica, principalmente em pa ses como o Brasil, onde o crescimento das florestas superior a qualquer outra parte do mundo. Apesar destas vantagens comparativas, a pesquisa do uso energ tico da biomassa florestal no Brasil ainda recente, n o excedendo 30 anos. E mesmo dentro das pesquisas realizadas s o mais freq entes as feitas em povoamentos implantados, que tem uso exclusivo para a gera o de energia, denominadas florestas energ ticas. Mais recentemente, os estudos est o sendo tamb m realizados em povoamentos com usos m ltiplos, onde se t m iniciado a es para a inclus o da energia como um dos destinos das florestas. Isso n o significa que estudos em florestas nativas n o tenham sido feitos, visando a utiliza o da biomassa na gera o de energia. No entanto, como o conceito de sustentabilidade florestal tamb m recente, muitos destes estudos n o contemplam a vis o de manuten o desta floresta para uso por gera es futuras, com a mesma potencialidade explorada pela gera o atual. Considerando este fator, o estudo de florestas nativas, visando o uso de seus componentes vegetais, para a gera o de energia, empregando princ pios de sustentabilidade e manuten o produtiva da floresta, inovador. Dessa forma tornase fundamental um estudo desta natureza, sugerindo metodologias que possam ser aplicadas a outros ecossistemas florestais, tanto no Brasil, como em outras partes do mundo. Neste sentido que, a partir do conhecimento de estudos preliminares de um plano de manejo florestal realizado em

Resumo O incentivo para o incremento do uso de fontes renov veis na matriz energ tica brasileira vem promovendo o estudo da potencialidade e viabilidade do uso de biomassa florestal, entre outras fontes. A partir da experi ncia da equipe de pesquisa no uso de biomassa de florestas plantadas, iniciaram-se estudos para verificar a viabilidade de uso de biomassa de sistemas nativos, que j vem sendo utilizados historicamente para a gera o de energia, por m sem acompanhamento t cnico e cient fico para promover a otimiza o do uso da mat ria-prima e controle dos impactos ambientais. Os resultados indicam que poss vel utilizar a biomassa da caatinga arb reo-arbustiva nordestina do Brasil para gera o de energia, promovendo m nimo impacto ambiental, evitando a convers o do solo para sistemas agr colas de maior impacto, gerando emprego, mantendo a popula o local no campo e disponibilizando energia el trica em locais onde existe car ncia deste recurso para o desenvolvimento s cio econ mico regional. Palavras-chave Caatinga, Energia el trica, Piau .

I. INTRODU O A crescente preocupa o mundial com a escassez dos recursos renov veis, devido a sua utiliza o n o sustentada, aliada necessidade de desenvolvimento do uso de combust veis menos agressivos ambientalmente e que sejam tamb m renov veis coloca a utiliza o da biomassa no foco da pesquisa mundial. Dentro deste contexto, a biomassa tem as mais variadas fontes poss veis, desde a agricultura, florestas, ind strias e

Este trabalho foi desenvolvido no mbito do Programa de Pesquisa e Desenvolvimento Tecnol gico do Setor de Energia El trica regulado pela ANEEL e consta dos Anais do V Congresso de Inova o Tecnol gica em Energia El trica (V CITENEL), realizado em Bel m/PA, no per odo de 22 a 24 de junho de 2009. Agradecimentos: Projeto Energia Verde - Condom nio Fazenda Chapada do Gurgu ia - JB Carbon S.A.; Engenheiro Florestal Ricardo Carneiro Barreto Campello e equipe t cnica respons vel pelo projeto de Plano de Manejo sustent vel do projeto. M. A. Brand; L. C. de Oliveira; S. A. Martins trabalham na Universidade do Planalto Catarinense - UNIPLAC (e-mails: martha@uniplac.net; lucianecosta@uniplac.net; sabrinaa@uniplac.net). S. R Lacerda trabalha na Mata Branca Gest o e Consultoria Ltda (email: tessonpb@yahoo.com.br). L. S Junior trabalha na Tractebel Energia S.A. (e-mail: Levi@tractebelenergia.com.br)

