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IMPLEMENTAÇÃO DE UMA CENTRAL A BIOMASSA
ANÁLISE DE SUSTENTABILIDADE AMBIENTAL E ECONÓMICA
Maria Guadalupe Conde de Melo Saião
Dissertação para obtenção do grau de Mestre em
Engenharia do Ambiente
Júri
Presidente: Prof. Ramiro Neves
Orientadores: Prof. Tiago Domingos
Eng.ª Tatiana Valada
Vogais: Eng.º João Caldeira
Prof. José Guilherme Borges
Setembro de 2009
i
ÍNDICE
Índice i
Índice de Figuras iii
Índice de Tabelas iii
Índice de Equações iv
Lista de Acrónimos v
Conversões Utilizadas v
Agradecimentos vii
Resumo ix
Abstract xi
1. INTRODUÇÃO 1
1.1. OBJECTIVO E MOTIVAÇÃO 1
1.2. ESTADO DA ARTE 1
1.3. DEFINIÇÕES 5
1.4. ENQUADRAMENTO 8
1.5. VANTAGENS 10
1.6. DESVANTAGENS 12
2. APRESENTAÇÃO DO PROJECTO 13
2.1. ENQUADRAMENTO HISTÓRICO E GEOGRÁFICO 13
2.2. POLITICA ENERGÉTICA E PANORAMA LEGAL 14
2.3. BALANÇO ENERGÉTICO 17
2.4. PRESENTE UTILIZAÇÃO DA BIOMASSA 18
2.5. DESCRIÇÃO DO PROJECTO 19
2.6. CARACTERIZAÇÃO DO SECTOR FLORESTAL 21
3. CADEIA DE APROVEITAMENTO DA BIOMASSA FLORESTAL 25
3.1. RECOLHA E TRANSPORTE DA BIOMASSA FLORESTAL 25
3.2. QUEIMA NA CENTRAL 29
3.2.1. CARACTERÍSTICAS DA BIOMASSA FLORESTAL 29
Composição 29
Conteúdo Energético e Humidade 30
Volume 31
3.2.2. PROCESSOS DE CONVERSÃO 33
ii
3.3. ASPECTOS AMBIENTAIS 35
3.3.1. NA RECOLHA 36
Biodiversidade 36
Fertilidade do solo 36
Erosão do Solo 37
Recursos Hídricos 37
3.3.2. NO TRANSPORTE 39
3.3.3. NA QUEIMA 39
Emissões 39
Chuvas ácidas 40
Cinzas 41
4. METODOLOGIA 43
4.1. ANÁLISE QUANTITATIVA 43
4.1.1. EQUAÇÕES DE BIOMASSA 43
Pinus sylvestris e Pinus nigra 44
Quercus petraea, Quercus cerris 45
4.1.2. TABELAS DE PRODUÇÃO 46
4.1.3. MODELOS DE SILVICULTURA 47
Pinus sylvestris e Pinus nigra 47
Quercus cerris e Quercus petraea 48
4.2 ANÁLISE ESPACIAL 50
4.3 ANÁLISE ECONÓMICA 53
5. RESULTADOS 55
6. LIMITAÇÕES 59
7. CONCLUSÕES E TRABALHO FUTURO 61
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS 65
Anexo 71
Anexo I – Tabela de produção 73
Anexo II – Resultados da Aplicação das Equações de Biomassa 81
Anexo III – Aplicação dos Modelos de Silvicultura 91
Anexo IV – Mapa da Bulgária com Delimitação dos Distritos 93
Anexo V – Mapa dos Cenários Estudados 95
iii
Anexo VI – Reclassificação das áreas das Regiões Florestais 97
Anexo VII – Área das Regiões Florestais Administrativas nos Raios de Abastecimento 99
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 - Ciclo do Carbono. .................................................................................................................................... 6
Figura 2 - Potencial Bioenergético da UE – 25. ....................................................................................................... 9
Figura 3 - Mapa da Bulgária. ................................................................................................................................ 14
Figura 4 - Projecção da evolução das emissões de GEE até 2020, em Gg CO2 eq. .................................................. 16
Figura 5 - Produção de energia eléctrica em 2005. ............................................................................................... 17
Figura 6 - Contribuição das fontes renováveis para a produção de energia em 2005. ......................................... 18
Figura 7 - Distribuição da capacidade instalada de biomassa. ............................................................................. 19
Figura 8 - Localização de Pazardzhik. .................................................................................................................... 20
Figura 9 - Distribuição da propriedade florestal. .................................................................................................. 22
Figura 10 - Aspectos a ter em conta num projecto de bioenergia. ....................................................................... 25
Figura 11 - Operações da cadeia de exploração florestal. .................................................................................... 26
Figura 12 - Processamento no povoamento. ........................................................................................................ 27
Figura 13 - Processamento numa unidade industrial. ........................................................................................... 28
Figura 14 - Variação do poder calorífico inferior com a humidade ....................................................................... 30
Figura 15 - Volume de combustível necessário para substituir um metro cúbico de petróleo .............................. 31
Figura 16 - Processos de conversão da Biomassa ................................................................................................. 34
Figura 17 - Fluxo de biomassa "environmentally-compatible" ............................................................................. 39
Figura 18 - Esquema da metodologia utilizada para quantificação da biomassa ................................................ 49
Figura 19 - Representatividade dos custos de transporte primário, secundário e trituração, no custo total ....... 54
ÍNDICE DE TABELAS
Tabela 1 - Fontes de Biomassa Florestal. ................................................................................................................ 7
Tabela 2 - Vantagens da utilização de biomassa em comparação com a utilização de combustíveis fosseis ...... 11
Tabela 3 - Ocupação de solo. ................................................................................................................................ 21
Tabela 4 - Distribuição das espécies mais importantes na floresta búlgara. ........................................................ 22
Tabela 5 - Valores típicos da composição de madeiras duras e macias ................................................................ 29
Tabela 6 - Comparação entre briquettes e pellets ................................................................................................ 32
Tabela 7 - Modelo de silvicultura para Pinus sylvestris ......................................................................................... 47
Tabela 8 - Modelo de silvicultura utilizado para Pinus .......................................................................................... 47
Tabela 9 - Modelo de silvicultura para Quercus .................................................................................................... 48
Tabela 10 - Modelo de silvicultura utilizado para a espécie Quercus ................................................................... 48
iv
Tabela 11 - Área ocupada por cada região florestal para o raio de abastecimento de 50 km ............................. 51
Tabela 12 - Área ocupada por cada região florestal para o raio de abastecimento de 75 km ............................. 51
Tabela 13 - Área ocupada por cada região florestal para o raio de abastecimento de 100 km ........................... 52
Tabela 14 - Proporção de cada espécie nas diferentes regiões florestais administrativas ................................... 52
Tabela 15 - Custos de transporte primário, trituração e transporte secundário................................................... 54
Tabela 16 - Biomassa resultante do modelo de silvicultura utilizado para a espécie pinheiro. ............................ 55
