MATERIAIS PARA GERAÇÃO DE ENERGIA: BALANÇOS DE MOVIMENTO, MASSA E ENERGIA NA CONVERSÃO ENERGÉTICA DE BIOMASSA

Este estudo abordou os principais processos de conversão energética de biomassa: combustão, gaseificação, pirólise e fermentação, destacando suas características e desafios específicos. Na combustão da celulose, por exemplo, foram obtidos valores como 3,70 mol de CO2 e 3,08 mol de H2O produzidos, com uma liberação de energia de -1726,90 kJ ao queimar 100 gramas de celulose. A combustão foi reconhecida pela alta eficiência energética, apesar das significativas emissões de CO2 e poluentes. Na gaseificação da celulose, observou-se a produção de 3,70 mol de CO e 3,70 mol de H2, com uma energia envolvida de -487,35 kJ, destacando sua capacidade de gerar syngas para eletricidade e produtos químicos, embora exigindo processos complexos de limpeza de gases. Na pirólise da celulose, foram registrados 3,70 mol de C e 3,08 mol de H2O produzidos, com uma energia envolvida de syngas de 18 kJ, destacando-se pela produção de bio-óleo e gases com menores emissões de CO2, mas requerendo controle preciso de temperatura. Por fim, na fermentação da glicose, foram produzidos 1,11 mol de etanol e 1,11 mol de CO2, com uma energia envolvida de 38,35 kJ, evidenciando os desafios da sensibilidade a contaminantes e da purificação do produto final na produção de biocombustíveis como o etanol. A otimização dos processos de conversão de biomassa é crucial para maximizar a eficiência energética, reduzir emissões e integrar biorrefinarias. O desenvolvimento de catalisadores avançados, a seleção de matéria-prima e tecnologias de captura de carbono são fundamentais. A integração de monitoramento em tempo real e modelagem computacional melhora a eficiência operacional e econômica. Este estudo reforça a importância desses processos para produção sustentável de energia e produtos químicos, destacando a necessidade contínua de pesquisa para otimizar benefícios econômicos, ambientais e sociais, com o software Python sendo crucial para modelagem e simulação.