A dendroenergia é a principal fonte de energia para mais de dois bilhões de pessoas, especialmente nos países em desenvolvimento. O termo “dendroenergia” se associa com a biomassa energética lignocelulósica em geral e seus subprodutos, sobretudo em bases renováveis, sendo considerados sistemas dendroenergéticos o pré-processamento dos recursos florestais, sua eventual conversão em outras formas de energia final e, por último, sua utilização.

A exigência da sociedade para o uso de novas fontes de geração de energia em substituição aos combustíveis fósseis tem direcionado pesquisadores a analisar a biomassa, sob o aspecto do aproveitamento ótimo e do uso eficiente dos resíduos, para a geração de energia. Este artigo propõe discutir a importância dos sistemas da dendroenergia para geração de energia a partir de resíduos florestais e demonstrar que competem vantajosamente com os energéticos primários de origem fóssil utilizados em termelétricas, especialmente para sistemas isolados e em sistemas de cogeração.

A energia gerada empregando-se a madeira e/ou seus resíduos é denominada dendroenergia, podendo a madeira ser utilizada como combustível, ser proveniente de florestas energéticas ou processos industriais. Os biocombustíveis, em particular a lenha e o carvão vegetal, atualmente somam mais de 14% da energia primária total do planeta. Os cenários sociais e econômicos apresentam um crescimento contínuo da demanda de dendrocombustíveis que prosseguirá ainda por várias décadas.

São consideradas biomassas modernas a madeira de reflorestamento, o bagaço de cana-de-açúcar e outras fontes, desde que utilizadas de maneira sustentável, utilizadas em processos tecnológicos avançados e eficientes. A madeira aproveitada para a geração de energia deriva das cascas e das aparas das árvores processadas. Ainda pode ser considerado, nesse segmento, outro tipo de biomassa, denominado lixívia ou licor negro, obtido através do processo de cozimento da madeira para produção de celulose, denominado processo sulfato ou kraft.

A geração de energia elétrica, usando resíduos de madeira, é mais acentuada nas indústrias de celulose e em suas integradas, pois, nesses grupos, ocorre o processamento da madeira. Para essas unidades, a autoprodução de energia atende de 50% a 80% da demanda interna; já as unidades que fabricam apenas papel geram apenas 10% da energia consumida no processo, comprando o restante das indústrias.

Os resíduos gerados na floresta podem chegar a valores de 30 a 35% do volume de madeira para fins industriais e em torno de 5% do volume destinado para fins energéticos. Muito embora a biomassa residual proveniente das atividades de colheita seja de bom uso para a geração de energia, é necessário ressaltar que resíduos como galhos finos, folhas e cascas podem ser muito importantes para a reciclagem de nutrientes no solo florestal, assegurando a manutenção das suas propriedades físicas e químicas.

A importância da geração de energia a partir de resíduos concentra-se na utilização eficaz dos sistemas dendroenergéticos, nas rotas tecnológicas aplicadas e no impacto de suas mudanças no contexto energético brasileiro. Os sistemas dendroenergéticos são apresentados como um conjunto inter-relacionado de agentes que atuam para levar a energia vegetal para atender às mais diversas necessidades humanas, com amplas possibilidades de aperfeiçoamento e expansão.

A bioenergia é a que apresenta maior diversidade e complexidade, cobrindo uma ampla gama de aplicações, desde a utilização da lenha em cozinhas domésticas, para preparar alimentos, até a combustão do licor negro em caldeiras. Os dendrocombustíveis incluem biocombustíveis sólidos, líquidos ou gasosos, subprodutos da exploração florestal e resultantes de processamento industrial da madeira para fins energéticos; os processos básicos de conversão dendroenergética são a Combustão Direta de biomassa; a Pirólise da biomassa e a Gaseificação da biomassa.

A gaseificação é considerada a rota tecnológica mais eficiente e moderna, que faz a conversão de qualquer combustível líquido ou sólido, como a biomassa, em gás energético, por meio da oxidação parcial em temperatura elevada. Essa conversão, realizada em gaseificadores, produz um gás combustível que pode ser utilizado em usinas térmicas movidas a gás para a produção de energia elétrica.

O sistema BIG/GTCC – Biomass Integrated Gasification Gas Turbine Combined Cycle é a opção tecnológica mais adequada às condições do País; embora ela seja uma tecnologia em desenvolvimento, é merecedora de uma atenção detalhada sob aspectos técnicos e econômicos, comumente denominada Ciclo Combinado com cogeração de energia, que contempla os ciclos Rankine (vapor) com eficiência de 28% e, em conjunto com o ciclo Brayton (gás), pode atingir 68%, determinando uma margem de 32% na eficiência global. Conforme dados da Aneel (2014), a geração de energia a partir de biomassa representa 9,52% do total das fontes de energia, com 13.099 MW (Megawatts) de potência instalada.

Nas centrais de geração termelétrica que compõe o parque gerador, utiliza-se, tradicionalmente, o ciclo Rankine de contrapressão; nesse sistema, a biomassa é queimada diretamente em caldeiras, e a energia térmica resultante é utilizada na produção do vapor. Esse vapor acionará uma turbina para geração de energia elétrica e, ao sair da turbina, após a realização do trabalho, será encaminhado para atender às necessidades térmicas do processo produtivo.

As principais características dos sistemas convencionais de produção de energia elétrica a partir da biomassa, baseados em ciclos simples a vapor, a partir da combustão direta do insumo primário, são o reduzido desempenho energético e a baixa capacidade. Com a mudança da rota tecnológica aplicada aos sistemas dendroenergéticos, obtemos um incremento de 3,81% na matriz de energia elétrica brasileira, perfazendo um total de 5.239 MW (Megawatts).

 Segundo dados do ONS – Operador Nacional do Sistema (2014), esse crescimento na geração de energia pode abastecer toda a carga própria de demanda do subsistema Norte do Sistema Interligado Nacional, sem a necessidade de implantar novos empreendimentos. Os dendrocombustíveis, em diversas situações, competem vantajosamente com os energéticos primários de origem fóssil utilizados em termelétricas, especialmente para sistemas isolados e em sistemas de cogeração. Especial atenção deve ser atribuída às florestas energéticas, que, dentro de um conjunto de ações, podem minimizar a escassez energética atual e futura.