Tabela 17 - Biomassa resultante do modelo de silvicultura utilizado para a espécie carvalho ............................ 55
Tabela 18 - Produção de biomassa (ton/ha) por espécie nos cenários Optimista e Conservador ........................ 56
Tabela 19 - Produção de biomassa (ton/ha.ano) por espécie nos cenários Optimista e Conservador ................. 56
Tabela 20 - Área ocupada por espécie em cada raio de abastecimento ............................................................... 56
Tabela 21 - Quantidade de biomassa total ........................................................................................................... 57
Tabela 22 - Custo da biomassa para cada cenário e raio de abastecimento ........................................................ 57
ÍNDICE DE EQUAÇÕES
Equação 1 - Combustão da biomassa com ar ....................................................................................................... 34
Equação 2 - Relação alométrica simples ............................................................................................................... 43
Equação 3 - Biomassa dos ramos de pinheiro, dependente do diâmetro e altura ................................................ 44
Equação 4 – Biomassa dos ramos de pinheiro, dependente do diâmetro ............................................................ 44
Equação 5 - Biomassa dos ramos de pinheiro, dependente do diâmetro ............................................................. 44
Equação 6 - Biomassa dos ramos de pinheiro, dependente do diâmetro ............................................................. 44
Equação 7 - Biomassa dos ramos de pinheiro, dependente da altura .................................................................. 45
Equação 8 - Biomassa dos ramos de pinheiro, dependente da altura .................................................................. 45
Equação 9 - Biomassa dos ramos de carvalho, dependente do diâmetro e altura ............................................... 45
Equação 10 - Biomassa dos ramos de carvalho, dependente do diâmetro........................................................... 45
Equação 11 - Biomassa dos ramos de carvalho, dependente do diâmetro........................................................... 45
Equação 12 – Custo do transporte secundário em função da distância (km) ....................................................... 53
v
LISTA DE ACRÓNIMOS
Access Accelerated penetration of small-scale biomass and solar technologies
AEE Agência de Eficiência Energética
BRAVO Biomass Resource Assessment Version One
EEA European Environment Agency
FAO Food and Agriculture Organization
GEE Gases de efeito de estufa
IFN Inventário Florestal Nacional
ITM Indústrias transformadoras da madeira
OECD Organization for Economic Co-operation and Development
PCI Poder calorífico inferior
PCS Poder calorífico superior
REHES Renewable energy for heat supply in dwellings with individual and local heating systems
RFA Regional Forest Administrations
SIG Sistemas de Informação Geográfica
CONVERSÕES UTILIZADAS
1 USD = 1.47 EUR (www.xe.com, visitado em 25 de Setembro de 2008)
1 J = 0,278 x 10-6
kWh
1 cal = 4,184 J (www.enersilva.org, visitado em 27 de Dezembro de 2008)
vi
vii
AGRADECIMENTOS
Ao Professor Tiago Domingos e ao Engenheiro João Caldeira por me terem proporcionado a
oportunidade de desenvolver este trabalho e pela orientação. Ao Engenheiro João Caldeira agradeço
também o incentivo e compreensão.
À Engenheira Tatiana Valada pelo apoio dado durante o trabalho desenvolvido, pelo espírito crítico e
pela amizade.
Aos meus pais, pelo carinho, compreensão e paciência em todos os momentos do meu percurso
académico. Agradeço também o estímulo, nunca me deixando desanimar ou desistir mesmo quando
as dificuldades pareciam impossíveis de superar.
A todos os meus colegas que me acompanharam durante o curso e em especial às minhas amigas
Ana Magina, Catarina Henriques, Rita Candeias e Nídia Branquinho que preencheram estes anos
com sorrisos e palavras de conforto nos momentos mais difíceis. Sem vocês tudo seria mais difícil!
viii
ix
RESUMO
Ultimamente tem-se assistido ao crescimento do mercado da biomassa florestal a nível europeu. Na
Bulgária, embora exista uma grande área florestal, apenas agora se começa a ter consciência das
potencialidades deste recurso. Com a entrada para a União Europeia, a Bulgária é obrigada a cumprir
os objectivos europeus, nomeadamente na utilização de fontes de energia renováveis. Aliando a
experiência na área florestal com o interesse búlgaro nas potencialidades do recurso, a empresa
Mapa Internacional considera a instalação de uma central a biomassa uma boa oportunidade de
negócio.
Neste contexto, o trabalho tem dois objectivos, quantificar a produção de biomassa em três raios de
abastecimento e estimar os custos associados à sua utilização. A quantificação da biomassa resulta
da aplicação de equações empíricas aos dados de uma tabela de produção e posteriormente a
utilização de modelos de silvicultura. Para limitar os resultados assumiram-se dois cenários de
produção, o Optimista e o Conservador, descritos pela produção máxima e mínima respectivamente.
Relativamente aos custos, foram consideradas as operações de transporte primário, secundário e
trituração. Na dissertação, foram também mencionadas algumas implicações ambientais, associadas
ao projecto.
Os resultados variam entre as 179 ton/ano (no cenário Conservador, e num raio de abastecimento de
50 km) e as 4 699 ton/ano (para o cenário Optimista num raio de abastecimento de 100 km). O custo
associado à sua utilização varia entre 29 e 33 €/ton. A exactidão dos resultados obtidos foi fortemente
afectada pelas lacunas de informação no sector florestal, e pela inexistência de projectos de
bioenergia.
Palavras-chave: Bulgária, biomassa florestal, equações de biomassa, produção, ambiente, custos
x
xi
ABSTRACT
Lately Europe has witnessed a vigorous growth in the woody biomass market. Bulgaria, although
having a considerable forest area, only now starts to be aware of the potential that this resourse can
offer. With the entry into the European Union, Bulgaria is obliged to comply with the European aims, in
particularly those related to renewable energy sources. Taking into consideration the experience in
forestry and the Bulgarian government´s interest in exploring the biomass potential, the company
Mapa Internacional considers the installation of a biomass power station, a business opportunity.
In this context, this paper has two main goals, quantify the biomass forest potential production in three
supply radiuses and evaluate the costs associated with it. The biomass quantification results of the
application of empirical equations to data described in yield tables, and subsequently the use of
forestry models. To limit the results were considered two production scenarios, the Optimistic and the
Conservative, described by the maximum and minimum production respectively In relation to the
costs, it was considered the primary and secondary transport and milling. Throughout the paper, some
environmental implications that such a project represents were also mentioned.
