O bambu e uma graminea lenhosa, renovavel, perene e com boa produtividade de biomassa por hectare. Pode ser cultivada praticamente em todo o territorio brasileiro, que esta quase todo localizado em regioes tropicais e chuvosas, oferecendo excelentes condicoes para a producao e o uso energetico da biomassa de bambu em larga escala. O setor de papel e celulose apresenta boas perspectivas na producao de papel de fibras longas utilizando bambu, no entanto, apenas duas empresas brasileiras utilizam esse tipo de biomassa em grande escala no Brasil: O Grupo Penha queima o bambu em caldeira e utiliza o vapor no processo de reciclagem de papel e O Grupo Joao Santos utiliza a biomassa como materia prima na fabricacao de papel e celulose. No entanto, em ambos os casos a biomassa nao e utilizada em sistema de cogeracao de eletricidade, considerada uma tecnologia eficiente de conversao. O objetivo dessa tese e estudar os aspetos tecnicos, economicos e ambientais da implantacao de um sistema de cogeracao de eletricidade utilizando biomassa de bambu. Sao estudadas as caracteristicas agronomicas e as particularidades da implantacao de cultivos comerciais de bambu voltado a fins energeticos. Visando determinar o Poder Calorifico (PCS) de cinco diferentes especies consideradas adaptadas ao clima brasileiro e conhecidas como boas produtoras de biomassa por hectare, foram realizado ensaios em laboratorio empregando a bomba calorimetrica, possibilitando identificar variacoes do poder calorifico entre as especies estudadas. Considerando o dado referente aos processos das empresas e pesquisa em literatura, os resultados apontam que e tecnicamente possivel cogerar eletricidade de modo eficiente, queimando 17 toneladas de bambu por hora e gerar 3.5 MW. No entanto, o sistema nao apresenta viabilidade economica em funcao do modelo de atual adotado pelas empresas no manejo de seus cultivos. Em relacao aos aspectos ambientais, por ser uma planta perene, capaz de produzir biomassa anualmente sem replantio, pode ser uma excelente opcao para estocar carbono. / Bamboo is a grass, woody perennial with good biomass productivity per hectare. Bamboo can be grown virtually anywhere in the Brazilian territory and almost all existing plantations are located in tropical and rainy areas, offering excellent conditions for the production and use of biomass energy in large scale. Two Brazilian companies already utilize bamboo biomass in large scale in Brazil. The Penha Group, in Bahia, burns bamboo in boilers and uses the steam in the process for recycling paper. Joao Santos Group uses bamboo as raw material in the manufacture of pulp and paper. However in any case there is the use of this biomass for energy cogeneration, which is the most efficient technology for energy conversion. Therefore, this thesis analyses the use of bamboo as fuel for electricity cogeneration in Brazil considering the technical aspects, as well as the corresponding economic and environmental system deployment. Also, to study the development of the productive chain of bamboo in large scale in Brazil, specifically targeted for energy purposes, this paper presents the survey of data concerning the different production systems adopted by companies, both in the cultivation and processing of biomass. Based in these results it is analyzed an efficient cogeneration system using bamboo as fuel on large scale. Obtained results show that the power to be produced in an efficient cogeneration system (60 bar, 490 oC), from 17 tones of bamboo per hour, is 3,5 MW but, with the existing bamboo production models, there is no economic feasibility, as discussed in the paper. Regarding environmental aspects, it must be noted that the bamboo is as perennial plant, able to produce biomass annually without replanting, and so appears to be an excellent carbon sink.

