No Brasil, a biomassa constitui uma das alternativas energéticas frequentemente avaliadas, considerado a extensão de áreas agricultáveis no país, as características edafo-climáticas de seus ecossistemas e a sua diversidade biológica. A biomassa convertida em biocombustíveis tem a vantagem de ser renovável, a possibilidade de ser produzida perto do seu local de uso e a capacidade de se adaptar às condições de solo e clima de uma determinada região. E por ser uma atividade que envolve a fase agrícola ou silvicultural, tem um importante alcance do ponto de vista socioeconômico, na medida em que pode contribuir grandemente para a geração de emprego e melhoria das condições de vida das populações rurais.
Das biomassas florestais, destaca-se o Eucalipto, devido à sua fácil adaptação a diferentes solos. Este é utilizado para a geração de energia em diferentes configurações que envolve espaçamento entre árvores e diferentes ciclos de corte, sendo o mais comum a configuração do espaçamento 3,6 x 2,5 m e corte entre o quinto e sexto ano após o plantio.
Porém um novo modelo de produção é estudado, conhecido como “short rotation”. Neste modelo as plantações florestais ocorrem de forma adensada (espaçamento de 3,6 x 0,7 m ) e corte ao segundo ano após o plantio.
As vantagens da utilização deste sistema seriam a aquisição mais rápida da biomassa e uma possível maior obtenção de créditos de carbono quando relacionado ao ciclo de sete anos, pois a curva de sequestro de carbono seria reavida sempre aos dois anos de corte, aumentando a capacidade do sequestro de carbono, e assim, uma maior obtenção de créditos.
Este sistema é pouco conhecido e apresenta algumas diferenças quando comparado à atividade silvicultural corriqueira, sendo necessária uma formação do processo produtivo baseada em diversos modelos já existentes. Para tal, foi realizado um estudo completo do processo produtivo, desde as fases de pré-plantio às fases de formação do cavaco, que se apresenta como melhor forma de biomassa para a geração de energia.
No Brasil, onde a variação climática é muito grande, uma das tarefas mais difíceis é exatamente a escolha do gênero e da espécie a serem cultivados.
Tomando como exemplo o gênero Eucalyptus, tem-se observado uma grande variação de espécies: ao sul predominam espécies de maior tolerância ao frio, como E. dunnii e nitens; já na região leste e centro-oeste, a predominância ocorre com o E. grandis, saligna e urophylla, ou híbridos destas espécies.
As fases do projeto silvicultural são: pré plantio, plantio, colheita e extração.
Pré-Plantio
As principais fases do pré-plantio são: análise do solo, correção do solo (calagem), preparo mecanizado do solo e aquisação de mudas certificadas, de acordo com a maior adaptabilidade às características de cada região de plantio. Assim, com estas análises efetuadas realiza-se a seleção das mudas, de acordo com a maior adaptabilidade às características do solo. A nutrição adequada de mudas de eucalipto é um fator fundamental para a obtenção de florestas de alta produtividade.
Plantio
O plantio se caracteriza pela instalação da muda no solo. Sendo esta uma das atividades mais delicadas e significativas para o sucesso da fundação da floresta.
A adoção do sistema apropriado exige uma definição clara de objetivos e usos potenciais dos produtos e subprodutos pretendidos. Este sistema pode ser: mecanizado, manual ou semimecanizado, dependendo da topografia, recursos financeiros, disponibilidade de mão-de-obra e/ou equipamentos.
Colheita
Os sistemas de colheita mecanizada no Brasil podem ser agrupados em dois grandes grupos: a) sistemas de “toras curtas”, onde todo o processamento da madeira é feito no canteiro de corte; e b) sistemas de “toras longas”, onde a árvore derrubada é eventualmente desgalhada no local de abate e a madeira posteriormente desdobrada à margem dos carreadores (SEIXAS, 1998).
No “short rotation”, utiliza-se o sistema de toras longas. Para tal são empregados equipamentos denominados “feller-buncher” que efetuam o corte de derrubada concomitantemente à sustentação e acumulação de árvores, sendo o órgão ativo uma tesoura de cisalhamento da base do fuste, que nas máquinas atuais vem sendo substituída por disco rotativo serrilhado.