The results varies between 179 tons/yr (for the Conservative scenario and for a 50 km radius), and 4
699 tons/yr (for the Optimistic scenario and in a 100 km radius).Its use has an associated cost that
varies from 29 to 33 €/ton. The lack of information on the forestry sector and the absence of bioenergy
projects, limited the results accuracy.
Keywords: Bulgaria, forestry biomass, biomass equations, production, environment, costs
xii
1
1. INTRODUÇÃO
1.1. OBJECTIVO E MOTIVAÇÃO
A presente dissertação tem como objectivo estudar a viabilidade da implementação, na Bulgária, de
uma central a biomassa que utilize os resíduos florestais como matéria combustível. Tendo em mente
que um estudo de viabilidade deve englobar várias vertentes, considerando todas as etapas do ciclo
de aproveitamento da biomassa, nesta análise será dada mais importância à quantificação da
produção de biomassa florestal potencialmente disponível para aproveitamento energético. Isto é, a
quantidade de resíduos que é possível recolher da floresta, sem ter em consideração limitações de
explorabilidade (declives, acessibilidades, entre outros) ou económicas. Para avaliar a quantidade de
resíduos florestais, disponível para aproveitamento energético, foi considerada apenas a biomassa de
ramos que resulta das operações de gestão e condução florestal, como os desbastes e desramas. Os
cálculos realizados partiram do pressuposto que toda a produção de biomassa de ramos será
utilizada para a produção de energia, excluindo assim outras possíveis utilizações a nível industrial.
Após a determinação da biomassa existente, será avaliado o custo do seu transporte, sendo esta a
referência feita no que se prende com a componente económica do trabalho realizado. A contribuição
ambiental será somente mencionada com o propósito de alertar para alguns aspectos que poderão
inviabilizar o projecto de bioenergia.
A motivação adicional para a realização do estudo proposto, passa pela inexistência de projectos de
bioenergia no país, assim como a falta de estudos na área florestal para a Bulgária, o que, por um
lado, se revelou um obstáculo à execução do trabalho proposto mas, por outro, permitiu desenvolver
um ponto de partida para outros estudos semelhantes.
1.2. ESTADO DA ARTE
Com o crescente interesse nos combustíveis derivados de fontes renováveis, nomeadamente da
biomassa, muitos foram os estudos desenvolvidos para avaliar o seu potencial, determinando a
quantidade de resíduos florestais disponível para aproveitamento energético. De uma forma genérica,
todos partem de uma mesma motivação, a necessidade de reduzir a elevada dependência externa de
combustíveis fósseis e a urgência em adoptar medidas que reduzam as fontes emissoras de gases
de efeito de estufa (GEE). No entanto, as metodologias aplicadas, assim como as considerações
feitas, são muito distintas, o que torna a comparação dos resultados, por vezes, inapropriada.
Alguns exemplos são as avaliações feitas por Gan (2006) para os Estados Unidos, ou Van Belle
(2003) para a Bélgica. Em ambos os estudos, os autores partem de um inventário florestal nacional
(IFN) e calculam o volume de biomassa, tendo em conta variáveis como o diâmetro das árvores, as
operações realizadas, a densidade específica de cada espécie e a densidade espacial do
2
povoamento. A quantidade de resíduos florestais passível de ser recuperada das florestas é
calculada como uma percentagem do volume determinado.
No entanto, há que ter em atenção que os dados compilados no IFN são obtidos a partir de amostras
de parcelas muito espaçadas, o que faz com que as estimativas a nível local sejam pouco precisas.
Ora, quando se pretende instalar um projecto de bioenergia, é pertinente avaliar se os recursos
disponíveis nas imediações da central são capazes de suprir as necessidades de combustível da
mesma. Para tal, a informação local é muito importante, o que significa que, para obter resultados
mais credíveis, além da informação disponível no IFN, seria necessário proceder a novas
amostragens, o que se revela demasiado dispendioso. Os IFN, apesar de serem um bom ponto de
partida para países em que a temática da bioenergia é relativamente nova, não são suficientes. Baath
(2002) sugeriu então uma nova abordagem, na qual a informação existente no inventário é associada
a imagens de detecção remota, o que permite obter estimativas mais precisas do estado das
florestas, a baixo custo. Além da disponibilidade imediata de material combustível, é também
importante avaliar o abastecimento ao longo do tempo. Para tal, o autor sugere a incorporação da
informação do IFN e da detecção remota, em modelos de planeamento florestal, como por exemplo o
MELA (Management-oriented large-scale forestry scenario model) na Finlândia ou o Hugin na Suécia.
Estes sistemas são baseados em modelos fisiológicos, e são utilizados para analisar vários cenários
florestais. Esta abordagem permite estudar as consequências de diferentes regimes de gestão dos
povoamentos, tendo em vista a necessidade de madeira para outros fins que não a indústria
transformadora da madeira (ITM), e ainda questões como o efeito das alterações climáticas. O
modelo MELA foi utilizado por Karkkainen (2008) para avaliar a quantidade de resíduos disponível
nas florestas finlandesas. Este autor pretendia avaliar a resposta das árvores, a nível do seu
crescimento individual, aos diferentes cenários propostos. Nestes foram ponderadas duas taxas de
recolha distintas, máxima e sustentável, sendo contabilizado, em simultâneo, o papel que as
alterações climáticas poderão desempenhar na expansão florestal. Pela vasta experiência adquirida
no passado, e recorrendo ao modelo mencionado, foi possível calcular a quantidade de material
lenhoso recuperável das ITM e das actividades tradicionais de silvicultura, a longo prazo (50 anos).
Os resultados obtidos por Karkkainen (2008) indicam que, perante o cenário das alterações
climáticas, descrito pelo aumento da temperatura e concentração de dióxido de carbono (CO2) na
atmosfera, o crescimento das árvores é superior. Tal resulta numa maior acumulação de biomassa e
consequente aumento da proporção de resíduos florestais passível de ser recuperada. O estudo
indica ainda que este efeito é mais sentido à medida que caminhamos no tempo.
Seja qual for o método utilizado para quantificar a biomassa existente, a avaliação não pode ser feita
instantaneamente, pois o crescimento do povoamento deverá ser acompanhado. Para tal, utilizam-se,
por exemplo, os modelos de crescimento baseados em tabelas de produção. Sendo estas últimas
utilizadas na presente dissertação, o aprofundamento desta temática será feito mais à frente
(Capítulo 4 – Metodologia). A título de exemplo, é de referir o estudo de Nord-Larsen (2004) que,
aplicando formulações matemáticas às tabelas de produção, calculou o volume de Picea abies (Abeto
da Noruega) colhido das florestas dinamarquesas.