O bambu e uma graminea lenhosa, renovavel, perene e com boa produtividade de biomassa por hectare. Pode ser cultivada praticamente em todo o territorio brasileiro, que esta quase todo localizado em regioes tropicais e chuvosas, oferecendo excelentes condicoes para a producao e o uso energetico da biomassa de bambu em larga escala. O setor de papel e celulose apresenta boas perspectivas na producao de papel de fibras longas utilizando bambu, no entanto, apenas duas empresas brasileiras utilizam esse tipo de biomassa em grande escala no Brasil: O Grupo Penha queima o bambu em caldeira e utiliza o vapor no processo de reciclagem de papel e O Grupo Joao Santos utiliza a biomassa como materia prima na fabricacao de papel e celulose. No entanto, em ambos os casos a biomassa nao e utilizada em sistema de cogeracao de eletricidade, considerada uma tecnologia eficiente de conversao. O objetivo dessa tese e estudar os aspetos tecnicos, economicos e ambientais da implantacao de um sistema de cogeracao de eletricidade utilizando biomassa de bambu. Sao estudadas as caracteristicas agronomicas e as particularidades da implantacao de cultivos comerciais de bambu voltado a fins energeticos. Visando determinar o Poder Calorifico (PCS) de cinco diferentes especies consideradas adaptadas ao clima brasileiro e conhecidas como boas produtoras de biomassa por hectare, foram realizado ensaios em laboratorio empregando a bomba calorimetrica, possibilitando identificar variacoes do poder calorifico entre as especies estudadas. Considerando o dado referente aos processos das empresas e pesquisa em literatura, os resultados apontam que e tecnicamente possivel cogerar eletricidade de modo eficiente, queimando 17 toneladas de bambu por hora e gerar 3.5 MW. No entanto, o sistema nao apresenta viabilidade economica em funcao do modelo de atual adotado pelas empresas no manejo de seus cultivos. Em relacao aos aspectos ambientais, por ser uma planta perene, capaz de produzir biomassa anualmente sem replantio, pode ser uma excelente opcao para estocar carbono. / Bamboo is a grass, woody perennial with good biomass productivity per hectare. Bamboo can be grown virtually anywhere in the Brazilian territory and almost all existing plantations are located in tropical and rainy areas, offering excellent conditions for the production and use of biomass energy in large scale. Two Brazilian companies already utilize bamboo biomass in large scale in Brazil. The Penha Group, in Bahia, burns bamboo in boilers and uses the steam in the process for recycling paper. Joao Santos Group uses bamboo as raw material in the manufacture of pulp and paper. However in any case there is the use of this biomass for energy cogeneration, which is the most efficient technology for energy conversion. Therefore, this thesis analyses the use of bamboo as fuel for electricity cogeneration in Brazil considering the technical aspects, as well as the corresponding economic and environmental system deployment. Also, to study the development of the productive chain of bamboo in large scale in Brazil, specifically targeted for energy purposes, this paper presents the survey of data concerning the different production systems adopted by companies, both in the cultivation and processing of biomass. Based in these results it is analyzed an efficient cogeneration system using bamboo as fuel on large scale. Obtained results show that the power to be produced in an efficient cogeneration system (60 bar, 490 oC), from 17 tones of bamboo per hour, is 3,5 MW but, with the existing bamboo production models, there is no economic feasibility, as discussed in the paper. Regarding environmental aspects, it must be noted that the bamboo is as perennial plant, able to produce biomass annually without replanting, and so appears to be an excellent carbon sink.

