Market study on the use of biomass for burning in the State of São Paulo, Brazil

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i11.9566

Keywords:

Bioenergy; Suppliers; Residues; Forest.

Abstract

The use of biomass as a renewable source of energy is an important characteristic of the Brazilian energy matrix. The energetic use of agricultural and forest biomass is a way of reducing production costs, taking advantage of residues, and reducing the use of fossil fuels. The objective of this study was to analyze the biomass market in the State of São Paulo to define which materials have more suppliers in the region and which have favorable properties for burning. For this, information was collected on the location of suppliers and the energetic characterization of the biomasses analyzed was made: briquette, wood chips, sawdust, firewood and eucalyptus wood, pine chips, cane bagasse, charcoal and rice husks. Data on the number of suppliers were obtained, by mesoregions, from a biomass purchase and sale website. Regarding the quantity produced, demanded and energetic properties of the analyzed biomasses, the data were obtained in reports and scientific articles. The results showed that there are more suppliers of firewood, chips and eucalyptus forest in the state of São Paulo.  Regarding the supply, the materials that have the highest production in the state are sugarcane bagasse, eucalyptus forest and firewood. Regarding the demand of the analyzed biomass, it was observed that they are most commonly used for energy production in the industries of: in the pulp and paper, steel, rice processing, ceramics, furniture, food and beverages. The biomasses that presented favorable energetic properties for burning were: charcoal, eucalyptus wood, firewood, briquette and eucalyptus chip and pine chip. It is concluded that the materials that have greater availability of suppliers, high production and are favorable for burning are: the eucalyptus chip, the firewood and the standing eucalyptus forest.

Author Biographies

Adriana Aparecida Areias, Universidade Federal de São Carlos

Economista pela Faculdades de Campinas (FACAMP) e mestre em Planejamento e Uso de Recursos Renováveis pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR - Campus Sorocaba).

José César Cruz Júnior, Universidade Federal de São Carlos

Possui graduação em Ciências Econômicas pela Universidade Federal de Viçosa (2002), mestrado em Economia Aplicada pela Universidade Federal de Viçosa (2004) e doutorado em Ciências (Economia Aplicada) pela Universidade de São Paulo (2009). Atualmente é professor da Universidade Federal de São Carlos. Tem experiência na área de Economia, com ênfase em Economia, atuando principalmente nos seguintes temas: crescimento econômico e comércio internacional.

Fábio Minoru Yamaji, Universidade Federal de São Carlos

Fabio Minoru Yamaji concluiu o doutorado em Engenharia Florestal pela Universidade Federal do Paraná em 2004. Atualmente é Professor Associado da Universidade Federal de São Carlos. Líder do Grupo de Pesquisa BIOMASSA E BIOENERGIA. Trabalha na área de recursos florestais, com ênfase em energia da biomassa e resíduos da madeira. Em suas atividades profissionais interagiu com colaboradores nacionais e internacionais, principalmente com a Universidade de Nagoya (Japão). Participou de dois cursos de especialização no Japão pela JICA. Os termos mais frequentes na contextualização da produção científica e tecnológica são: biomassa, bioenergiaI, briquetes, pellets, biocombustível sólido, resíduos agroflorestais.

References

Andrade Lopes, G. de, Brito, J. O., & Moura, L. F. de. (2016). Uso energético de resíduos madeireiros na produção de cerâmicas no Estado de São Paulo. Ciência Florestal, 26 (2), 679-686. doi:10.5902/1980509822767.

Andreoli, C. (2008). Convergência de agricultura e energia: produção de biomassa celulósica para biocombustíveis e eletricidade. Revista Economia e Energia, 11 (66), 3-13. Recuperado de: https://ecen.com/eee66/eee66p/convergencia_de_agricultura_e_energia.htm

Areias, A. A., Cruz Júnior, J. C., Faria, L. C. de, & Yamaji, F. M. (2020). A logistical and economical approach to coordinating a biomass supply chain, including energy characteristics. Research, Society and Development, 9(8), e757986050. doi:10.33448/rsd-v9i8.6050

Barros, J. L. de. (2014). Caracterização de blendas e briquetes de carvões vegetal e mineral. Dissertação (Mestrado em Planejamento e Uso de Recursos Renováveis), Universidade Federal de São Carlos, Sorocaba, SP, Brasil.