3
A partir da quantificação do material combustível existente nas florestas, muitas outras variáveis
podem ser avaliadas neste tipo de estudos. Por exemplo, Gan (2006) obteve a energia eléctrica
gerada e ainda, as emissões de CO2 que são evitadas, quando se utiliza biomassa em substituição
de combustíveis fósseis, como o carvão. Outro factor muito importante associado a este tipo de
projectos é a distância entre a origem dos resíduos e o seu destino final. Sendo a biomassa um
recurso caracterizado por uma elevada dispersão espacial, os custos associados à sua recolha e
transporte surgem como factor limitante, podendo mesmo inviabilizar todo o projecto. Daqui se
depreende que não basta calcular a quantidade de resíduos mas também incorporar uma dimensão
espacial. Esta abordagem é feita utilizando uma importante ferramenta, os sistemas de informação
geográfica (SIG). Recorrendo aos SIG, Shi (2008) determinou a exequibilidade de instalar uma
central a biomassa numa província chinesa. Este autor, partindo da informação quantitativa referente
à biomassa, presente nas imagens de detecção remota, e introduzindo constrangimentos
económicos, como a competição com outras utilizações de maior valor, e também constrangimentos
ecológicos, conseguiu determinar a localização óptima para o projecto. Esta optimização pode ser
feita de duas formas: na primeira parte-se da capacidade da central pretendida e a área de influência
da central é expandida até que a quantidade de biomassa seja suficiente para abastecer a central,
numa outra abordagem, é imposto um valor máximo para o custo do transporte e a partir deste são
escolhidas as áreas que cumprem este requisito.
A contribuição dos SIG, para o desenvolvimento de projectos de bioenergia, é de tal forma útil que
existem alguns sistemas de apoio às decisões que os utilizam como plataforma, como é exemplo o
BRAVO (Biomass Resource Assessment Version One). Este sistema foi desenvolvido para auxiliar as
autoridades do Tennessee, a enfrentar os desafios e incertezas associados à utilização de biomassa
para abastecer centrais a carvão pré-existentes. O BRAVO permite estimar o custo total de aquisição
e transporte de diferentes tipos de combustível lenhoso, sob diferentes níveis de procura. O sistema
inclui dados acerca de todos os pontos possíveis de origem e destino final de madeira, assim como
os custos associados à movimentação deste recurso. Com esta informação, o utilizador, ao introduzir
no sistema uma dada central e um rádio de abastecimento, recebe os custos que teria se
pretendesse abastecer essa central com uma quantidade específica de biomassa. Além disso, o
utilizador pode avaliar cenários hipotéticos relacionados com as condições de mercado (Noon & Daly,
1996). No entanto, o BRAVO não surge como o único sistema de apoio às decisões, outros existem
que focalizam a sua atenção, por exemplo, nos proprietários florestais, ao invés de abordar a questão
do ponto de vista da central. Exemplo disso mesmo é o programa EnerTree desenvolvido por um
projecto financiado pela Comissão Europeia, o Wood-En-Man – wood for energy a contribution to the
development of sustainable forest management. Este sistema de apoio pretende ajudar os
proprietários florestais a optar ou não pela exploração dos resíduos florestais. À partida, a extracção
de biomassa representa uma fonte extra de rendimento para os proprietários, uma vez que afecta
positivamente a economia das operações florestais, o valor paisagístico e reduz a sensibilidade da
floresta a pragas e incêndios. No entanto, a recolha dos resíduos florestais poderá também significar
uma perturbação do estado ecológico da floresta a curto e médio prazo. Perante esta dicotomia
benefício/dano, o proprietário é colocado numa posição difícil. O programa EnerTree recebe como
input informações do povoamento tais como, classificação, área basal, altura média e diâmetro das
4
árvores e, considerando vários aspectos, entre os quais os lucros da venda de material, os impactes
ambientais e os benefícios ecológicos, devolve elementos que dão ao proprietário poder de decisão.
Caso o utilizador opte por explorar a biomassa, o programa sugere ainda o método de recolha que
mais o beneficiará. Além disso, indica algumas acções de final de linha, como por exemplo a
fertilização do solo, o que permite minimizar os efeitos negativos da extracção (Roser, Pasanen, &
Asikainen, 2005).
Embora a Bulgária seja inexperiente na temática da bioenergia, existem já alguns estudos que
pretendem quantificar a disponibilidade de biomassa, dos quais são exemplo os projectos REHES
(Renewable energy for heat supply in dwellings with individual and local heating systems) e Access
(Accelerated penetration of small-scale biomass and solar technologies). Ambos os projectos têm
como objectivo calcular o potencial de biomassa disponível a nível regional, para alimentar os
sistemas de aquecimento urbano e individual. À semelhança de outros estudos mencionados neste
capítulo, a quantidade de resíduos florestais livre para produção de energia, é obtida como uma
percentagem do volume de madeira explorado. No projecto REHES os dados do volume colhido da
floresta foram recolhidos das 16 regiões administrativas florestais. Assumindo que 41% da madeira
conífera e 49,5% da madeira caducifólia retirada das florestas são resíduos, o estudo aponta para a
possibilidade de se gerar 19,6 PJ/ano de energia a partir da biomassa. No relatório Access, a
quantidade de resíduos disponível, foi calculada como o produto entre a área de floresta de cada
região (NUT III), a taxa de utilização e a taxa de rendimento energético. A taxa de utilização,
aproximadamente 97%, pretende representar os constrangimentos de acessibilidade. Os cálculos
feitos apontam para a capacidade de se gerar 44,4 PJ de energia, destinados maioritariamente à
produção de calor.
Além destes, Ericsson e Nilsson (2006) estimaram a quantidade de biomassa existente na Europa, e
por isso também para a Bulgária. Neste estudo, o autor aplicou uma mesma metodologia a um
universo de 27 países europeus e utilizou cinco cenários distintos nos quais variou a moldura
temporal (de curto a longo prazo) e a intensidade da colheita dos resíduos (baixa a elevada). A
quantidade de resíduos foi avaliada tendo em conta os abates ocorridos em florestas exploráveis, o
material resultante dos desbastes e os subprodutos da indústria florestal. Para os abates, o autor
considerou que estes representavam a totalidade do incremento anual da floresta. Relativamente aos
desbastes foram considerados dois cenários que diferem na taxa de extracção considerada, baixa ou
alta. No primeiro o autor assumiu que 0,15 e 1 ton de resíduos eram gerados por tonelada de toros
removida, consoante se tratasse de coníferas ou caducifólias. No segundo, a proporção de resíduos
era o dobro, isto é 0,3 e 0,2 ton por tonelada de madeira removida. Relativamente aos subprodutos
florestais foi assumido que um quarto da rolaria colhida, são subprodutos (casca, serradura, lascas e
licor negro) e estão disponíveis para fins energéticos. Nesta avaliação, a Bulgária apresentava
aproximadamente um potencial de 10 PJ/ano, considerando a baixa extracção de resíduos florestais
e 40 PJ/ano considerando a alta extracção de resíduos (Ericsson & Nilsson, 2006).
