A conversão energética de biomassa florestal e a qualidade do ar

Mestrado em Engenharia do AmbienteA energia representa, desde a antiguidade, um papel fundamental no desenvolvimento social e económica da humanidade. O incremento mundial das necessidades energéticas implicou um aumento crescente das emissões de gases com efeito de estufa, tendo Portugal, em 2009, registado o 3.º maior aumento face aos valores de 1990 (40% acima da média da UE-27). Ao longo dos últimos anos a União Europeia desenvolveu um conjunto de políticas e programas de combate às alterações climáticas e à degradação da qualidade do ar (Diretiva Europeia das Energias Renováveis – 2009/28/CE; Programa Europeu para as Alterações Climáticas, Programa CAFÉ, entre outros) promovendo a diminuição das emissões de poluentes atmosféricos e GEE, bem como a diversificação de fontes de energia renováveis. No âmbito da Diretiva 2009/28/CE, Portugal elaborou o seu Plano Nacional de Ação para as Energias Renováveis, fixando os objetivos nacionais para a biomassa florestal e as medidas para a sua consecução. Diversos estudos comprovam que a combustão da biomassa no setor energético é neutra do ponto de vista de balanço de CO2, contribuindo para a redução das emissões de origem fóssil deste poluente, pudendo, no entanto, contribuir para o aumento das emissões de NOx, CO e PM. O presente trabalho teve como objetivo fundamental avaliar o impacte das centrais termoelétricas e de cogeração a biomassa na qualidade do ar, tendo como caso de estudo a região Norte de Portugal Continental. Para o efeito foram criados dois cenários de emissão: um cenário de referência, onde não foram introduzidas as emissões resultantes do funcionamento das centrais a biomassa localizadas na região em estudo, e o cenário CB onde se procedeu à incorporação dessas emissões. Os resultados obtidos apresentaram uma tendência geral de aumento, ainda que reduzido, das concentrações de NO2, SO2, PM10 e PM2,5, relativamente ao cenário de referência. Este incremento foi superior na época de Verão e para poluentes como o NO2 e o SO2, verificando-se para o primeiro valores de [+5,97%] e [+14,9%] para os meses de Janeiro e Julho, respetivamente; e de [+2,74%] e [+4,13%], para o segundo. No caso das partículas, os valores obtidos rondaram os [+1,05%] e [+1,6%], para as PM10; e [+1,96%] e [+1,95%] para as PM2,5, respetivamente para os meses de janeiro e julho. Por outro lado, as concentrações O3 apresentaram um ligeiro decréscimo, cerca de [-1,5 %] e [-1,0%] para os meses de janeiro e julho, respetivamente. Assim, a análise realizada permitiu concluir que a utilização da biomassa florestal no setor electroprodutor português contribui para a degradação da qualidade do ar, ainda que a uma escala reduzida.Energy represents, since ancient times, a key role in economic and social development of mankind. Increasing global energy requirements resulted in an increasing emissions of greenhouse gases, with Portugal, in 2009, recorded the 3th largest increase compared to 1990 (40% above the average EU-27). Over the last years, European Union has created policies and programs to combat climate change and the degradation of air quality (Renewable Energies Directive – 2009/28/CE; European Program to Climate Changes, Program CAFE, among others) promoting the reduction of air pollutants and GHG emissions, as well as the diversification of renewable energy sources. Under the Directive 2009/28/EC, Portugal established its National Action Plan for Renewable Energy, setting national goals for forest biomass and measures for their achievement. Several researches show that the biomass combustion in the energy sector is neutral in terms of CO2 balance, helping to reduce fossil fuel emissions of this pollutant being able, however, contribute to increased emissions of NOx, CO and PM. The present study has the goal to evaluate the impacts of power plants and cogeneration biomass on air quality, taking as a study case the north region of mainland Portugal. For this purpose they were created two emission scenarios: a baseline scenario, where emissions from the operation of biomass power plants located in the study area have not been introduced, and the scenario CB, where carried out the incorporation of these emissions. The results showed a general trend of increase, of the concentrations of NO2, SO2, PM10 and PM2,5, in relation to the reference scenario, although this has been reduced. This increase was higher in summer season and to pollutants such as NO2 and SO2, verifying for the first values of [+5.97%] and [14.9%] for the months of January and July, respectively; and [+2.74%] and [+4.13%] for the second. In the case of particles, the values obtained was around [+1.05%] and [+1.6%] for PM10, and [+1.96%] and [+1.95%] for PM2,5, respectively for the months of January and July. On the other hand, O3 concentrations showed a slight decrease, about [-1.5%] and [-1.0%] for the months of January and July, respectively. Thereby, the analysis showed that the energy recovery of forest biomass contributes to the degradation of air quality, albeit at a reduced scale