uma rea de caatinga arb rea no Estado do Piau , surgiu a id ia da realiza o de uma pesquisa que identificasse a potencialidade de uso da biomassa oriunda de um sistema florestal nativo para a gera o de energia limpa. A rea em quest o apresenta grandes oportunidades para o desenvolvimento econ mico da regi o onde est inserida. Por isso, tornou-se uma fronteira de expans o agropecu ria do pa s. Essa expans o vem alterando e mudando significativamente as formas de uso e de ocupa o do solo. Novos empreendimentos t m sido introduzidos de forma convencional, removendo em definitivo a vegeta o nativa da Caatinga e introduzindo culturas como soja, arroz, milho, algod o ou promovendo a forma o de pastagens. A cada momento, se reduz a cobertura verde natural. Assim, o uso alternativo do solo, sem a implanta o concomitante de planos de manejo florestal que garantam a manuten o da cobertura vegetal nativa pode levar ao colapso ambiental do ecossistema existente. Al m das vantagens s cio-ambientais, projetos de uso sustent vel s o fundamentais para regi es como o Nordeste. Dos 114 mil hectares da rea total do projeto no qual esta pesquisa est pautada, 80 mil hectares seriam convertidos para planta o de soja, milho e arroz. Por influ ncia direta dos organismos ambientais federais, o projeto passou a ter um status diferenciado - de manejo florestal sustent vel da vegeta o da Caatinga. A partir da foram realizados os estudos para a confec o do plano de manejo florestal, iniciando com o levantamento dos dados dendrom tricos e fitossociol gicos in loco. A vegeta o do estudo em quest o, segundo a Classifica o do Projeto RADAM, encarregado de equacionar e mapear a vegeta o amaz nica e parte da nordestina segue uma escola fitogeogr fica baseada em Ellemberg e MuellerDombois [1]. Ao longo de dez anos, as v rias tentativas de classifica o da vegeta o brasileira sofreram altera es que culminaram com a apresenta o da "Classifica o fision mica-ecol gica das forma es neotropicais" (Veloso e G esFilho, 1982), por Veloso et alii (1991) [1]. Nesta classifica o, a de n mero 02 denominada de Regi o ecol gica da Estepe (caatinga e campanha Ga cha), que t m como subclassifica es as forma es: arb rea densa, arb rea aberta, parque e gram neo-lenhosa [1]. Preliminarmente j se estabeleceu no Plano de Manejo j realizado, que seriam manejados 78 mil hectares em ciclos de apenas 6 mil hectares por ano, onde o primeiro lote s ser novamente manejado depois de 13 anos. Esse ciclo permite a regenera o natural de 100% da Caatinga, por tocos, sementes ou ra zes. Portanto, partindo-se de alguns dados oriundos de pesquisas anteriores, dos dados obtidos para aferi o dos trabalhos anteriores, da experi ncia dos pesquisadores envolvidos na proposta e da an lise econ mica do projeto para a apresenta o da proposta de pesquisa, pode-se propor que a implanta o de uma usina vi vel economicamente. No entanto, a avalia o detalhada e precisa, necessita da confirma o de