Para encerrar, se é certo que em muitos locais do mundo os projectos de bioenergia estão numa fase
embrionária, muitos são os países que fazem da utilização de biomassa florestal uma realidade diária
tão comum como a utilização de carvão ou petróleo. Países como a França, Suécia, Finlândia e
5
Alemanha, por possuírem um sistema bem implementado, viável económica e ambientalmente
surgem como bons exemplos a seguir (Asikainen, et al. 2008). Com este capítulo pretendeu-se
mostrar várias alternativas a seguir quando se pretende analisar a instalação de um projecto de
bioenergia. É também notório que os resultados obtidos vão diferir significativamente perante a
metodologia aplicada, as considerações feitas e por último a disponibilidade de dados.
1.3. DEFINIÇÕES
Nesta fase inicial, e para a compreensão do trabalho desenvolvido, é importante a definição de
alguns conceitos. Segundo a Directiva 2001/77/EC, relativa à promoção da electricidade produzida a
partir de fontes de energia renováveis no mercado interno da electricidade, biomassa representa “a
fracção biodegradável de produtos e resíduos da agricultura (incluindo substâncias vegetais e
animais), floresta e indústrias conexas, bem como a fracção biodegradável dos resíduos industriais e
urbanos”. O termo biomassa inclui assim uma variedade de fontes, além da madeira, dos resíduos do
comércio e exploração da madeira, indústrias de mobiliário, conta também com os produtos
resultantes de indústrias de energia (por exemplo, para a produção de biocombustível), resíduos de
quintas e de enlatamento de frutas e vegetais, estrume de gado, entre outros. (REHES, 2007).
De uma forma mais genérica, a biomassa pode ser considerada como uma forma de armazenar a
energia do sol. Através da fotossíntese, o CO2 presente na atmosfera e a água absorvida pelas raízes
das plantas, geram carbohidratos que promovem o crescimento da biomassa. A energia do sol fica
então armazenada nas ligações químicas dos componentes estruturais das plantas. Durante a
combustão da biomassa, o oxigénio combina-se com o carbono presente na biomassa formando CO2
e água, que ficam assim disponíveis para promover o crescimento de uma nova planta. Por ser um
processo cíclico, a produção de bioenergia é tida como neutra em termos de carbono, se forem
plantadas a mesma quantidade de árvores que foram abatidas e se for considerado apenas o
processo de queima, isto é não considerando as emissões associadas ao transporte ou outros
processos em que seja utilizada energia fóssil (Figura 1) (www.eubia.org, visitado em 5 de Junho de
2008). A neutralidade da biomassa, relativamente às emissões de GEE é também considerada no
mercado europeu de licenças de emissão, sendo estabelecido na Decisão da Comissão, que para a
biomassa o factor de emissão é 0 t CO2/ TJ (CCE, 2004). A contribuição da biomassa na redução das
emissões de GEE e consequentemente na mitigação das alterações climáticas, é actualmente
considerado um dos factores motivadores da sua utilização em detrimento dos combustíveis fósseis
(Stupak, et al., 2007)
6
Figura 1 - Ciclo do Carbono.
Fonte: www.pelletslar.com, visitado em 9 de Junho de 2008
Genericamente a biomassa pode surgir na forma de:
Biomassa sólida: tem como origem os produtos e resíduos de agricultura (incluindo vegetais e
animais), os resíduos de floresta e das indústrias conexas e a fracção biodegradável dos resíduos
industriais e urbanos.
Biocombustíveis gasosos ou biogás: tem origem nos efluentes agro-pecuários, agro-
industriais, e urbanos (lamas de estações de tratamento dos efluentes domésticos) e ainda nos
aterros de resíduos sólidos urbanos. O biogás resulta da degradação biológica anaeróbia da
matéria orgânica contida nos resíduos anteriormente referidos e é constituído por uma mistura de
metano (CH4) (cerca de 50% ou 70%), e CO2.
Biocombustíveis líquidos: todos têm como origem as culturas energéticas. O biocombustível
líquido mais comum é o biodiesel ou éter metílico, que pode ser obtido a partir do óleo de colza
ou girassol. Outro exemplo é o etanol, obtido da fermentação dos hidratos de carbono (açúcar,
amido e celulose) presentes em culturas como a cana-de-açúcar ou através de processos
sintéticos, e ainda o metanol, que resulta da síntese do gás natural ou da gaseificação da
madeira (www.energiasrenovaveis.com, visitado em 23 Maio de 2008).
Na presente tese o objecto de estudo é a biomassa sólida, mais propriamente a biomassa florestal.
Por definição, biomassa florestal representa a fracção biodegradável dos produtos e desperdícios da
actividade florestal e poderá ter um vasto leque de proveniências (Tabela 1).
7
Tabela 1 - Fontes de Biomassa Florestal.
Fonte: EEA, 2007
Origem Descrição
Resíduos
Florestais
Resíduos provenientes das operações de exploração florestal, tais como ramos,
bicadas, folhas, toros e raízes.
Resíduos
industriais
Representam a categoria mais importante na utilização actual de biomassa
lenhosa pelo que o seu potencial de utilização futura estima-se que seja
pequeno. Como exemplo destes resíduos temos a serradura e o licor negro
resultante da indústria da pasta e do papel.
Quedas
complementares
Os actuais níveis de colheita na Europa utilizam menos madeira do que o nível
sustentável, assim é possível utilizar as quedas complementares1 como um
suplemento para a produção de bioenergia.
Florestas
dedicadas
Biomassa resultante de plantações de curta rotação, isto é, florestas de
crescimento rápido como o salgueiro, choupo e eucalipto.
Biomassa
lenhosa
Resultante das podas de árvores que se desenvolvem fora da floresta, por
exemplo nas bermas das estradas.
Madeira reciclada Madeira resultante da demolição, de edifícios por exemplo.
A biomassa florestal, objecto do presente estudo, define-se como o material resultante da limpeza da
floresta, das operações de condução como os desbastes e desramas primários e intermediários e
ainda dos cortes finais do povoamento. Conta também com o contributo das quedas complementares,
isto é a diferença entre a colheita necessária para cumprir as necessidades de rolaria e o nível de
colheita sustentável máximo (EEA, 2006a). Neste estudo, por falta de informação, esta última
contribuição não será no entanto contabilizada. Perante isto, têm-se que apesar do termo resíduos
florestais abranger uma grande variedade de origens, no estudo realizado foi apenas contabilizada a
biomassa produzida pelos ramos. Por fim, é também importante definir bioenergia, que representa, tal
como o nome sugere, a energia produzida a partir da conversão da biomassa.
