Biomassa, biogás e bioprodutos

Informações gerais

O aproveitamento de resíduos agrícolas, pecuários, florestais e agroindustriais para obter biocombustíveis e bioprodutos pode tornar-se uma oportunidade de emprego no meio rural através da criação de postos de transformação locais. Uma ação que, de uma forma sustentável e descentralizada, pode ter um impacto económico, social e ambiental muito positivo, ao mesmo tempo que contribui para a redução da pegada de carbono da atividade agrícola.

Lascando biomassa

Fita de biomassa de choupo

Biocombustíveis sólidos: biomassa

A Europa gera, anualmente, mais de 25 milhões de toneladas de resíduos provenientes de tarefas agrícolas de poda e substituição de árvores. A maioria destina-se a ser queimada ou triturada para, posteriormente, ser espalhada no terreno. Portanto, a valorização energética e a transformação destes resíduos em biomassa representam uma importante fonte de energia que ainda não foi explorada de forma eficiente.

Na Estremadura são produzidas, só em olivais, 250.000 toneladas de resíduos e nas vinhas é possível atingir as 80.000 toneladas. Nas árvores de fruto, a quantidade de biomassa podada é variável. Este volume aumenta substancialmente com o arranque de plantações quando estas atingem o fim da sua vida produtiva. A isto junta-se a biomassa proveniente da poda das azinheiras no montado e da limpeza e desbaste dos reflorestamentos.

O CICYTEX está a estudar a utilização eficiente destes resíduos como biomassa e fonte de energia. Os trabalhos abrangem desde o seu processamento e transformação em biocombustíveis sólidos até à sua caracterização em laboratório para determinar a sua qualidade.

Instalação de biogás no laboratório de biocombustíveis

Substratos usados na digestão anaeróbia

Biogás

No âmbito de uma economia verde e circular, a produção de biogás é uma alternativa para a utilização de chorume (resíduos poluentes) nas explorações pecuárias. Por um lado, o biogás é um biocombustível para a geração de energia térmica ou elétrica e, além disso, o processo pelo qual este biocombustível gasoso, rico em metano, é gerado torna possível a obtenção de composto orgânico ou biofertilizante, como substituto de fertilizantes minerais.

De acordo com estudos do CICYTEX, a otimização das condições apropriadas para um processo de digestão anaeróbia (o processo pelo qual o biogás é obtido), utilizando uma mistura de substratos de culturas energéticas e resíduos agroindustriais, pode ser um passo importante para o setor pecuário e para a rentabilidade da instalação de uma unidade de biogás.

Tendo em conta o escasso número de unidades de produção de biogás no nosso país, em comparação com o crescimento contínuo do setor noutros países europeus, o objetivo do trabalho do CICYTEX é o desenvolvimento de unidades de produção de biogás, fornecendo várias opções que oferecem uma garantia de funcionamento e continuidade. Para tal, foram realizadas diferentes avaliações a fim de reproduzir o processo de digestão anaeróbia da forma mais simples e realista possível, e para obter elevados potenciais de geração de biogás, utilizando diferentes misturas de substratos.

Estas linhas de investigação incluem a caracterização e determinação do potencial metanogénico (formação de metano) dos resíduos agroindustriais produzidos na região; monitorização e controlo de processos de digestão anaeróbia em regime semi-contínuo em laboratório e instalação piloto; caracterização de digestados (composto orgânico ou biofertilizante) obtidos após processos de digestão anaeróbia e estudo da sua aplicação no terreno.

Bioproduto com 20% de kenaf de fibra longa

Bandejas feitas com impressão 3D

Bioprodutos

A necessidade de encontrar alternativas à utilização de plásticos levou ao desenvolvimento de biopolímeros como o PLA (ácido polilático), que são facilmente compostáveis. O PLA é um dos materiais de impressão 3D mais utilizados e o chamado FDM é uma técnica em crescimento para o fabrico de protótipos e produções de pequena escala neste tipo de impressoras.

Tudo isto está associado ao fabrico de materiais biocompósitos, que são obtidos a partir de uma mistura de PLA e de fibra de material vegetal ou resíduos vegetais, sendo este último utilizado como componente de reforço. O objetivo é obter um compósito que forneça as melhores propriedades mecânicas ao material biocompósito.

O CICYTEX abriu uma linha de trabalho no fabrico de filamentos para utilização na impressão 3D a partir de fibras da cultura do Kenaf, resíduos de cortiça, arroz, sarmentos, paulownia, choupo e cardo, e foram produzidas barras de PLA misturadas com fibras de Kenaf utilizando técnicas de extrusão. O objetivo é obter um procedimento simples para fabricar filamentos de impressão 3D com estes resíduos, criando um catálogo de produtos com maior valor acrescentado que alargue os já existentes no mercado. Uma proposta de economia circular baseada na eliminação de certos resíduos sem poluir o ambiente.