Bio-combustível da floresta Sistemas técnico-econômicos para extração de biomassa residual oriundo da colheita de madeira em plantações florestais Gero Becker Instituto de Utilização Florestal e Ciência do Trabalho Universidade de Freiburg Alemanha 1
Índice Definições O uso da madeira para energia até 2000 Novos desenvolvimentos Condições políticas Preços e mercados Atuais pesquisas no instituto Avaliação do potencial da madeira para energia de florestas manejadas Localização das plantas de energia da madeira Eficiência da cadeia produtiva florestal focando a madeira para energia novas tecnologias Novas alternativas Bio- combustível da paisagem Plantações florestais para energia Conclusões 2
Definições (1) Biomassa da madeira vinda do manejo florestal para produção de energia - Árvores inteiras ou parte das árvores, incluíndo cascas, folhas, acículas e outras partes não madeiráveis da árvore. - Não estão incluídos: os resíduos da indústria madeireira, madeira reciclada e a biomassa da agricultura 3
Definições (2) Lenha Cavaco (Chips) Feixes de biomassa Pellets 4
Definições (3) A madeira pode ser utilizada para: Fonte de calor Energia elétrica Bio-combustível 5
O uso da madeira de energia até 2000 Antes de 1850: A madeira foi a fonte de energia mais importante no uso doméstico e industrial Year Industrialização Início da exploração das minas de carvão, dos poços de petróleo e da produção de gás Início do uso da enegia nuclear 1850 1900 1950 2000 Hoje (2000): A proporcão de madeira oriunda de florestas para a producão de energia, equivale a 5 % do total de madeira cortada anualmente principalmente lenha A indústria madeireira utiliza até hoje, uma alta proporção de madeira para sua produção de energia Problema: Nenhuma atividade específica foi desenvolvida para coletar os resíduos da colheita florestal. 6
Novos desenvolvimentos: Condições políticas Conferência Rio-92: Inicia-se a discussão sobre as mudanças climáticas Year Protocolo de Kyoto- 1997: São estabelecidos os objetivos para redução do efeito estufa (O protocolo é assinado em 2002 a emissão de CO 2 tem que ser reduzida para 25 % até 2010) 1992 1997 2000 Diretriz da Produção de Energia de Fontes Renováveis (EEG), 2000: As companhias de energia são obrigadas a comprar energia elétrica produzida de forma renovável Outras leis e incentivos financeiros: - Subsídios diretos para as indústrias e residências que instalarem sistemas de energia baseados na biomassa/madeira para energia. - Estabelecimento de um mercado para certificados de emissão de CO2 7
Novos desenvolvimentos: Preços e mercado (1) U. S. First Purchaser s Crude Oil Price São desenvolvidas novas tecnologias para produzir combustível para carros a partir da biomassa (BtL) 8
Novos desenvolvimentos: Preços e mercado (2) Processo - CHOREN Produção: SunDiesel 1.) Gaseificação da madeira 2.) Síntese -Fischer-Tropsch Em cooperação com a Shell, DaimlerChrysler and Objetivos da comanhia CHOREN: Volkswagen - 4-6 plantas industriais da CHOREN na Alemanha - Capacidade: 500.000 t de SunDiesel por planta, por ano. 1.000.000 t de madeira (absolutamente seca) 9
Novos desenvolvimentos: Preços e mercado (3) Uma divisão do mercado pode ser observada: 1.) Mercado tradicional de lenha Desenvolvimento de um mercado regional (local) para a lenha Há uma competição pela matéria prima com a indústria madeireira (polpa e papel, como também a indústria de chapas de partícula); O futuro desenvolvimento deste mercado é incerto. 2.) Mercado profissional de madeira para energia Fontes baratas e seguras de madeira para energia; Baixos preços são pagos devido ao alto investimento industrial e processos complicados; Os preços dos resíduos da indústria madeireira e da madeira reciclável estão bons, mais não altos suficientes para cobrir os custos da madeira oriunda. da floresta manejada Até 50 /m 3 e mais! 7 12 /m 3 cavaco 10