A utilização das fontes não-renováveis de energia, como o petróleo e seus derivados, tem proporcionado elevados índices de desenvolvimento em algumas nações, mas também tem causado sérios impactos ao meio ambiente. Diante disso, este trabalho visualiza as mudanças do macro-ambiente dos biocombustíveis no transcurso do tempo, num olhar comparativo a uma rota energética proposta nos anos 30 nos Estados Unidos pelo Movimento Chemurgic. Transcorridos 70 anos de uso de derivados de petróleo, a produção e o uso de biocombustíveis passou a ser um tema de grande relevância no âmbito energético mundial, principalmente devido ao aquecimento global, ocasionado pela concentração do dióxido de carbono na atmosfera. Reporta-se no transcurso do tempo, uma clara participação das inovações tecnológicas no desenvolvimento dos biocombustíveis e dos biomateriais, cuja difusão no presente se dá sob condicionantes de natureza política e ambiental. Para tanto, procurou-se determinar a participação das variáveis de emergência econômicas, sociais, políticas, ambientais e tecnológicas que caracterizam o mencionado macro-ambiente do desenvolvimento e uso de materiais de origem agrícola na produção de combustíveis renováveis, por meio de uma analise léxica e de conteúdo na literatura científica mundial numa interpretação qualitativa dos textos científicos mediante a utilização de um software, que identificou a freqüência de citação das palavras-chave de cada dimensão estabelecida, em que a analise documental permitiu a elaboração de mapas conceituais atuais e retrospectivos, representando o comportamento e desenvolvimento dos biocombustíveis. Considera-se finalmente que, diante de uma visível deterioração ambiental, da poluição atmosférica em particular, os fatores socioeconômicos e políticos de maior importância que promoveram o uso dos biocombustíveis e os biomateriais nos anos 30, abriram lugar para os fatores de natureza ambiental que, paralelamente, promovem a ampliação da produção e do uso dos biomateriais. / The use of non-renewable sources of energy, like petroleum and its derivatives, has been providing high development levels in some nations, but also has been causing serious impacts on the environment. Thus, this work visualizes the changes on biofuel’s macro-environment through the time, in a comparative view of an energetic route proposed in the 30’s in United States by the Chemurgic Movement. Passed 70 yeas of using petroleum derivates, the production and the use of biofuel turned to be a theme of great relevance on energetic world circuit, especially because of global warming, caused by the concentration of Carbon dioxide on atmosphere. It is alluded, in the course of time, a clear participation of technological innovations on the biofuel and biomaterials’ development, whose diffusion in present time happens according to political and environmental conditioners. To do so, it attempted to stipulate the participation of the economical, social, political, environmental and technological emergent variables that characterize the mentioned macro-environment of development and use of agricultural origin materials in the renewable fuel production, through a lexical and content analysis on the world scientific literature in a qualitative interpretation of scientific texts using one Software, which set the keywords citation frequency in each established dimension, in which the documental analysis allowed to elaborate actual and retrospective conceptual maps, representing biofuel’s behavior and development. It is considered, as a conclusion, that, facing a visible environmental degradation, in particular the atmospheric pollution, the most important social-economical and political factors that promoted the use of biofuel and biomaterial in the 30’s, giving place to environmental factors that, in the same time, promote the increase of production and use of biomaterials.

A utilização das fontes não-renováveis de energia, como o petróleo e seus derivados, tem proporcionado elevados índices de desenvolvimento em algumas nações, mas também tem causado sérios impactos ao meio ambiente. Diante disso, este trabalho visualiza as mudanças do macro-ambiente dos biocombustíveis no transcurso do tempo, num olhar comparativo a uma rota energética proposta nos anos 30 nos Estados Unidos pelo Movimento Chemurgic. Transcorridos 70 anos de uso de derivados de petróleo, a produção e o uso de biocombustíveis passou a ser um tema de grande relevância no âmbito energético mundial, principalmente devido ao aquecimento global, ocasionado pela concentração do dióxido de carbono na atmosfera. Reporta-se no transcurso do tempo, uma clara participação das inovações tecnológicas no desenvolvimento dos biocombustíveis e dos biomateriais, cuja difusão no presente se dá sob condicionantes de natureza política e ambiental. Para tanto, procurou-se determinar a participação das variáveis de emergência econômicas, sociais, políticas, ambientais e tecnológicas que caracterizam o mencionado macro-ambiente do desenvolvimento e uso de materiais de origem agrícola na produção de combustíveis renováveis, por meio de uma analise léxica e de conteúdo