Extração
Esta é uma operação que compõe uma das etapas da mecanização florestal, e compreende a fase de movimentação da madeira do local de corte ao pátio de secagem/armazenagem, ou a caminhões que farão esta atividade. Os fatores que influenciam esta operação são: densidade do talhão, topografia, tipo de solo, volume por árvore e distância de transporte.
Após 24 a 48 horas do corte e colheita efetua-se o transporte das árvores por meio de caminhões equipados por bitrem (Romeu e Julieta) e carregados dentro do talhão por escavadeiras equipadas com garra de 1,0 a 1,3 m². Por meio deste processo a produção de madeira será de 100 m3 por hectare a cada 2 anos, período de colheita do sistema “short rotation”, totalizando uma produção de 397.921 m3 por ano.
Transporte
As atividades de transporte, estoque e processamento de pedidos são consideradas de importância primária para a realização dos objetivos logísticos de custo e nível de serviço porque, ou contribuem com a maior parcela do custo total da logística, ou são essenciais para a coordenação e cumprimento da tarefa logística.
A distância para o caso é o fator crítico, já que se transportará madeira com umidade de 50% que será seca no pátio de estocagem.
A madeira deve permanecer no pátio de estocagem durante 3 meses para secagem, e desta forma obter 30% de umidade. A área ocupada pelo pátio de estocagem será de 44.850 m² (4,49ha), distribuiíos em 06 pilhas, cada uma com 30.146 m³ de madeira, no total de 180.873 m³.
A etapa final do processo produtivo do eucalipto é a de transporte do pátio de secagem e armazenagem para o setor de processamento. Esse transporte será feito com caminhões de baldeio com garra que deverão transportar 22 ton por viagem.
No setor de processamento, onde a madeira é convertida em cavaco, as toras serão retiradas dos caminhões por carregadeiras fixas de garra e levadas a um picador, com capacidade de 290 m³/h, além de picador reserva para emergência, evitando a paralisação. O picador principal é conectado a um transportador de lança, formando pilhas de no máximo 7 metros de cavacos que devem ser consumidas em até 6 dias evitando a formação de metano devido a atividade biológica.
A utilização da biomassa florestal como fonte de energia é sem dúvida a alternativa que contempla a vocação natural do Brasil. E o eucalipto é a principal espécie para as florestas energéticas, por apresentar rápido crescimento, alta produtividade e facilidade de adaptação.
Com a completa análise do processo produtivo do sistema short rotation, conclui-se que além de viável, o processo é semelhante à produção do eucalipto convencional, necessitando poucas alterações. Desta forma, com o eucalipto colhido aos dois anos, os processos que necessitem de cavaco de madeira em um espaço de tempo reduzido poderão optar pelo sistema “short rotation.
Assim, é possível a substituição dos combustíveis fósseis na geração de energia por cavaco de eucalipto obtido no sistema “short rotation”.
Recomenda-se, após a completa análise do processo produtivo, a análise de viabilidade econômica baseados no preço de venda do cavaco no mercado, ou ainda por meio da análise comparativa dos preços para a geração termoelétrica com este combustível, considerando sua produção.
Sugere-se também uma análise mais aprofundada da curva de sequestro de carbono do sistema “short rotation” para que, comprove-se a maior obtenção de créditos de carbono em comparação ao sistema convencional, tornando a substituição dos combustíveis fósseis pelo cavaco de eucalipto ainda mais atrativo.
Autores: Cristiane Lima Cortez - Engenheira Química (USP); Sílvia Maria Stortini González Velázquez - Engenheira Química (USP); Suani Teixeira Coelho - Engenheira Química (USP); José Roberto Moreira - Engenheiro Elétrico (USP); Fernanda Carolina Boleli Amendola - Engenheira Mecânica (Mackenzie/USP); Fabio Gavioli - Engenheiro Agrônomo (Cantareira/USP)