valores confi veis, quantitativos e qualitativos da biomassa dispon vel, atrav s do manejo sustent vel da floresta, para a produ o de energia el trica. Al m disso, os resultados obtidos em um estudo desta natureza s o determinantes para a escolha dos equipamentos (projeto t cnico) e para a decis o de investimento. Com os resultados obtidos espera-se desenvolver uma metodologia que se constituir em um exemplo nico no Brasil, no sentido da otimiza o dos sistemas de manejo sustent vel. Al m disso, se converter em exemplo para outros pa ses com sistemas similares ou at com maior fragilidade ecol gica. Esta iniciativa contribuir de forma determinante para a implementa o e sucesso de alternativas para os mecanismos de desenvolvimento limpo, em fun o dos sistemas de gera o que ser o analisados para o uso desta biomassa. A escolha do ecossistema em quest o, para a realiza o do estudo, vem de encontro ao suprimento de energia el trica para uma das regi es mais carentes em energia no pa s, o nordeste. Assim, estudos desta natureza podem promover o desenvolvimento social e econ mico de regi es carentes, sem comprometer o equil brio ambiental da regi o, tanto em termos de flora como de fauna. Al m disso, na regi o selecionada para o estudo j houve iniciativas para a explora o sustentada do carv o vegetal, o que gerou grandes discuss es sobre a manuten o do ecossistema florestal. No entanto, muitas das argumenta es contr rias ao uso de sistemas nativos n o s o embasadas em informa es cient ficas, oriundas de trabalhos exaustivos de quantifica o e qualifica o da biomassa produzida pela floresta, bem como sobre a caracteriza o e classifica o correta do sistema florestal. Assim, estudos desta natureza trar o luz s discuss es e determinar o de forma conclusiva a viabilidade de uso de sistemas nativos sob regime sustent vel, para o uso na gera o de energia. Os resultados obtidos aqui fazem parte do projeto de pesquisa intitulado "An lise da potencialidade de uso de biomassa oriunda de florestas nativas sob manejo sustent vel para a gera o de energia" (ANEEL 0403-001/2007), ciclo 2006-2007, que tem como entidade executora a Universidade do Planalto Catarinense e como proponente e financiadora a empresa Tractebel Energia S.A. Os objetivos deste trabalho foram, quantificar e qualificar a biomassa florestal produzida em um sistema florestal nativo sob manejo sustent vel; aferir o Plano de Manejo realizado em 2006; determinar a quantidade e sortimento da biomassa que pode ser retirada da floresta sem comprometer a ciclagem de nutrientes e a sustentabilidade do sistema florestal. II. DESENVOLVIMENTO DA PESQUISA

Material e m todos O trabalho foi desenvolvido em vegeta o de caatinga arb rea. O empreendimento possui rea com abrang ncia em quatro munic pios da regi o sul do Piau , com predomin ncia no munic pio de Reden o do Gurgu ia. A vegeta o existente dentro do empreendimento pode ser denominada fitogeograficamente como Caatinga [4]. A vegeta o sob an lise formada por indiv duos arb reos em maioria, de porte baixo a m dio (altura m dia das rvores de 5 m)1, com menor intensidade de vegeta o herb cea em rela o s arbustivas, podendo ser enquadrada dentro da forma o arb rea densa (Figuras 1 e 2).

. Vista a rea da vegeta o de caatinga arb rea arbustiva analisada no estudo.

. Aspecto geral da vegeta o de Caatinga da rea estudada.

O invent rio florestal para a determina o do volume e peso da biomassa foi realizado atrav s de amostragem aleat ria, devido alta uniformidade da vegeta o. Neste m todo, amostras s o demarcadas no mapa ou em campo de forma aleat ria, sem nenhuma tend ncia ou escolha pr via de alguma categoria de solo, vegeta o ou outra caracter stica que possa influenciar ou estratificar os dados. Este m todo atende a proposta PNUD/FAO/IBAMA/BRA/87/007 para o semi- rido e foi aplicado na elabora o do plano de manejo sustent vel da rea [2], na aferi o e aprova o do projeto pelo IBAMA entre 2005 e 2006 [3], e neste trabalho. O levantamento de campo consistiu em demarcar duas parcelas de 20 m x 20 m, na forma quadrada, a uma dist ncia m nima de 50 metros da estrada, para evitar a influ ncia de bordadura2 [5] e mais 16 parcelas ao lado das parcelas feitas para a elabora o do plano de manejo [6]. Ap s a demarca o das parcelas foi medido o di metro de todas as rvores com a suta diam trica, na base (30 cm do solo) e a altura do peito (1,30 m) visando incluir as rvores com di metro superior a 2 cm. A medi o na base deveu-se ao fato de a vegeta o possuir alta ramifica o, tortuosidade e rebrotes basais. Todo esse material deveria ser contemplado na avalia o para diminuir o erro na avalia o final. A altura dos indiv duos foi obtida com o uso do clin metro ou n vel de Abney. Foram necess rias a limpeza da rea para leitura da altura e posterior derrubada das rvores. O tra amento da madeira ocorreu no pr prio local da avalia o e a madeira foi processada com comprimento m dio de 1 m para posterior pesagem e montagem da pilha para medi o do metro est reo [5]. Tanto nos trabalhos feitos em outubro [5] como em janeiro [6] foi realizada a pesagem da lenha com balan a de campo com precis o de 0,5 kg (). Toda a lenha produzida na parcela foi pesada. Ap s a coleta da lenha de maior