1 As quedas complementares descrevem a diferença entre, o nível máximo de colheita sustentável e ,
a colheita real feita para satisfazer as necessidade de madeira de rolaria (EEA, 2006a).
8
1.4. ENQUADRAMENTO
A energia representa, desde a antiguidade, um papel fundamental no desenvolvimento social e
económico da humanidade. Este recurso proporciona conforto pessoal, mobilidade e riqueza, a nível
industrial e comercial (EEA, 2006b). O aumento dos preços do petróleo trouxe à luz a crescente
dependência da Europa em relação às energias importadas. Perante esta realidade, a Europa foi
pressionada no sentido de desenvolver o sector energético, tendo por base novas fontes que
permitam reduzir a dependência energética, particularmente as que têm menor impacte no ambiente
(COM, 2005). Esta necessidade é preenchida pelas energias renováveis, que ao contribuírem para
diminuir a necessidade de importação de recursos, reduzem a dependência externa. Além disso,
actualmente pensa-se que a utilização de recursos renováveis representa uma forma de alcançar o
desenvolvimento energético sustentável (MEE, 2008). Segundo Stupak (2007) desenvolvimento
sustentável dos sistemas energéticos define-se como a energia que, durante a sua produção ou
consumo, apresenta impactos negativos mínimos na saúde humana e no funcionamento saudável
dos sistemas ecológicos fundamentais, incluído o ambiente global, e que pode assim ser fornecida
continuamente às gerações futuras.
Segundo a Agencia Europeia do Ambiente (EEA) (2006), a produção e consumo de energia, que
inclui o sector de transportes, indústria, actividades domésticas e serviços, representa uma das
principais e mais importantes fontes de GEE. O sector energético, em 2003 era então responsável
por cerca de 81,5% do total de emissões europeias (EEA, 2006b). Com a entrada em vigor do
Protocolo de Quioto, as preocupações ambientais ganham forma, ficando estabelecido que os países
em desenvolvimento deverão promover reduções significativas nas emissões de GEE (Muller, 2005).
Perante este panorama energético, a Europa aprovou então uma serie de documentos base, tais
como o Livro Verde, relativo à segurança de abastecimento, ou o Livro Branco respeitante às fontes
de energia renováveis. Estes documentos têm como objectivo contribuir para alcançar um
desenvolvimento equilibrado do mercado comum da energia, minimizando os riscos associados à
garantia de abastecimento, satisfazendo simultaneamente os requisitos de menor impacto ambiental
negativo e contribuindo para a mitigação das alterações climáticas. Em 1997 através do Livro Branco,
a Europa estabelece como objectivos, o uso de 12% de energias renováveis no consumo primário,
até 2010, e 20% até 2020. Estes alvos serão alcançados através da promoção de renováveis em três
diferentes direcções: electricidade, aquecimento/refrigeração e transportes (MEE, 2008).
As três principais fontes renováveis, tendo em vista o desenvolvimento sustentável do sector
energético, são a biomassa, a energia solar e a energia eólica. No entanto há que dar ênfase a uma
particularidade da biomassa, o seu processo de conversão. Este pode gerar três diferentes tipos de
combustíveis (sólido, liquido ou gasoso), o que confere alguma flexibilidade de adaptação tecnológica
de acordo com o objectivo. Tal como foi mencionado, outra característica importante deste recurso é
a multiplicidade de matérias com potencial energético, entre as quais os resíduos agrícolas, florestais,
industriais, entre outros. (MEE, 2008). O uso de biomassa como combustível, principalmente como
fonte de calor, remonta aos antepassados, estando normalmente associada a comunidades rurais.
Os problemas inerentes à sua utilização, como o fumo compacto ou a sua baixa eficiência eram
9
considerados inevitáveis. Com o desenvolvimento tecnológico a biomassa foi empurrada, pelos
combustíveis fósseis, para plano de fundo no cenário energético (REHES, 2007). Por volta dos anos
70, como resultado das crises do petróleo (1973 e 1979), a biomassa voltou a ganhar popularidade e
foi reintroduzida na vida diária de milhões de casas. Anos mais tarde, em 1985, assistiu-se a uma
nova diminuição do preço do petróleo, e o interesse na exploração da biomassa voltou a diminuir.
Começamos então a aperceber-nos que o recurso à biomassa como fonte energética depende
directamente das oscilações do mercado petrolífero. Assim, não será de estranhar o ressurgimento
da biomassa, nos anos noventa, devido à necessidade crescente de energia, ao aumento da
dependência energética externa e com a ameaça de esgotamento das reservas de combustíveis
fósseis, (Muller, 2005)
A biomassa representa uma das fontes de energia renovável com maior potencial, sendo a sua
utilização fortemente encorajada na Europa. Segundo a Comissão Europeia, em 2004, cerca de 4%
do consumo total de energia primária (69 mtep), era garantido pela biomassa. Este facto significa que
a biomassa surgia, já na altura, como a fonte energética renovável mais importante da Europa,
fornecendo dois terços do total energético produzido por renováveis (EEA, 2006a). Para garantir que
o objectivo europeu (12% até 2010) é atingido, a contribuição da biomassa deve então ser
aumentada para cerca de 130 mtep. Para estimular a sua utilização foi lançado, em 2005, pela
comunidade europeia, o plano de acção biomassa (COM, 2005), onde além de serem definidas as
medidas necessárias para estimular o uso de biomassa nos transportes, aquecimento e geração de
electricidade estão também presentes formas de fornecimento do recurso, financiamento e
investigação.
A EEA (2005) realizou um estudo sobre o potencial de utilização da biomassa, tendo como
pressupostos o respeito pelas boas práticas agrícolas, a salvaguarda da produção sustentável de
biomassa e a preservação da produção interna de produtos alimentares. As previsões obtidas estão
demonstradas na Figura 2.
Figura 2 - Potencial Bioenergético da UE – 25.
Fonte: EEA, 2005
10
Com estas previsões fica demonstrado que, se o potencial total de biomassa disponível na Europa
fosse explorado, seria possível duplicar a utilização até 2010 (de 69mtep em 2003, para cerca de
185mtep em 2010), alcançando os objectivos propostos (COM, 2005). No entanto, é de notar que o
estudo foi realizado de um modo conservativo, sem ter em conta a contribuição da Bulgária e
Roménia. Estes países têm um elevado potencial de biomassa por possuírem cerca de 0,7 ha de
terrenos agrícolas per capita, valor muito superior aos 0,4 ha, característicos da UE-25. Pensa-se
então que com a sua contabilização a disponibilidade de biomassa será incrementada (COM, 2005).