Barros, V. C. C. de, Cassia Oliveira Carneiro, A. de, Vital, B. R., & Jacovine, L. A. G. (2012). Produção de briquetes a partir de resíduos de eucalipto e oleaginosas. Revista da Madeira, 23. Recuperado de: http://www.remade.com.br/br/revistadamadeira_materia.php?num=1638&subject=Briquetes&title=Produ%E7%E3o%20de%20briquetes%20a%20partir%20de%20res%EDduos%20de%20eucalipto%20e%20oleaginosas

Borges, A. C. P. (2015). Caracterização energética do cavaco de Eucalyptus grandis “in natura” e torrefeito. Dissertação (Mestrado em Engenharia Industrial), Universidade Federal da Bahia, Salvador, BA, Brasil.

Brainer, M. S. C. P. (2018). Setor moveleiro: Aspectos gerais e tendências no brasil e na área de atuação do BNB. Caderno Setorial ETENE, 3 (34).

Castanho Filho, E. P., Campos, A. D. C., Freitas, S. M. de, & Angelo, J. A. (2015). Mercado de produtos florestais. Instituto de Economia Agrícola – IEA: Análises e Indicadores do Agronegócio, 10 (8), 1-5.

Cieslinski, J. E. F. (2014). Estudo da emissão e do controle dos gases e particulados provenientes da queima de biomassa. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica), Universidade Estadual Paulista, Guaratinguetá, SP, Brasil.

EPE. (2018a). Empresa de Pesquisa Energética. Análise da eficiência energética em segmentos industriais selecionados: Segmento alimentos e bebidas. Rio de Janeiro: EPE.

EPE. (2018b). Empresa de Pesquisa Energética. Análise da eficiência energética em segmentos industriais selecionados: Segmento celulose e papel. Rio de Janeiro: EPE.

EPE. (2018c). Empresa de Pesquisa Energética. Balanço Energético Nacional 2018: Ano base 2017. Rio de Janeiro: EPE.

Felfli, F. F., Mesa, J. M., Rocha, J. D., Filippetto, D., Luengo, C. A., & Pippo, W. A. (2011). Biomass briquetting and its perspectives in Brazil. Biomass and Bioenergy, 35, 236-242. doi:10.1016/j.biombioe.2010.08.011.

Fernandez, B. O., Gonçalves, B. F., Pereira, A. C. C., Hasnted, A. L. S., Pádua, F. A., Da Róz, A. L., & Yamaji, F. M. (2016). Características Mecânicas e Energéticas de Briquetes Produzidos a partir de Diferentes Tipos de Biomassa. Revista Virtual de Química, 9 (1), 1-10. doi:10.21577/1984-6835.20170005.

Ferreira, P. T., Ferreira, M. E., & Teixeira, J. C. (2013). Analysis of Industrial Waste in Wood Pellets and Co-combustion Products. Waste Biomass Valor, 5 (4), 637-650. doi:10.1007/s12649-013-9271-6.

Figueiredo, M. E. O., Longue Júnior, D., Pereira, A. K. S., Carneiro, A. de C. O., & Silva, C. M. S. da. (2018). Potencial da madeira de Pterogyne nitens Tul. (madeira-nova) para produção de carvão vegetal. Ciência Florestal, 28 (1), 420-431. doi:10.5902/1980509831620

Garcia, D. P., Caraschi, J. C., & Ventorim, G. (2013). Caracterização energética de pellets de madeira. Revista da Madeira, 24 (135), 14-16. Recuperado de: http://www.remade.com.br/br/revistadamadeira_materia.php?num=1665&subject=Pellet

Gatto, D., Santini, E., Haselein, C., & Durlo, M. (2003). Características da lenha produzida na região da quarta colônia de imigração italiana do Rio Grande do Sul. Ciência Florestal, 13(2), 7-16. doi:10.5902/198050981737

IBÁ. (2019). Indústria Brasileira de Árvores. Carvão Vegetal. Recuperado de: https://www.iba.org/carvao-vegetal-2.

IBÁ. (2020). Indústria Brasileira de Árvores. Relatório 2020. Brasília: IBÁ.

IBGE. (2016). Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Banco de Dados Agregados de Extração de madeira em florestas plantadas. Classificação Nacional de Atividades Econômicas. Recuperado de: https://ww2.ibge.gov.br/home/estatistica/economia/classificacoes/cnae2.0/default.shtm.

