A maioria das usinas de pelotas é pequena, com capacidade média anual de cerca de 9.000 toneladas. Após os problemas de escassez de pelotas em 2013, quando apenas cerca de 29.000 toneladas foram produzidas, o setor apresentou crescimento exponencial, atingindo 88.000 toneladas em 2016 e a projeção é de que atinja pelo menos 290.000 toneladas até 2021.

O Chile obtém 23% de sua energia primária da biomassa. Isso inclui lenha, um combustível amplamente utilizado no aquecimento doméstico, mas também relacionado à poluição atmosférica local. Nos últimos anos, novas tecnologias e combustíveis de biomassa mais limpos e eficientes, como pellets, têm avançado a um bom ritmo. A Dra. Laura Azocar, pesquisadora da Universidade de La Frontera, oferece insights sobre o contexto e a situação atual dos mercados e tecnologias relacionados à produção de pellets no Chile.

Segundo o Dr. Azocar, o uso da lenha como fonte primária de energia é uma característica particular do Chile. Isso está relacionado às tradições e à cultura chilenas, além da abundância de biomassa florestal, do alto custo dos combustíveis fósseis e dos invernos frios e chuvosos na zona centro-sul.

Um país florestal

Para contextualizar esta afirmação, é importante mencionar que o Chile possui atualmente 17,5 milhões de hectares (ha) de floresta: 82% de floresta natural, 17% de plantações (principalmente pinheiros e eucaliptos) e 1% de produção mista.

Isso significa que, apesar do rápido crescimento experimentado pelo país, com uma renda per capita atual de US$ 21.000 por ano e expectativa de vida de 80 anos, ele continua subdesenvolvido em termos de sistemas de aquecimento residencial.

De fato, do total de energia consumida para aquecimento, 81% vem da lenha, o que significa que cerca de 1,7 milhão de domicílios no Chile atualmente utilizam esse combustível, atingindo um consumo anual total de mais de 11,7 milhões de m³ de madeira.

Alternativas mais eficientes

O alto consumo de lenha também está ligado à poluição do ar no Chile. 56% da população, ou seja, cerca de 10 milhões de pessoas, estão expostas a concentrações anuais de 20 mg por m³ de material particulado (MP) inferior a 2,5 pm (PM2,5).

Aproximadamente metade dessas PM2,5 é atribuída à combustão de lenha. Isso se deve a uma série de fatores, como madeira mal seca, baixa eficiência dos fogões e isolamento inadequado das casas. Além disso, embora a combustão de lenha seja considerada neutra em dióxido de carbono (CO2), a baixa eficiência dos fogões implicou em emissões de CO2 equivalentes às emitidas por fogões a querosene e gás liquefeito.

Nos últimos anos, o aumento dos níveis de educação no Chile resultou em uma sociedade mais empoderada que começou a manifestar demandas relacionadas à preservação do patrimônio natural e ao cuidado com o meio ambiente.

Somado a isso, o desenvolvimento exponencial da pesquisa e a geração de capital humano avançado permitiram ao país enfrentar esses desafios por meio da busca por novas tecnologias e novos combustíveis que atendam à necessidade existente de aquecimento residencial. Uma dessas alternativas tem sido a produção de pellets.

Interruptor do fogão desligado

O interesse pelo uso de pellets no Chile surgiu por volta de 2009, época em que se iniciou a importação de fogões e caldeiras a pellets da Europa. No entanto, o alto custo da importação se mostrou um desafio e a adoção foi lenta.

Para popularizar seu uso, o Ministério do Meio Ambiente lançou um programa de substituição de fogões e caldeiras em 2012 para os setores residenciais e industriais. Graças a esse programa de troca, mais de 4.000 unidades foram instaladas em 2012, um número que triplicou desde então com a incorporação de alguns fabricantes locais de eletrodomésticos.

Metade desses fogões e caldeiras são encontrados no setor residencial, 28% em instituições públicas e cerca de 22% no setor industrial.

Não apenas pellets de madeira

Os pellets no Chile são produzidos principalmente a partir do pinheiro radiata (Pinus radiata), uma espécie comum em plantações. Em 2017, havia 32 usinas de pellets de tamanhos variados, distribuídas nas regiões centro e sul do país.

- A maioria das usinas de pelotas é pequena, com capacidade média anual de cerca de 9.000 toneladas. Após os problemas de escassez de pelotas em 2013, quando apenas cerca de 29.000 toneladas foram produzidas, o setor apresentou crescimento exponencial, atingindo 88.000 toneladas em 2016 e a projeção é de que atinja pelo menos 190.000 toneladas até 2020, afirmou o Dr. Azocar.

Apesar da abundância de biomassa florestal, essa nova sociedade chilena "sustentável" tem despertado o interesse de empreendedores e pesquisadores na busca por matérias-primas alternativas para a produção de combustíveis de biomassa densificada. Diversos Centros Nacionais de Pesquisa e Universidades têm desenvolvido pesquisas nessa área.

Na Universidade de La Frontera, o Centro de Gestão de Resíduos e Bioenergia, pertencente ao Núcleo Científico BIOREN e vinculado ao Departamento de Engenharia Química, desenvolveu um método de triagem para a identificação de fontes locais de biomassa com potencial energético.

Casca de avelã e palha de trigo

O estudo identificou a casca de avelã como a biomassa com as melhores características para ser queimada. Além disso, a palha de trigo se destacou por sua alta disponibilidade e pelo impacto ambiental gerado pela prática usual de queima de palha e restolho. O trigo é uma cultura importante no Chile, cultivada em cerca de 286.000 ha e gerando cerca de 1,8 milhão de toneladas de palha anualmente.

No caso da casca de avelã, embora essa biomassa possa ser queimada diretamente, a pesquisa tem se concentrado em seu uso para a produção de pellets. O motivo reside no desafio de gerar combustíveis de biomassa sólida que se adaptem à realidade local, onde políticas públicas levaram à substituição de fogões a lenha por fogões a pellets, para lidar com os problemas de poluição atmosférica local.

Os resultados têm sido animadores, as conclusões preliminares sugerem que estes pellets estariam em conformidade com os parâmetros estabelecidos para pellets de origem lenhosa segundo a norma ISO 17225-1 (2014).

No caso da palha de trigo, testes de torrefação foram realizados com o objetivo de melhorar algumas características dessa biomassa, como tamanho irregular, baixa densidade aparente e baixo poder calorífico, entre outras.

A torrefação, um processo térmico realizado a temperaturas moderadas em ambiente inerte, foi otimizada especificamente para este resíduo agrícola. Os resultados iniciais sugerem um aumento significativo da energia retida e do poder calorífico em condições operacionais moderadas, abaixo de 150°C.

O chamado pellet preto produzido em escala piloto com essa biomassa torrefeita foi caracterizado de acordo com a norma europeia ISO 17225-1 (2014). Os resultados foram promissores, alcançando um aumento na densidade aparente de 469 kg por m³ para 568 kg por m³ graças ao processo de pré-tratamento por torrefação.

Os desafios pendentes visam encontrar tecnologias para reduzir o teor de microelementos em pellets de palha de trigo torrada, a fim de obter um produto que possa entrar no mercado nacional, ajudando a combater os problemas ambientais que afetam o país.