1.5. VANTAGENS
Segundo Stupak (2007) a utilização de biomassa representa algumas vantagens, quando comparada
com a produção de “energia fóssil”, que se manifestam em três áreas distintas: sociedade, floresta e
sector energético (Tabela 2).
11
Tabela 2 - Vantagens da utilização de biomassa em comparação com a utilização de combustíveis
fosseis
Fonte: Stupak et al., 2007
Sector Vantagens
Sociedade – sistema
energético sustentável
Neutralidade da biomassa em termos de emissões de CO2 representando
uma fonte de energia sustentável2
Segurança de abastecimento pela multiplicidade de fontes e
possibilidades de utilização.
Desenvolvimento regional e local através da criação de novos mercados
para os proprietários florestais e novos postos de trabalho.
Diminuição das emissões de poluentes devido ao baixo teor em enxofre.
Floresta – produção
sustentável de
biomassa
Benefícios florestais resultantes das operações de limpeza e desbastes.
Estas operações são realizadas mesmo sem considerar o aproveitamento
energético dos resíduos florestais.
Redução dos custos de regeneração, tais como a preparação do solo ou a
plantação de árvores, pela remoção dos resíduos de corte à priori.
Diminuição do risco de infecção das raízes do novo povoamento, pela
recolha dos resíduos após a colheita dos toros. Isto caso o antigo
povoamento estivesse infectado.
Diminuição do risco de pragas de insectos, pela remoção de material que
poderá funcionar como incubadora.
Energia – produção
sustentável de energia
Segurança no abastecimento ao serem utilizados recursos endógenos.
Baixas emissões de dióxido de enxofre (SO2) para a atmosfera, quando
comparadas com os combustíveis fósseis
Reutilização dos resíduos da queima, nomeadamente cinza da madeira,
nas florestas
Além das vantagens referidas, actualmente um dos principais argumentos a favor da utilização de
resíduos florestais como fonte energética, é a diminuição do risco de incêndio. Os desperdícios das
operações florestais, por não possuírem valor comercial, são normalmente deixados no solo criando
um meio de ignição e propagação de fogos. Assim, pensa-se que a sua remoção irá traduzir-se na
diminuição das ocorrências de incêndios e da sua gravidade. É com base nesta suposição que foi
implementado nos Estados Unidos, pelo serviço florestal do departamento agrícola americano, um
programa que, com o objectivo de reduzir a ameaça de fogos florestais, estabeleceu uma cadeia de
aproveitamento do material florestal. Segundo este programa, os resíduos florestais vão alimentar
uma pequena central a biomassa (<3 MW), e também uma instalação de produção de pellets (Neary
& Zieroth, 2007)
2 Desde que a extracção de biomassa florestal, não seja predatória, e quando se considera apenas o
processo de queima (excluindo o processamento e transporte da biomassa)
12
Em 2007, a Bulgária foi amplamente fustigada por fogos florestais devido às elevadas temperaturas
que se fizeram sentir no final de Julho, atingindo em alguns locais mais de 45ºC. Dados da protecção
civil europeia confirmam que, até 31 de Julho de 2007, foram afectados o equivalente a 49 571
hectares, sendo que os distritos mais afectados foram, Sofia, Sliven, Smolyan e Bourgas
(www.ec.europa.eu, visitado em 8 de Setembro de 2008). Desta forma, à semelhança do que se
passa nos Estados Unidos, também na Bulgária os sistemas de recolha de material das florestas
surgem como um forte argumento para a implementação de projectos de bioenergia.
1.6. DESVANTAGENS
Apesar das vantagens apresentadas há que chamar a atenção para algumas das desvantagens da
utilização deste combustível. Quando comparando a densidade energética da biomassa com a de
outros combustíveis, verifica-se que a sua conversão para energia é uma das mais ineficientes.
Comparativamente com o petróleo, para atingir a mesma quantidade de energia, é necessário um
peso 4,5 vezes superior ou um volume 12,5 vezes superior. Além disso, e tal como vai ser
mencionado mais à frente na presente dissertação, o transporte da biomassa é particularmente
desvantajoso, quando comparado com o transporte de um combustível liquido, quer seja por camião,
conduta ou navio. Por fim, o facto de a biomassa ser um recurso com elevada distribuição espacial,
requer que seja montado todo um esquema logístico complexo e bastante oneroso, quando
comparado com algumas das alternativas, nas quais o recurso se encontra concentrado num só local
(como por exemplo as jazidas de petróleo) (Netto, 2008).
13
2. APRESENTAÇÃO DO PROJECTO
Nesta fase revela-se importante enquadrar o projecto na realidade búlgara, assim como mostrar as
razões que levaram uma empresa portuguesa a investir na área das energias renováveis neste país.
Em termos gerais, a agricultura extensiva e o vasto terreno florestal dão à Bulgária posição de
destaque, relativamente ao aproveitamento da biomassa como fonte energética. Quanto ao consumo
de electricidade, estatísticas apontam para um crescimento de 1,7 a 2,3%, numa base anual, o que
significa um aumento substancial das necessidades energéticas do país. A Bulgária possui ainda um
mercado energético livre e uma base legal favorável a investimentos estrangeiros. Por fim, completou
em 2004 a harmonização com a união europeia, no que se refere à legislação ambiental e, em 2002
ratificou o protocolo de Quioto, comprometendo-se a reduzir em 8% as suas emissões de GEE, em
relação a 1988. Estão assim reunidas as condições necessárias para o desenvolvimento da área das
energias renováveis, sendo este um momento propício a investimentos estrangeiros (InvestBulgaria
Agency, 2008).
Além disso, no inicio do ano 2009 a Bulgária passou por um período de escassez energética, quando
foi cortado o acesso ao gás natural, que representa, actualmente, uma das mais importantes fontes
de aquecimento domiciliar. Este acontecimento demonstra a vulnerabilidade energética do país e a
sua elevada dependência externa, traduzindo também a urgência na procura de novas alternativas
energéticas, para que futuramente episódios como este não voltem a acontecer.
2.1. ENQUADRAMENTO HISTÓRICO E GEOGRÁFICO
A Bulgária pertence à península dos Balcãs e situa-se no sudeste europeu. É limitada a norte pela
Roménia, a leste pelo Mar Negro, a sul pela Turquia e Grécia e a oeste pela Macedónia e Sérvia
(Figura 3). Ocupa uma área de 110 990 km2, na qual se distribuem 7 322 858 habitantes
(www.energyagency.at, visitado em 5 de Maio de 2008) e é constituída por 218 concelhos e 28
distritos. Os concelhos são entidades legais e, têm o direito de propriedade e orçamento
independente, as regiões são unidades administrativas e executam a política do governo central
(www.investbg.government.bg, visitado em 10 de Maio de 2008).