2 Bordadura influ ncia da bordadura significa que, quando uma parcela demarcada muito pr xima de uma clareira ou estrada, como a intensidade lum nica maior, a vegeta o pode ter crescimento e ocorr ncia de esp cies diferentes das usuais da vegeta o que est sendo estudada.

1

Invent rio realizado na rea do empreendimento (2005).

dimens o, foi refeita uma verifica o na parcela para o aproveitamento m ximo da biomassa (). No levantamento de outubro [5] foi deixado no campo somente o que atualmente n o se classifica para a produ o de carv o, enquanto em janeiro de 2008 [6] foi realizado um aproveitamento ainda maior, utilizando-se todos os galhos com di metro superior a 2 cm de di metro, deixando-se no campo somente as folhas e galhos finos que caracterizam r pida incorpora o no solo.

. Aproveitamento da biomassa ap s coleta da lenha de maior dimens o.

Ap s a pesagem de cada fardo, a lenha foi colocada em uma pilha para a determina o do metro empilhado (metro est reo) (). As pilhas foram medidas em seis cotas de altura e largura e duas cotas de comprimento. Com estas cotas foi calculado o metro est reo (st), que significa o valor do metro empilhado de lenha, que tem uma rela o vari vel com o metro c bico. Para os c lculos efetuados no Plano de Manejo, foi utilizado o fator de convers o de 2,65 metros est reo para cada metro c bico.

. Pesagem da lenha para a determina o da quantidade de massa por unidade de rea. . Montagem da pilha para a determina o da cubagem em termos de metro est reo.

Os par metros avaliados na amostra foram os mesmos avaliados no Plano de Manejo: di metro na base (DNB) a 0,30 m da superf cie do solo, di metro a altura do peito (DAP) a 1,30 m da superf cie e altura total (h). Assim como realizado no projeto, todos os indiv duos com di metro a altura do peito (DAP) superior a 2 cm e que se encontravam dentro da rea amostral, foram avaliados. Os dados gerados na aferi o n o foram processados pelo software INFL (como no projeto de manejo) e sim pelas f rmulas matem ticas normalmente usadas para c lculos de rea basal (1), altura (2) e volume (3).

g = .DAP 2 / 4

(1)

Onde: g a rea basal da rvore e DAP a altura a 1,30 m da base do solo. h = L.(tg 1 + tg 2) (2) Onde: h a altura da rvore, L a dist ncia entre o operador e a rvore; tg1 a tangente do ngulo de visada da base da rvore; tg2 a tangente do ngulo de visada do pice da rvore. v = g .h.Ff (3) Onde v o volume da rvore; g a rea basal; h a altura da rvore e Ff o fator de forma da esp cie. Para a realiza o das an lises energ ticas da biomassa, as coletas da biomassa rec m geradas foram realizadas em tr s pocas do ano distintas, que coincidiram com condi es clim ticas variadas. Foram avaliados discos das toras e galhos de diversos di metros para a obten o de m dias mais aproximadas dos valores reais que ser o observados, bem como de todas as esp cies que ocorrem no sistema florestal avaliado. Os discos das toras e galhos foram retirados logo ap s a derrubada das rvores, marcados de acordo com as esp cies a que pertenciam, armazenados em sacos pl sticos e enviados diretamente para o laborat rio. As an lises realizadas foram: teor de umidade, poder calor fico e teor de cinzas, obedecendo as Normas da ABNT e DIN para a realiza o dos ensaios experimentais.

