Caldeiras de biomassa e a controvérsia do balanço de CO2

Na postagem anterior, falamos sobre energia de biomassa . Do que é, como funciona e de onde vem, suas vantagens e desvantagens. Fiz uma pequena menção às caldeiras de biomassa, mas não entrei em detalhes, pois quero expor aqui com mais detalhes.

Neste post vamos falar sobre as diferentes caldeiras de biomassa e a controvérsia do balanço de CO2 que existe com a energia da biomassa.

O que são caldeiras de biomassa?

As caldeiras de biomassa são utilizadas como fonte de energia de biomassa e para a geração de calor em casas e edifícios. Utilizam combustíveis naturais como pellets de madeira, caroços de azeitona, resíduos florestais, cascas de frutos secos, etc. como fonte de energia. Eles também são usados ​​para aquecer água em casas e edifícios.

O funcionamento é semelhante ao de qualquer outra caldeira. Essas caldeiras eles queimam o combustível e geram uma chama horizontal que entra no circuito de água e no trocador de calor, obtendo água quente para o sistema. Para otimizar o uso da caldeira e dos recursos orgânicos, como combustíveis, pode ser instalado um acumulador que armazena o calor produzido de maneira semelhante aos painéis solares.

Para armazenar o lixo orgânico que será utilizado como combustível, as caldeiras precisam de um recipiente para armazenamento. Desse recipiente, por meio de uma rosca sem-fim ou alimentador de sucção, leva-o até a caldeira, onde ocorre a combustão. Essa combustão gera cinzas que devem ser esvaziadas várias vezes ao ano e se acumular em um cinzeiro.

Tipos de caldeiras de biomassa

Na hora de escolher que tipo de caldeira de biomassa vamos comprar e usar, temos que analisar o sistema de armazenamento e o sistema de transporte e manuseio. Algumas caldeiras permitir a queima de mais de um tipo de combustível, enquanto outros (como caldeiras de pellets) Eles permitem que apenas um tipo de combustível seja queimado.

As caldeiras que permitem a queima de mais de um combustível requerem maior capacidade de armazenamento por serem maiores e mais potentes. Normalmente destinam-se a usos industriais.

Por outro lado, encontramos caldeiras a pellets que são as mais comuns para potências médias e que são utilizadas para aquecimento e água quente sanitária através de acumuladores em habitações até 500 m2.

Existem algumas caldeiras de biomassa que funcionam com um eficiência próxima a 105% o que significa uma economia de combustível de 12%. Também temos que levar em conta que o desenho das caldeiras depende em grande parte da umidade do combustível que queremos usar.

• Caldeiras para combustíveis secos. Essas caldeiras possuem baixa inércia térmica e normalmente estão preparadas para manter uma chama intensa. No interior da caldeira podem ser atingidas temperaturas tão elevadas que conseguem cristalizar a escória.
• Caldeiras para combustíveis úmidos. Esta caldeira, ao contrário da anterior, possui uma grande inércia térmica para poder queimar o combustível úmido. O projeto da caldeira deve permitir que o combustível seque o suficiente para que a gaseificação e a oxidação sejam completas e nenhuma fumaça preta seja produzida.

Caldeiras de pellets - caroços de azeitona

Existe uma grande variedade de caldeiras de biomassa que utilizam pellets como combustível. Entre todos eles encontramos:

Caldeira modular de biomassa a pellets

É usado para instalações com poderes entre 91kW e 132kW e que usam pellets de pinho como combustível. Esta caldeira modular está preparada para operação em cascata. Inclui o tanque de reserva, o cinzeiro do compressor e um sistema de sucção para o transporte de pellets. Também gera grande economia, pois consegue reduzir o consumo de combustível baixando a temperatura dos gases de combustão. Obtenha retornos de até 95%. Possui também sistema de limpeza totalmente automático. Possui um conjunto de turbuladores que, além de reter a passagem dos fumos, de forma a melhorar o desempenho, são responsáveis ​​pela limpeza dos restos de cinzas nas passagens dos fumos.

O queimador possui sistema automático de limpeza de cinzas. A parte inferior do corpo de combustão do queimador possui um sistema de limpeza que se encarrega de enviar periodicamente as cinzas geradas durante a combustão para o cinzeiro. A limpeza é efectuada mesmo com o queimador ligado, o que permite não alterar o conforto da instalação e reduzir o consumo da caldeira.

Caldeiras de lenha

Por outro lado, encontramos caldeiras de biomassa cujo combustível é a lenha. Entre eles encontramos:

Caldeira de gaseificação de alta eficiência

Estas são caldeiras de gaseificação de chama reversa para toras de lenha. Eles geralmente têm um alcance de três potências entre 20, 30 e 40 kW.