IBGE. (2019). Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Produção Agrícola Municipal – PAM. Recuperado de: https://www.ibge.gov.br/estatisticas/economicas/agricultura-epecuaria/9117-producao-agricola-municipal-culturas-temporarias-e-permanentes.html?t=resultados.

Lin, Y., Ma, X., Peng, X., Yu, Z., Fang, S., Lin, Y., & Fan, Y. (2016). Combustion, pyrolysis and char CO2-gasification characteristics of hydrothermal carbonization solid fuel from municipal solid wastes. Fuel, 181, 905-915. doi:10.1016/j.fuel.2016.05.031

Lippel. (2020a). Tipos de resíduos. Recuperado de: http://www.lippel.com.br/br/tipos-de-residuos.html.

Lippel. (2020b). Briquete de biomassa e carvão. Recuperado de: https://www.lippel.com.br/artigos-academicos/briquetes-de-biomassa-e-carvao/

Louzada Júnior, M. A., Sampaio Alves, M. C. de, Domenico Valarelli, I. de, & Angelo Sanchez, L. E. de. (2017). O contexto brasileiro e as oportunidades de aproveitamento de resíduos de madeira. Revista Saúde e Meio Ambiente, 5 (3), 24-40. Recuperado de: https://periodicos.ufms.br/index.php/sameamb/article/view/5254.

Martinazzo, A. P., Araújo, N. L. de, & Souza Teodoro, C. E. de. (2016). Panorama da produção brasileira de briquetes a partir de resíduos vegetais. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, 18 (3), 305-312. Recuperado de: http://www.deag.ufcg.edu.br/rbpa/rev183/rev1839.pdf

Mayer, F. D., Castellanelli, C., & Hoffmann, R. (2007). Geração de energia através da casca de arroz: uma análise ambiental. In: Encontro Nacional de Engenharia de Produção. 27, Foz do Iguaçu, Brasil. Recuperado de: http://www.abepro.org.br/biblioteca/enegep2007_tr650480_0007.pdf

Melo, R. X. de. (2016). Avaliação de um sistema florestal de curta rotação de Eucalyptus spp. em função da desbrota e adubação. Dissertação (Mestrado em Energia na Agricultura), Universidade Estadual Paulista, Botucatu, SP, Brasil.

MF Rural (2019). Recuperado de: https://www.mfrural.com.br/

Morais, M. R., Seye, O, Freitas, K. T. de, Rodrigues, M., Santos, E. C. S. dos, & Souza, R. C. R. (2006). Obtenção de briquetes de carvão vegetal de cascas de arroz utilizando baixa pressão de compactação. In: Encontro de Energia no Meio Rural. 6, Campinas, Brasil. Recuperado de: http://www.proceedings.scielo.br/pdf/agrener/n6v2/089.pdf.

Pedrazzi, C., Colodette, J., Oliveira, R., Muguet, M., & Gomide, J. (2010). Avaliação das propriedades físico-mecânicas de polpas produzidas por novas sequências de branqueamento. Ciência Florestal, 20(1), 123-135. doi:10.5902/198050981766

Pereira A. S., Shitsuka, D. M., Parreira, F. J., & Shitsuka, R. (2018). Metodologia da pesquisa científica. [e-book]. Santa Maria. Ed. UAB/NTE/UFSM. Recuperado de: https://www.ufsm.br/app/uploads/sites/358/2019/02/Metodologia-da-Pesquisa-Cientifica_final.pdf.

Ponte, M. R., Gadelha, A. M. T., Luna Machado, Y. de, Lopes, A. S., Malveira, J. Q., Mazzetto, S. E., Lomonaco, D., & Sousa Rios, M. A. de. (2019). Blendas de bagaço de cana-de-açúcar, podas de mangueira e cajueiro: caracterização das propriedades e investigação de seus potenciais energéticos. Revista Matéria, 24 (2), e12372. doi:10.1590/s1517-707620190002.0687.

