O estado da arte no domínio da biomassa para a energia
Já foram realizados levantamentos do estado da arte tecnológico existente, nomeadamente no domínio das patentes, relacionados especificamente com o binómio biomassa-energia [1] ou, de forma mais abrangente, com as tecnologias energéticas hipocarbónicas [2], que já têm alguns anos, mas, ainda assim, nos permitem ter uma panorâmica neste domínio.
O primeiro artigo, que data de 2018, apresenta os resultados de uma pesquisa de patentes a nível nacional e internacional, numa base de dados nacional e numa base de dados europeia. As patentes selecionadas referem-se a produtos e processos que são relacionados com aspetos referentes a métodos de preparação dos vários tipos de biomassa existentes, à sua utilização direta na produção de vários tipos de energia e à sua transformação em diferentes vetores energéticos e uso dos mesmos. Foi, assim, construída uma listagem de 628 patentes neste domínio.
O segundo artigo, de 2017, apresenta os resultados de uma pesquisa das patentes existentes, com origem nacional, no domínio das tecnologias energéticas hipocarbónicas. Para além da base de dados nacional, foram também pesquisadas patentes com origem nacional nas bases de dados EspaceNetiii (European Patent Office) e WIPOiv (World Intellectual Property Organization). Entre os termos de pesquisa definidos em geral estavam incluídos: energia da biomassa; biocombustível; biodiesel; bioetanol; biogás; biometano. Nestes domínios foram identificadas 24 patentes portuguesas.
Estes levantamentos do estado da arte deveriam ser atualizados, pelo que fica aqui, desde já, um desafio para o futuro. Para isso existem algumas ferramentas de pesquisa que foram também já anteriormente mencionadas. Referimo-nos ao Pré-Diagnóstico de Mapeamento Tecnológico [3] e à plataforma INSPIRE [4].
De acordo com [3], a informação sobre patentes de invenção é uma ferramenta estratégica na identificação de oportunidades de negócio e na prevenção de potenciais ameaças. Existem cerca de 90 milhões de documentos de patentes publicados em todo o mundo. Consequentemente, a realização de atividades de monitorização e análise de tendências de desenvolvimento científico e tecnológico numa determinada área científica, poderá constituir uma base de conhecimento com muita utilidade. O INPI disponibiliza um serviço, a custos acessíveis, designado por Pré-Diagnóstico de Mapeamento Tecnológico (PDMT), baseado numa ferramenta desenvolvida pela Thomson Innovation, que tira partido da base de dados Derwent World Patent Index. Entre as vantagens do PDMT, destacam-se a possibilidade de agrupar patentes mediante o seu grau de semelhança e de identificar quem são os principais requerentes, a sua localização geográfica e os inventores mais publicados.
Existe também, segundo [4], uma interessante ferramenta de pesquisa na área das energias renováveis, nomeadamente no domínio das patentes e das normas técnicas relacionadas, que é a Plataforma INSPIRE desenvolvida pela International Renewable Energy Agency (IRENA). Esta plataforma permite uma pesquisa por tecnologias, entre as quais biotecnologia e subtecnologias que incluem bioenergia, biocombustíveis e CDRs.
Neste campo do estado da arte, fazemos também referência a um evento realizado a nível nacional, coorganizado pela Tecnicelpa e o CBE, a Conferência “Biomassa e o Green Deal”, realizado em 20 e 21 de junho em Tomar. No programa desse evento participaram muitos especialistas, nomeadamente na área das tecnologias usadas no domínio da biomassa para a energia, que permitiu aos presentes ficarem com uma ideia do estado da arte nesta área da valorização energética da biomassa.
Num breve apanhado do que foi apresentado neste domínio podem referir-se as seguintes tecnologias/estudos:
- estudos sobre a adequação da biomassa de invasoras lenhosas para usos energéticos;
- estudos sobre a incorporação das cinzas da combustão da biomassa em terrenos agrícolas e florestais, com integração ou não de outros fertilizantes;
- gasificação da biomassa em produtos combustíveis gasosos;
- pirólise da biomassa em combustíveis sólidos, líquidos e gasosos;
- utilizações do biochar;
- liquefação da biomassa para obter combustíveis líquidos;
- hidrólise da biomassa para obter etanol;
- digestão anaeróbica da biomassa para obter produtos gasosos combustíveis;
- combustão de biomassa com carvão;
- eletrificação com base em solar fotovoltaico ou solar de concentração e biomassa;
- conversão da biomassa em metanol ou etanol como combustíveis de motores de combustão interna;
- utilização em cascata da biomassa por diversos processos;
- biometanol a partir dos gases de stripping das fábricas de papel;
- bioetanol por steam explosion da casca de eucalipto;
- crude sintético e metanol a partir de CO2 biogénico e hidrogénio verde;
- fuelóleo e combustíveis a partir de biomassa por pirólise rápida;
- melhoria da combustão, poupança de biomassa e redução de emissões de caldeiras a biomassa com injeção de hidrogénio.
O peso da biomassa no mix energético nacional
Uma rápida “radiografia” da biomassa em Portugal, demonstra que esta, no que se refere à sua valorização essencialmente para fins energéticos, é um pilar muito importante do mix energético nacional, quer pela sua produção endógena, quer pela estabilidade que confere ao sistema energético nacional, contribuindo para a independência energética e para a segurança do abastecimento de energia.
A questão da estabilidade é muito importante, pois sabemos que muitas das principais renováveis são intermitentes e que, para gerir um sistema energético baseado nesse tipo de tecnologias, precisamos de uma componente de armazenamento, com implicações a nível de CAPEX e de OPEX. E o que é a biomassa se não mais do que energia armazenada? Que pode ser utilizada 24/7, com uma despachabilidade que tanto interessa ao sistema energético?
Luís Gil*, Sónia Figo**, Teresa Almeida**
*DGEG – Direção Geral de Energia e Geologia
**CBE – Centro da Biomassa para a Energia
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