As vantagens deste tipo de caldeira são:

• Alta eficiência energética que reduz o consumo de combustível. A eficiência obtida é de 92%, que supera os 80% exigidos pelo regulamento de instalação.
• Autonomia de carregamento de até sete horas.
• Ajusta a potência gerada à demanda graças ao seu sistema de modulação eletrônica.
• Incorpora um sistema de segurança contra sobreaquecimento.

Vantagens de ter uma caldeira de biomassa

A primeira vantagem mais notável é certamente o preço da biomassa. Normalmente, seu preço é muito estável porque não depende dos mercados internacionais como os combustíveis fósseis. Também mencionamos que é uma energia bastante barata, pois é gerada a partir de recursos locais e, portanto, não tem custo de transporte. Por ser bastante rentável e competitivo, proporciona conforto econômico ao usuário.

A segunda vantagem notável é que é uma tecnologia avançada e segura. Ou seja, sua manutenção é simples e sua eficiência é alta. O pellet é um combustível natural que, devido ao seu alto poder calorífico, produz, de forma renovável e rentável, proporciona à caldeira rendimentos próximos a 90%.

Finalmente, a vantagem mais clara é que ele usa energia limpa e inesgotável, pois é renovável. Durante seu uso emite CO2 por queimar combustível fóssil, mas este CO2 é neutro porque durante seu crescimento e desenvolvimento, a matéria-prima absorveu CO2 durante a fotossíntese. Este é hoje o centro de uma polêmica no uso e poluição da energia da biomassa que veremos mais tarde. Além disso, temos a vantagem de, ao extrair a biomassa da floresta, ajudar na limpeza das montanhas e na prevenção de incêndios.

De referir que a biomassa é fonte de emprego no meio rural e que respeita o cuidado do meio ambiente.

Desvantagens das caldeiras de biomassa

Caldeiras de biomassa têm um valor calorífico inferior se compararmos com os combustíveis fósseis. Os pellets têm metade do poder calorífico do diesel. Portanto, precisaremos do dobro de combustível para ter a mesma energia do diesel.

Como os combustíveis, como pellets, são de baixa densidade, um grande espaço é necessário para armazenamento. Normalmente, as caldeiras precisam de um silo para armazenar o combustível nas proximidades.

Controvérsia do balanço de CO2 na energia de biomassa

Como sabemos, para usar a energia da biomassa, devemos queimar combustível. Durante a queima do combustível, estamos emitindo CO2 na atmosfera. Então, como a energia da biomassa difere dos combustíveis fósseis?

Durante o crescimento e desenvolvimento da matéria-prima que usamos para queimar, plantas, restos de poda, restos agrícolas, etc. Estiveram absorvendo CO2 da atmosfera por meio da fotossíntese. Isso torna o balanço de CO2 da energia da biomassa considerado neutro. Ou seja, a quantidade de CO2 que emitimos na atmosfera pela queima de combustíveis naturais foi previamente absorvida pelas plantas durante seu crescimento, portanto, pode-se dizer que as emissões totais para a atmosfera são zero.

No entanto, parece que não é exatamente esse o caso. Ao contrário dos combustíveis fósseis, o CO2 emitido pela queima de combustível de biomassa, vem de um carbono que foi previamente removido da atmosfera no mesmo ciclo biológico. Portanto, não alteram o balanço de CO2 na atmosfera e não aumentam o efeito estufa.

Na combustão de qualquer tipo de combustível, podem ser gerados inúmeros elementos do produto da combustão, entre os quais nitrogênio (N2), dióxido de carbono (CO2), vapor d'água (H2O), oxigênio (O2 não utilizado na combustão), monóxido de carbono (CO ), óxidos de nitrogênio (NOx), dióxido de enxofre (SO2), não queimado (combustível não queimado), fuligem e partículas sólidas. Porém, na queima de biomassa, apenas CO2 e água são obtidos.

O que acontece então com esse controverso balanço de CO2? Na verdade, o CO2 é produzido como resultado da combustão de biomassa, mas este é considerado um saldo zero porque se afirma que a combustão da biomassa não contribui para o aumento do efeito estufa. Isso ocorre porque o CO2 que é liberado faz parte da atmosfera atual (é o CO2 que as plantas e árvores continuamente absorvem e liberam para seu crescimento) e não é o CO2 capturado no subsolo ao longo de milhares de anos e liberado em um curto espaço de tempo como os combustíveis fósseis.

Além disso, deve-se levar em consideração que o uso de energia da biomassa economiza muito no transporte de combustíveis que, por sua vez, emite mais CO2 na atmosfera e altera o equilíbrio ambiental.

Como podem ver, após os dois posts sobre biomassa, que é uma fonte de energia renovável, que embora não seja tão conhecida, contribui para a melhoria do cuidado com o meio ambiente e é uma opção energética para o futuro.