na literatura científica mundial numa interpretação qualitativa dos textos científicos mediante a utilização de um software, que identificou a freqüência de citação das palavras-chave de cada dimensão estabelecida, em que a analise documental permitiu a elaboração de mapas conceituais atuais e retrospectivos, representando o comportamento e desenvolvimento dos biocombustíveis. Considera-se finalmente que, diante de uma visível deterioração ambiental, da poluição atmosférica em particular, os fatores socioeconômicos e políticos de maior importância que promoveram o uso dos biocombustíveis e os biomateriais nos anos 30, abriram lugar para os fatores de natureza ambiental que, paralelamente, promovem a ampliação da produção e do uso dos biomateriais. / The use of non-renewable sources of energy, like petroleum and its derivatives, has been providing high development levels in some nations, but also has been causing serious impacts on the environment. Thus, this work visualizes the changes on biofuel’s macro-environment through the time, in a comparative view of an energetic route proposed in the 30’s in United States by the Chemurgic Movement. Passed 70 yeas of using petroleum derivates, the production and the use of biofuel turned to be a theme of great relevance on energetic world circuit, especially because of global warming, caused by the concentration of Carbon dioxide on atmosphere. It is alluded, in the course of time, a clear participation of technological innovations on the biofuel and biomaterials’ development, whose diffusion in present time happens according to political and environmental conditioners. To do so, it attempted to stipulate the participation of the economical, social, political, environmental and technological emergent variables that characterize the mentioned macro-environment of development and use of agricultural origin materials in the renewable fuel production, through a lexical and content analysis on the world scientific literature in a qualitative interpretation of scientific texts using one Software, which set the keywords citation frequency in each established dimension, in which the documental analysis allowed to elaborate actual and retrospective conceptual maps, representing biofuel’s behavior and development. It is considered, as a conclusion, that, facing a visible environmental degradation, in particular the atmospheric pollution, the most important social-economical and political factors that promoted the use of biofuel and biomaterial in the 30’s, giving place to environmental factors that, in the same time, promote the increase of production and use of biomaterials.

A utilização das fontes não-renováveis de energia, como o petróleo e seus derivados, tem proporcionado elevados índices de desenvolvimento em algumas nações, mas também tem causado sérios impactos ao meio ambiente. Diante disso, este trabalho visualiza as mudanças do macro-ambiente dos biocombustíveis no transcurso do tempo, num olhar comparativo a uma rota energética proposta nos anos 30 nos Estados Unidos pelo Movimento Chemurgic. Transcorridos 70 anos de uso de derivados de petróleo, a produção e o uso de biocombustíveis passou a ser um tema de grande relevância no âmbito energético mundial, principalmente devido ao aquecimento global, ocasionado pela concentração do dióxido de carbono na atmosfera. Reporta-se no transcurso do tempo, uma clara participação das inovações tecnológicas no desenvolvimento dos biocombustíveis e dos biomateriais, cuja difusão no presente se dá sob condicionantes de natureza política e ambiental. Para tanto, procurou-se determinar a participação das variáveis de emergência econômicas, sociais, políticas, ambientais e tecnológicas que caracterizam o mencionado macro-ambiente do desenvolvimento e uso de materiais de origem agrícola na produção de combustíveis renováveis, por meio de uma analise léxica e de conteúdo na literatura científica mundial numa interpretação qualitativa dos textos científicos mediante a utilização de um software, que identificou a freqüência de citação das palavras-chave de cada dimensão estabelecida, em que a analise documental permitiu a elaboração de mapas conceituais atuais e retrospectivos, representando o comportamento e desenvolvimento dos biocombustíveis. Considera-se finalmente que, diante de uma visível deterioração ambiental, da poluição atmosférica em particular, os fatores socioeconômicos e políticos de maior importância que promoveram o uso dos biocombustíveis e os biomateriais nos anos 30, abriram lugar para os fatores de natureza ambiental que, paralelamente, promovem a ampliação da produção e do uso dos biomateriais. / The use of non-renewable sources of energy, like petroleum and its derivatives, has been providing high development levels in some nations, but also has been causing serious impacts on the environment. Thus, this work visualizes the changes on biofuel’s macro-environment through the time, in a comparative view of an energetic route proposed in the 30’s in United States by the Chemurgic Movement. Passed 70 yeas of using petroleum derivates, the production and the use of biofuel turned to be a theme