Resultados Quanto aos resultados obtidos no invent rio florestal, os mesmos s o apresentados na Tabela I.

Tabela I. Dados comparativos entre o invent rio realizado para a implanta o do plano de manejo e o invent rio do projeto de pesquisa para quantifica o de biomassa para gera o de energia.

mais baixos de produ o, seria poss vel obter uma produ o m dia de 7.472 kg/parcela, equivalendo a 187 t/ha (1.120.731 t/ano). No entanto a repetibilidade dos valores m dios indicam que o valor m dio obtido representa a produ o geral da rea.

Tabela II. Dados comparativos das amostras de aferi o da produ o de massa por unidade de rea com suas respectivas reas vizinhas (UPA 01 pr ximo da parcela 26 e UPA 02 entre parcela 19 e 20).

Vari veis analisadas N rvores/ parcela N rv./ha Altura m dia (m) Volume m3/amostra Volume m3/ha Volume st/amostra Volume st/ha

Fonte: [5]

Parcela 19 Plano de manejo 222 5550 5,3 6,18 154,5 16,38 409,43

Parcela 20 Plano de manejo 164 4100 6,2 8,79 219,75 23,29 582,34

Parcela de Aferi o Projeto 0012007 (out 2007) 184 4600 5,63 7,48 187 14,54 363,44

Parcela Parcela de aferi o 1 Parcela 19 Plano de manejo Parcela 20 Plano de manejo Parcela de aferi o 2 Parcela 26 Plano de manejo Parcela 10 Plano de manejo

Fonte: [5]

Peso verde kg/amostra 5.604,70 4.507,00 5.423,00 4.352,00 3.444,00

Peso verde kg/ha 140.118,00 112.675,00 135.575,00 108.800,00 86.100,00

Peso verde t/ha 140,12 112,67 135,57 108,8 86,1

4324

108.100,00

108,1

Tabela III. Quantidade de biomassa produzida por unidade de rea na rea total do projeto.

O primeiro trabalho de aferi o da produ o de biomassa por unidade de rea foi realizado em 2007 [5], e posteriormente foi complementado e aprofundado em 2008 [6]. As diferen as em termos de aumento de produ o de biomassa foram em fun o da otimiza o na coleta da biomassa nas parcelas, atrav s do melhor aproveitamento dos galhos que antes ficavam no campo, inclusive contribuindo para a ocorr ncia de inc ndios (Tabelas II e III e ). Com rela o determina o da massa por unidade de produ o, as an lises de aferi o demonstraram que os valores obtidos na pesagem de campo, feita exatamente igual ao procedimento anteriormente realizado, quando da confec o do plano de manejo, foram similares, com valores variando entre 0,64% a 20% em rela o aos valores das amostras de compara o. A produ o m dia de biomassa, considerando todas as parcelas avaliadas, foi de 6.800 kg de biomassa por parcela, o que equivale a 170 toneladas/ha (1.020.000 toneladas/ano para uma rea m dia de explora o de 6.000 ha). Na Tabela III pode-se perceber que alguns valores s o muito discrepantes em rela o m dia, com varia o superior a 20%, que se exclu dos e realizada nova m dia, seria obtido o valor em torno de 6.809 kg/parcela, resultando na mesma quantidade de massa por hectare. Conservando uma varia o de 20% em rela o m dia, e excluindo os valores mais elevados de produ o pode-se ter, considerando os menores valores de produ o, uma produ o m dia de 5.450 kg/parcela, equivalente a 136 t/ha (817.500 t/ano). No caso oposto, excluindo-se os valores

Upaa

Peso verde Projeto de pesquisa

(kg/unidade amostral)

Peso verde Plano manejo

(kg/unidade amostral)

M dia /Upa

(kg/Upa)

M dia /Upa (t/ha)

6 6 2 2 9 9 1 4 5 5 5 8 7 7 7 13 11 Total

6.150 6.380 6.210 6.390 4.370 3.960 6.850 6.760 8.430 7.630 5.230 7.190 7.720 8.380 8.820 10.220 4.910 6.800

