Modelação dos impactes ambientais de sistemas de valorização de biomassa florestal

Para minimizar os impactes negativos associados às energias não renováveis, começou a estudar-se outras formas de obtenção de energia mais sustentáveis a nível ambiental e económico, e que apresentassem baixos impactes ambientais sobre a sociedade. As energias renováveis (eólica, hídrica, biomassa, solar, geotérmica), permitiram alcançar estes objetivos, e até aos dias de hoje têm sido bastante estudadas, de modo a poderem ser usadas de forma sustentável e renovável, gerando a energia necessária para a sociedade humana. A biomassa é uma das fontes de energia renováveis mais utilizada, para produção de calor ou eletricidade e combustíveis, pois apresenta emissões neutras de dióxido de carbono (CO2) para a atmosfera, mas apresenta também alguns impactes negativos associados à combustão, levando a um aumento da poluição atmosférica e consequentemente a danos na sociedade humana. Este trabalho teve como objetivo modelar os impactes ambientais associados a sistemas que utilizam a biomassa florestal e comparar, de acordo com o produto gerado, quais os processos dentro desses sistemas mais prejudiciais para o meio ambiente, através da Avaliação de Ciclo de Vida (ACV). Os sistemas caracterizados neste estudo foram a queima a céu aberto, lareiras com câmara de combustão aberta, recuperadores de calor e centrais elétricas dedicadas a biomassa. As unidades funcionais usadas neste estudo foram 1 MJ de calor libertado na queima a céu aberto, 1 MJ de energia térmica produzida para as lareira e recuperadores de calor e 1 MJ de energia elétrica para a centrais. Os dados de inventário usados neste estudo foram obtidos a partir de bibliografia e introduzidos no programa SimaPro, usando o método ReCiPe 2016 Midpoint V1.01. Os resultados obtidos permitiram concluir, para as categorias de impacte em estudo, que na queima a céu aberto, a queima de resíduos florestais secos apresentou menos impacte em relação à queima de resíduos florestais húmidos, na categoria de aquecimento global e formação de PM. Em relação às restantes categorias de impacte os impactes foram iguais, apenas existindo contribuição da fase de gestão florestal. Na produção de energia térmica as lareiras apresentaram maior impacte em relação aos recuperadores de calor. Os recuperadores a lenha apresentaram maior impacte em relação aos recuperadores a pellets, e os recuperadores de tecnologia moderna têm menos impactes que os recuperadores tradicionais. Na produção de energia elétrica, a central a grelha apresentou maior impacte que a central de leito fluidizado. O consumo de diesel, nas lareiras e recuperadores de calor, e a gestão florestal, em todos os sistemas, demonstraram ser os maiores responsáveis pelos impactes em quase todas as categorias de impacte em estudo.To minimize the negative impacts associated with non-renewable energies, other forms of energy production that are more sustainable at the environmental and economic levels and that have low environmental impacts on society have started to be studied. Renewable energies (wind, hydropower, biomass, solar, geothermal) allowed to achieve these objectives, and so far, they have been extensively studied, so that they can be used in a sustainable and renewable way, generating the necessary energy for society. Biomass is one of the renewable energy source more widely used to produce heat or electricity and fuels because it presents neutral emissions of CO2 into the atmosphere but also has some negative, leading to an increase in air pollution and consequently damage to human society. The objective of this work was to mode the environmental impacts associated to systems that use forest biomass and to compare, according to the product generated, the processes within those systems that are most harmful to the environment, through Life Cycle Assessment (LCA). The systems characterized in this study were open burning, open-burning fireplaces, stoves and biomass-based power stations. The functional units used in this study were 1 MJ of heat released in open burning, 1 MJ of thermal energy produced for the fireplace and stoves and 1 MJ of electricity for the power plants. The inventory data used in this study were obtained from literature and introduced in the SimaPro software, using the ReCiPe 2016 Midpoint V1.01 method. The results obtained allowed to conclude, for the impact categories under study, that the burning of dry forest residues had less impact in relation to the burning of wet forest residues in the category of global warming and PM formation. Regarding the other impact categories, the impacts were the same, only the contribution of the forest management phase. In the production of thermal energy, the fireplaces had a greater impact in relation to the stoves. Wood stoves have a greater impact in relation to pellet stoves, and modern technology stoves have fewer impacts than traditional stoves. In the production of electric power, the grate power plant had greater impact than the fluidized bed power plant. Diesel consumption in fireplaces and stoves, and forest management in all systems have been shown to be most responsible for impacts in almost all study impact categories.Mestrado em Biotecnologi