of great relevance on energetic world circuit, especially because of global warming, caused by the concentration of Carbon dioxide on atmosphere. It is alluded, in the course of time, a clear participation of technological innovations on the biofuel and biomaterials’ development, whose diffusion in present time happens according to political and environmental conditioners. To do so, it attempted to stipulate the participation of the economical, social, political, environmental and technological emergent variables that characterize the mentioned macro-environment of development and use of agricultural origin materials in the renewable fuel production, through a lexical and content analysis on the world scientific literature in a qualitative interpretation of scientific texts using one Software, which set the keywords citation frequency in each established dimension, in which the documental analysis allowed to elaborate actual and retrospective conceptual maps, representing biofuel’s behavior and development. It is considered, as a conclusion, that, facing a visible environmental degradation, in particular the atmospheric pollution, the most important social-economical and political factors that promoted the use of biofuel and biomaterial in the 30’s, giving place to environmental factors that, in the same time, promote the increase of production and use of biomaterials.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:53:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 POSSIDONIO_Elisangela_2015.pdf: 32497248 bytes, checksum: e1ac761b7dbf730a3de9ba9fca779a0e (MD5) Previous issue date: 2015-03-06 / Biomass has acquired increasing importance as an alternative energy source. The fact of it being considered one of the main alternatives for diversification of energy sources and reducing dependence on fossil fuels, has increased its market acceptance. Despite of being a cheap and renewable source and Brazil being a large production of agricultural and forestry biomass, the use of such waste find some barriers; because of low density and low energy efficiency, which can increase the cost to use. The densification of biomass has drawn attention due to the superiority of the biomass in nature, in relation to the physical characteristics and the characteristic combustion. This work aims in a general way, studies how occurs the distribution of biomass from the product available local to the points of consumption, more specifically to assess the impact of biomass densification in the distribution operations and on transport costs. As a complement, a goal is to make a comparative study of supply with renewable fuel and non-renewable, more specifically with natural gas. For the characterization of supply networks and data collection were carried out visits to companies in this kind of industry, and to compare the costs in distribution operations, it was used a transport model. The results of the comparative study of the scenarios presented the possibility of reduction of 51-60% in transport costs and a 63% reduction in the number of vehicles used for the supply network. However, the cost of densified materials increased total cost in 41.6% in relation to waste in nature. In the comparative study of supply with renewable and nonrenewable fuel materials considered in the study showed economic advantages over natural gas. / A biomassa tem adquirido importância crescente como fonte de energia alternativa. A possibilidade de diversificação da matriz energética, com redução da dependência dos combustíveis fósseis, tem ampliado sua aceitação no mercado. Apesar de ser uma fonte barata e renovável e o Brasil ser um grande produtor de biomassa agrícola e florestal, o aproveitamento desses resíduos encontra barreiras, devido à baixa densidade e baixo rendimento energético, que podem elevar o custo para sua utilização. Como opção, a densificação da biomassa tem chamado a atenção devido à superioridade sobre a biomassa in natura, em relação às características físicas e ao poder calorífico. Este trabalho visa estudar como ocorre a distribuição de biomassa a partir dos locais de disponibilização do produto até os pontos de consumo, além de avaliar o impacto da densificação da biomassa nas operações de distribuição e nos custos de transporte. De forma complementar, elaborou-se um estudo comparativo entre o abastecimento com combustível renovável e não-renovável, mais especificamente, com gás natural. Para a caracterização das redes de abastecimento e coleta de dados foram realizadas visitas a empresas do ramo, e para a comparação dos custos nas operações de distribuição, utilizou-se um modelo de transporte. Os resultados do estudo comparativo dos cenários apresentaram a possibilidade de redução de 51% a 60% nos custos de transporte e uma redução de 63% na quantidade de veículos utilizados para o abastecimento da rede. No entanto, o custo do material densificado elevou os custos totais em 41,6% em relação aos resíduos in natura. No estudo comparativo do abastecimento com combustível renovável e não-renovável os materiais considerados no trabalho apresentaram vantagens econômicas em relação ao gás natural.