3.435 3.398 5.229 3.874 3.444 4.324 4.507 5.423 4.446 5.029 3.898 4.241

6.265 6.300 4.165 6.850 6.760 7.097 7.190 8.307 10.220 4.910

157 158 104 171 169

177 180

208 256 123 170

A UPA Unidade de produ o de biomassa florestal. Fonte: [6]

q entemente o aumento do poder calor fico l quido. Em contrapartida, os galhos se convertidos em cavacos logo ap s o seu corte, na poca de seca, que talvez seja o mais vi vel para evitar inc ndios ( e 10) e sua prolifera o, ter o maior teor de umidade, o que diminui seu poder calor fico. Assim, deve-se prever a necessidade de mistura (blendagem) dos diferentes materiais para o maior ganho energ tico na planta. Na poca de chuvas, como a estocagem dos galhos no campo vital para a perda das folhas, o teor de umidade da madeira tamb m ser reduzido, minimizando a diferen a entre galhos e toras estocadas.

. Representa o das parcelas em rela o s UPAS (unidade de produ o), em rela o Tabela III. Fonte: [2]

A diferen a entre as parcelas do plano de manejo e as parcelas do projeto de pesquisa, representando aumento da quantidade de biomassa, foi devido inclus o dos galhos grossos e finos, que anteriormente n o eram inclu dos na quantifica o da biomassa destinada para a produ o do carv o. As parcelas do projeto de pesquisa foram alocadas pr ximas s parcelas originais utilizadas para a elabora o do plano de manejo para possibilitar a compara o dos resultados. Portanto, a expectativa de que a quantidade de biomassa obtida neste estudo fosse maior que na medi o feita na elabora o do plano de manejo se confirmou. Isso porque o aproveitamento feito na quantifica o de biomassa para a gera o de energia el trica foi maior que o realizado para a obten o de madeira para a produ o de carv o. Constatou-se nos levantamentos feitos entre maio de 2007 a janeiro de 2008, que o manejo, a coleta, o tra amento e a convers o da biomassa em cavacos devem ser tratados de forma diferenciada nas pocas de seca e chuva (Figuras 7 e 8). Na poca de seca, a pouca exist ncia de folhas facilita a coleta e tra amento dos galhos grossos e finos, enquanto na poca de chuvas, a coleta e tra amento dificultada pela presen a de folhas. Estas por sua vez n o devem ser retiradas do campo, pois se constituem em reserva nutricional que participam da ciclagem de nutrientes. Assim, na poca de chuvas os galhos dever o permanecer no campo por determinado tempo at que as folhas sequem e caiam antes destes serem convertidos em cavacos. As toras poder o ser transportadas para a estocagem em estaleiros de campo ou na planta, e ap s atingirem o teor de umidade desejado passam para a convers o em cavacos pr ximo ou dentro da planta, em picadores de maior capacidade. Isso possibilitar o uso eficiente da estocagem como ferramenta para a diminui o do teor de umidade e conse-

A

. Biomassa de menor dimens o n o aproveitada ap s corte em manejo sustentado para carv o (outubro 2007- poca de seca). Fonte: [6]

B

. Biomassa remanescente no solo ap s aproveitamento em manejo para gera o de energia el trica (janeiro 2008 poca de chuva). Fonte: [6]

Poder calor fico l quido representa a energia efetivamente dispon vel para o sistema de gera o de energia em combust veis que possuem gua livre, al m da gua de constitui o

*

. Parcela de acompanhamento de regenera o natural (corte abril/2005), antes do inc ndio junho de 2007. Fonte: [5]