Atuais pesquisas no instituto Principais questões: Como a produção de madeira de energia para um mercado profissional pode ser organizada de forma mais eficiente, para aumentar o potencial, para reduzir os custos e para o proprietário florestal obter uma renda melhor? Pesquisas necessárias: Qual é a quantidade adicional de madeira de energia que o setor florestal pode fornecer de forma sustentável em uma determinada região? Como esta madeira de energia pode ser colhida de forma eficiente e econômica? 11
Avaliação do potencial da madeira para energia de florestas manejadas A forma tradicional: Inventário florestal Plano de Manejo Volume de madeira atual e corte anual permissível (sustentável) Estatísticas sobre os cortes anuais Diferença entre o permissível e o corte anual fornecem as primeiras informações sobre o potencial adicional da madeira para energia Problemas: resíduos da colheita; árvores pequenas; gravetos; galhos ou material da copa, são desconsiderados. 12
Avaliação do potencial da madeira para energia de florestas manejadas Novos enfoques: Análisar um número representativo de diferentes tipos de florestas (diferentes espécies de árvores em diferentes classes de idade, estrutura) com a finalidade de: Alta intensidade de desbaste, picar a árvore inteira Uso dos sortimentos geralemente destinados à industria madeireira para a trituração Volume adicional entre Volume adicional entre 15 80 m 3 /ha 20-40 m 3 /ha Altos custos por m 3, comparado com os sortimentos convencionais; Maior volume por ha; Mobilização depende do preço pago no mercado para a madeira de energia 13
Localização das plantas de energia da madeira A madeira tem uma concentração de energia relativamente baixa por peso ou por unidade de volume A localização correta das plantas de bio-energia é um fator crucial devido ao fato que o custo de transporte da madeira influencia muito no custo total O potencial da madeira para energia pode ser localizado utilizando SIG para otimizar as distâncias de transporte entre a floresta e a planta de energia 14
Localização das plantas de energia da madeira A madeira tem que ser utilizada da melhor forma possível. Combinar a produção de energia elétrica com a produção de energia térmica Secagem da madeira serrada Exemplos da indústria madeireira: Producão de Pellet Planta de calor 15
Eficiência da cadeia produtiva florestal focando a madeira para energia A secagem da madeira para energia é essencial! Trituração na floresta Trituração ao longo da estrada florestal Trituração em patios centrais na floresta Trituração na planta de calor VTT, 2004 16
Novas tecnologias (1) Sistemas de fardos Lechner, 2005 17
Novas tecnologias (2) Cabeçotes de Harvesters Multi aperto Cremer, 2005 18
Novas alternativas (1): Bio-combustível da paisagem Cremer, 2005 19
Novas alternativas (2): Plantações florestais para energia FVA, 2005 20
Conclusões - Hoje a produção convencional de lenha utilizando troncos de baixa qualidade é muito econômica - O mercado profissional de madeira de energia é dominado por empresas de médio a grande porte precisam de fontes baratas e confiáveis de matéria prima - A madeira de energia da floresta ainda não é competitiva quando comparada com os resíduos de madeira da indústria madeireira e com a madeira reciclada - Maior produtividade e eficiência da colheita e a obtenção de sistemas em combinação com um alto volume de madeira de energia para serem colhidas, ainda pode tornar-se um mercado muito interessante para futuros negócios. - São necessários, mais trabalhos combinando Pesquisa & Desenvolvimento (Indústria & Universidades) na produção e nos sistemas de transporte 21
Muito obrigado pela sua atenção! Contact: Prof. Dr. Dr. h.c. Gero Becker Institute of Forest Utilization and Work Science Werderring 6 79085 Freiburg Germany Phone: +49/(0)761/203-3764 Fax: +49/(0)761/203-3763 Email: institut@fobawi.uni-freiburg.de 22