Quirino, W. F., Oliveira Pinha, I. V. de, Oliveira Moreira, A. C. de, Souza, F. de & Filho, M. T. (2012). Densitometria de raios x na análise da qualidade de briquetes de resíduos de madeira. Revista Scientia Forestalis, 40 (96), 525-536. Recuperado de: http://www.ipef.br/publicacoes/scientia/nr96/cap11.pdf

Ribeiro, M. C. P., Nadal, C. P., Rocha Junior, W.F., Fragoso, R. M. S., & Lindino, C. A. (2020). Institutional and Legal Framework of the Brazilian Energy Market: Biomass as a Sustainable Alternative for Brazilian Agribusiness. Sustainability, 12, 1554. doi:10.3390/su12041554

Ruan, R., Zhang, Y., Chen, P., Liu, S., Fan, L., Zhou, N., Ding, K., Peng, P., Cheng, Y., Anderson, E., Wang, Y., Liu, Y., Lei, H., Li, B. (2019). Biofuels: Introduction. In: Padey, A., Larroche, C., Dussap, C.G., Gnansounoukhanal, E. S. K., & Ricke, S. (eds.) Biofuels: Alternative feedstocks and conversion processes for the production of liquid and gaseous

biofuels. Elsevier, p. 3-43.

São Paulo (Estado). (2017). Balanço Energético do Estado de São Paulo 2017: Ano Base 2016. Secretaria de Energia e Mineração, São Paulo, Brasil.

São Paulo (Estado). (2019). Vale do Paraíba se destaca pela produção de arroz. SP Notícias. Recuperado de: https://www.saopaulo.sp.gov.br/spnoticias/vale-do-paraiba-se-destaca-pela-producao-de-arroz/.

Sgarbi, F. A., Salinas, D. T. P., Santos, E. M., & Simões, A. F. (2013). Fuelwood as an energy source for the commercial cooking sector- an overview analysis focused in the city of São Paulo, Brazil. Biomass Bioenergy, 58, 313–321. doi:10.1016/j.biombioe.2013.09.007

Silva Ignacio, L. H. da, Almeida Santos, P. E. de, & Duarte, C. A. R. (2019). An experimental assessment of Eucalyptus urosemente energy potential for biomass production in Brazil. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 103, 361-369. doi:10.1016/j.rser.2018.12.053

Silva, D., Nakashima, G., Barros, J., Da Roz, A., & Yamaji, F. (2015). Caracterização de biomassas para a briquetagem. Floresta, 45(4), 713-722. doi:10.5380/rf.v45i4.39700

Soares, V. C, Bianchi, M. L., Trugilho, P. F., Höfler, J., & Pereira Júnior, A. (2015). Análise das propriedades da madeira e do carvão vegetal de híbridos de eucalipto em três idades. Cerne, 21(2), 191-197. doi:10.1590/01047760201521021294

Sousa Dias, J. M. C., Souza, D. T. de, Braga, M., Onoyama, M. M.; Miranda, C. H. B., Barbosa, P. F. D., & Rocha, J. D. (2012). Produção de briquetes e péletes a partir de resíduos agrícolas, agroindustriais e florestais. Documentos, 13. Brasília: Embrapa Agroenergia.

Souza, N. D. de, Amodei, J. B., Xavier, C. N., Dias Júnior, A. F., & Carvalho, A. M. de. (2016). Estudo de Caso de uma Planta de Carbonização: Avaliação de Características e Qualidade do Carvão Vegetal Visando Uso Siderúrgico. Floresta e Ambiente, 23(2), 270-277. doi:10.1590/2179-8087.106114

UNICA (2020). União da Indústria de Cana-de-açúcar. Moagem de cana-de-açúcar e produção de açúcar e etanol – safra 2019-2020. Recuperado de: https://observatoriodacana.com.br/historico-de-area-inep.php?idMn=34&tipoHistorico=6&acao=visualizar&idTabela=2380&estado=S%25C3%25A3o%2BPaulo&nivelAgregacao=2&mesorregiao=Ribeir%25C3%25A3o%2BPreto&safraIni=2019%2F2020&safraFim=2019%2F2020

Vieira, A. C., Souza, S. N. M. de, Bariccatti, R. A., Siqueira, J. A. C., Nogueira, C. E. C. (2013). Caracterização da casca de arroz para geração de energia. Revista Varia Scientia Agrárias, 3 (1), 51-57. http://e-revista.unioeste.br/index.php/variascientiaagraria/article/view/6100.

Published

08/11/2020

How to Cite

Areias, A. A., Cruz Júnior, J. C., & Yamaji, F. M. (2020). Market study on the use of biomass for burning in the State of São Paulo, Brazil. Research, Society and Development, 9(11), e1429119566. https://doi.org/10.33448/rsd-v9i11.9566

Issue

Section

Exact and Earth Sciences