A biomassa analisada em tr s pocas do ano bem caracter sticas da regi o demonstrou que a qualidade variou pouco ao longo do ano, mantendo-se um teor de umidade baixo, abaixo ou pr ximo do limite m nimo ideal para a gera o de energia, que conseguido para Eucalyptus, por exemplo, somente ap s 2 meses de estocagem em outras regi es do Brasil. O poder calor fico l quido, que a energia efetivamente utilizada no sistema, e que depende do teor de umidade, baixo, podendo aumentar em fun o do tipo de manejo adotado durante a colheita, transporte e manuseio da biomassa entre a floresta e o sistema de gera o de energia. A massa espec fica da madeira tamb m adequada gera o de energia, sendo considerada de m dia a alta, representando que existe em torno de 70% de massa seca no volume total utilizado para a gera o de energia. III. CONCLUS ES A. Quanto ao invent rio florestal e a quantifica o de biomassa florestal para a gera o de energia O invent rio de aferi o confirmou os dados do plano de manejo previamente realizado e tamb m aferido e aprovado pelo IBAMA. A quantidade de biomassa medida no invent rio, contido no plano de manejo, representa a quantidade real de biomassa com potencial de explora o. O potencial m dio de biomassa do empreendimento de 106 t/ha, comprovado pela aferi o de campo, tendo produ o variada em fun o da UPA que est em produ o, sendo que a produ o pode variar de 81 a 150 t/ha. Por m, com a inclus o dos galhos na coleta da biomassa, o valor potencial m dios de produ o de biomassa passa a ser de 170 toneladas de biomassa verde/hectare, o que resultaria na produ o m dia de 1.020.000 toneladas/ano para uma rea de explora o de 6.000 ha. Deve-se trabalhar junto ao IBAMA para que as libera es futuras sejam em termos de massa por hectare (t/ha) e n o metro est reo, pois esta ltima unidade tem pouca precis o e n o se aplica ao modelo de gera o de energia el trica a partir de biomassa. Deve-se trabalhar com a perspectiva de potencialidade de produ o de cada Unidade de Produ o (UPA), pois existe diferen a de potencial entre elas como se pode observar nos resultados apresentados. Existe potencial no material que fica no campo ap s a retirada da lenha, mas o manejo na poca de chuva e seca devem ser diferenciados, para evitar a exporta o de nutrientes ( poca de chuva) e inc ndios ( poca de seca). O potencial de material que fica sobre o solo deve ser mensurado, mas j com os equipamentos que ser o utilizados para a explora o, para o dimensionamento adequado da

. Parcela de acompanhamento de regenera o natural (corte abril/2005), ap s o inc ndio) outubro de 2007. Fonte: [5]

Quanto qualidade energ tica da biomassa avaliada, os resultados s o apresentados na Tabela IV.

Tabela IV. Compara o das propriedades f sicas e energ ticas da biomassa rec m colhida ( mida ou verde), em diferentes pocas do ano.

Vari vel Teor de umidade na base mida (%) Teor de cinzas (%) Poder calor fico superior (kcal/kg) * Poder calor fico l quido (kcal/kg) Densidade b sica (kg/m3)

Maio 2007 29 1,44 4705 3036 712

Outubro 2007 27 1,67 4788 3195 718

Janeiro 2008 39 1,45 4700 2400 N o realizado

a. Maio final da poca de chuva; Outubro final da poca de seca; Janeiro poca de chuva. Fonte: [7]

