Novas tecnologias de produção de biocombustíveis: potencial para o sistema energético Português

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, perfil Gestão e Sistemas Ambientais

A quase totalidade da energia global consumida vem dos combustíveis fósseis e o seu consumo tem vindo a aumentar exponencialmente nestas últimas décadas causando a depleção dos recursos de fósseis conhecidos e suscitando questões como problemas ambientais e, em particular, o das alterações climáticas. A mitigação destes problemas ambientais é uma das forças motrizes para a utilização da bioenergia em substituição dos combustíveis fósseis. Os biocombustíveis são uma forma de aproveitamento desta bioenergia para satisfazer as necessidades do sector dos transportes, que é responsável por cerca de um quinto das emissões de gases efeito de estufa (GEE) a nível global e cerca de um terço a nível europeu. Os biocombustíveis tradicionais, biodiesel e etanol, provenientes de culturas alimentícias criaram uma polémica sobre competição do sector energético e o sector alimentar e as matérias-primas para a sua produção não são em grande medida competitivas com os combustíveis fósseis pelo que o desenvolvimento de novas tecnologias de produção de biocombustíveis está a ser alvo de interesse. Estes novos biocombustíveis, designados por biocombustíveis avançados, utilizam outras fontes de matérias-primas que têm a vantagem de não competir com outros sectores e ter melhores desempenhos ambientais, posto isto uma análise destas tecnologias é necessária para se avaliar sobre o seu potencial de implementação. Nesta dissertação é feita uma análise do potencial das novas tecnologias de produção de biocombustíveis para o sistema energético português até 2050 através: i) da sistematização de algumas destas tecnologias emergentes, por exemplo a gasificação de biomassa; ii) da análise do potencial de disponibilidade de matéria-prima para produção de biocombustíveis, nomeadamente, os licores negros, a biomassa geral (culturas energéticas, resíduos agrícolas e resíduos florestais), os resíduos sólidos urbanos (RSU) e as algas; iii) da análise exploratória de cenários criados pelo modelo TIMES_PT, cenário base e cenário com a consideração das novas tecnologias de produção de biocombustíveis. Constatou-se para Portugal um potencial de disponibilidade de matérias-primas em 2050 de 36,8 PJ anuais de biomassa, 10 PJ de RSU e 33,2 PJ de licores negros, não havendo informação disponível para o potencial de produção de algas dado o seu estado embrionário A análise de cenários futuros do sistema energético português, considerando um tecto agressivo de emissões de gases com efeito de estufa até 2050, revelou resultados satisfatórios comparativamente ao cenário base (sem a consideração das novas tecnologias), nomeadamente com uma substituição total dos combustíveis fósseis em 2050 no sector dos transportes e com um consumo de bio Fischer-Tropsch diesel (bio-FTD) de 81 PJ anuais em 2050, que corresponde a 37% do total. A tecnologia custo-eficaz seleccionada pelo modelo foi a gasificação da biomassa, seguida da gasificação dos licores negros e da gasificação dos RSU. Estes resultados permitem antever um papel importante dos biocombustíveis avançados no futuro do sector dos transportes, sobretudo se considerarmos uma economia de baixo carbono para Portugal.