potencialidade, considerando a forma adequada de tratamento do material. B. Quanto s propriedades energ ticas da biomassa florestal As primeiras duas an lises realizadas indicaram pequena varia o durante a maior parte do ano. O maior teor de umidade foi observado somente na poca em que ocorre a maior incid ncia de chuvas na regi o. Por m, mesmo assim, considerando somente a amostra que indica o valor de umidade mais pr ximo do real (39%) e comparando-se este a outros tipos de biomassa, o teor de umidade est pr ximo ao valor m nimo requerido para a biomassa para a gera o de energia (valores pr ximos ou inferiores a 30% de umidade na base mida). Este par metro pode ser melhorado, no entanto, com o tratamento da biomassa antes da sua entrada no sistema de gera o de energia, atrav s de sistemas de estocagem ou secagem for ada. Para o material analisado e considerando o clima da regi o de estudo, deve-se considerar a hip tese de necessidade de manejo diferenciado, entre as esta es de chuva e seca. C. An lise da viabilidade econ mica do projeto Baseado nos resultados preliminares do projeto foi poss vel realizar o estudo de viabilidade econ mica do projeto. Para tanto, foi considerada a instala o de 2 unidades geradoras de 50 MW cada; Taxa Equivalente de Indisponibilidade For ada (TEIF) e Indisponibilidade Programada (IP) de 8,0%; Consumo interno: 10% = 9 MWh; Consumo de biomassa: 95 t/h (765.700 t/ano); Investimento total para a constru o: R$ 265.620.000 (O&M - 10.000/ano); que a energia el trica (91MWm dio l quido) pode ser vendida nos leil es de energia realizados pela Aneel no ACR (Ambiente de Contrata o Regulado) a um pre o de 135 R$/MWh, tem-se como resultado a modelagem econ mica: TMA - taxa m nima de atratividade: 10,2 % e TIR - taxa interna de retorno: 13,5 %; de que a biomassa ter poder calor fico l quido de 3100 kcal/kg, de que a disponibilidade poder atingir at 1.000.000 t/ano e que o pre o a ser pago ser em torno de R$ 50,00/t, pode-se considerar que a rea a ser estuda tem potencialidade para a implanta o de uma planta de gera o de 100 MW. O presente trabalho atingiu os objetivos propostos para a pesquisa realizada. Quantificou e qualificou a biomassa da caatinga arb rea para fins de gera o de energia e aferiu os resultados com o Plano de Manejo pr -existente da rea. Dessa forma, a pesquisa torna-se uma refer ncia dentro do setor energ tico brasileiro para fins de explora o sustent vel de recursos florestais nativos para gera o de energia el trica.

IV. AGRADECIMENTOS A empresa Florestar Nordeste Planejamento e Assist ncia T cnica Ltda; a equipe de colaboradores da empresa JB Carbon, aos bolsistas de inicia o cient fica do Curso de Engenharia Industrial Madeireira da UNIPLAC. V. REFER NCIAS BIBLIOGR FICAS

[1] [2] Ambiente Brasil. "Classifica o da vegeta o brasileira". http://www.ambientebrasil.com.br. Capturado em junho de 2007. E. R. Toniolo; G. L. J nior; R. C. B. Campello., "Plano de manejo florestal integrado sustent vel." Projeto Energia Verde - Condom nio Fazenda Chapada do Gurgu ia - Jb Carbon S/A., Reden o do Gurgu ia, Pi, Relat rio t cnico., Dez. 2005. IBAMA. Minist rio do Meio Ambiente. Instituto Brasileiro de Meio Ambiente e Recursos Naturais Renov veis. "Laudo de vistoria t cnica para aprova o do Plano de Manejo.", Of cio no 103/06DITEC/IBAMA/PI., Parecer t cnico., Fev. 2006. M. A. Brand; L. C. de Oliveira; S. Andrade; V. Righetto. "An lise da potencialidade de uso de biomassa oriunda de florestas nativas sob manejo sustent vel para a gera o de energia - Visita ao empreendimento Energia Verde 28/05 a 01/06/2007"., UNIPLAC, Lages, SC, Relat rio T cnico Parcial, Jul. 2007. M. A. Brand; L. C. de Oliveira; S. Andrade. "An lise da potencialidade de uso de biomassa oriunda de florestas nativas sob manejo sustent vel para a gera o de energia - Visita ao empreendimento energia verde 22/10 a 01/11/2007". UNIPLAC, Lages, SC, Relat rio T cnico Parcial, Dez. 2007. M. A. Brand; L. C. de Oliveira; S. Andrade. "An lise da potencialidade de uso de biomassa oriunda de florestas nativas sob manejo sustent vel para a gera o de energia - Visita ao empreendimento energia verde 20/01 a 01/02/2008". UNIPLAC, Lages, SC, Relat rio T cnico Parcial, Jan. 2008. M. A Brand; L. C. de Oliveira; S. Andrade. "Tratamento da biomassa oriunda da Fazenda Chapada do Gurgu ia para a gera o de energia el trica", UNIPLAC, Lages, SC, Relat rio T cnico Parcial, Abr. 2008.

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