14
Figura 3 - Mapa da Bulgária.
Fonte: Republic Bulgaria, 2006
Relativamente ao clima, o perfil geográfico da Bulgária identifica-a como pertencente à zona
continental, caracterizada por um clima ameno com uma rotação regular das quatro estações. No
entanto, a leste e sul o país demonstra as características de um clima mediterrâneo, influenciadas
pelo impacto de grandes bacias hidrográficas. A diversidade de altitudes afecta os padrões de
temperatura e precipitação e provoca uma significativa variabilidade climática (Ministry of
environmental and water; Energy Institute JSCo, 2002).
A história Búlgara foi, desde a Segunda Guerra Mundial, marcada por uma forte influência da política
da Ex-União Soviética. Este regime terminou em 1990, altura em que o país teve pela primeira vez
eleições multipartidárias, nas quais foi eleito um governo socialista. Durante vários anos a economia
búlgara foi caracterizada por fortes instabilidades, que acentuaram a urgência de uma reforma
profunda a nível político e económico. As alterações efectuadas resultaram na estabilização da
macroeconomia o que impulsionou o crescimento do PIB e, em 2003, a Bulgária adoptou uma
economia de mercado, indo ao encontro dos mercados europeus. Com a promessa governamental
de aprofundar as políticas financeiras, acelerar as privatizações e prosseguir com as reformas
estruturais, a União Europeia aceitou o ingresso da Bulgária em 2007 (PEEREA, 2002).
2.2. POLITICA ENERGÉTICA E PANORAMA LEGAL
O sector energético búlgaro é caracterizado por uma forte discrepância entre a procura e a oferta. Se
por um lado, existe um esbanjamento energético bastante enraizado, por outro as reservas de carvão
existentes, além de escassas, possuem baixa qualidade, devido ao elevado teor em enxofre. Deste
modo, para suprimir as suas necessidades energéticas, importa da Rússia cerca de 70% do seu
consumo energético total, distribuído entre petróleo (45%), gás natural (25%) e combustíveis sólidos
(30%) (MEER, 2002). Assim, o país reflecte as preocupações europeias, no que se prende com a
garantia de abastecimento, e a elevada dependência externa. O desenvolvimento e implementação
Sérvia
Roménia
Turquia
Grécia
Macedónia
Mar Negro
15
de uma estratégia que garanta o aprovisionamento energético de forma eficiente, e que seja
consistente com as preocupações ambientais internacionais, revela-se essencial para uma economia
nacional crescente e estável.
Perante este cenário, o concelho de Ministros desenvolveu em 1998 o National Strategy for
Development of the Energy Sector and Energy Efficiency by 2010. Esta estratégia inclui um conjunto
de medidas a longo prazo que pretendiam alcançar os seguintes objectivos:
i. Assegurar o abastecimento a custos mínimos;
i. Garantir a segurança nuclear;
ii. Fomentar a independência energética através do uso de fontes energéticas locais;
iii. Promover o uso racional de energia e a utilização de fontes de energia renovável;
iv. Desenvolver o sector energético em conformidade com os requisitos ambientais, aumentando
a capacidade eléctrica instalada, de forma a satisfazer a procura energética (tendo presente a
eminente desactivação de duas unidades nucleares na central de Kozloduy);
v. Estabelecer um mercado energético competitivo;
vi. Integrar sistema energético búlgaro no mercado europeu (PEEREA, 2002).
Em 2002, para substituir a estratégia nacional para o desenvolvimento do sector energético até 2010,
é lançada uma nova estratégia energética. Esta, além dos pressupostos anteriores, pretende
funcionar como um enquadramento legal estável para o investimento e comércio. A principal ambição
deste documento passava pela afirmação da Bulgária como parceiro para abastecimento eléctrico e
comércio de matérias e produtos (MEER, 2002).
Também em 2002 a Bulgária ratificou o protocolo de Quioto, comprometendo-se a reduzir em 8%,
comparativamente a 1988, as suas emissões de GEE, no período 2008-2012. No entanto, já em 2002
a Bulgária apresentava uma redução de 56% (79 milhões de toneladas) relativamente ao ano base
(1988). Os principais responsáveis por esta redução tão significativa foram o decréscimo do produto
interno bruto (PIB) e da população (26 milhões de toneladas de GEE), a implementação de políticas
de transição para economia de mercado e também políticas energéticas (53 milhões de toneladas de
GEE). Para garantir que os objectivos de Quioto são alcançados e que as emissões mantêm-se
abaixo dos 130,5 Mton CO2 eq (8% das emissões do ano base) o governo búlgaro obteve as previsões
das emissões até 2020 (Figura 4). Para tal utilizou:
- a evolução da população:
o decréscimo de 0,8% anuais no período 2003-2009;
o decréscimo de 0,6% anuais no período 2010-2020;
- o desenvolvimento do PIB:
o aumento de 5,25% no período 2004-2005;
o aumento de 5,5% no período 2006-2016;
o decréscimo do PIB nos anos seguinte até alcançar os 3,5% em 2020;
- as mudanças previstas na intensidade energética das indústrias e dos serviços, como
resultado da melhoria da eficiência energética e das tecnologias de produção;
16
- as mudança da intensidade energética nos domicílios como resultado do aumento do
rendimento e da melhoria da eficiência energética das habitações e dos equipamentos
(Christov, 2004).
Figura 4 - Projecção da evolução das emissões de GEE até 2020, em Gg CO2 eq.
Fonte: Christov, 2004
Assim, se as tendências estabelecidas pelo governo se verificarem, a Bulgária não terá problemas
em satisfazer os objectivos de Quioto. Desta forma, está apta a entrar no comércio internacional de
emissões, podendo comercializar o seu excedente com outros países integrantes do protocolo de
Quioto (Christov, 2004).
Relativamente às políticas energéticas búlgaras, em 2003 foi discutido um novo Energy Act, que
pretendia focar a utilização de energias renováveis. Esta estratégia obrigava a conexão à rede das
produtoras de energia a partir de fontes renováveis, sendo esta conexão paga pelo produtor. Além
disso, mencionava a obrigação de compra de energia renovável a preço especial, cerca de 80% do
preço da electricidade vendida aos domicílios (aproximadamente 40 €/MWh em 2005) referindo
também a elaboração de certificados verdes (Nikolaev, 2006).
Para cumprir os objectivos a que se propõe, o Ministério da Economia e Energia actua através da
Agência de Eficiência Energética (AEE). Esta entidade desenvolve projectos para a melhoria da
eficiência energética e geração de calor a partir de fontes renováveis. A AEE Búlgara elaborou um
programa de acção a longo prazo em conformidade com o Energy Act, para o período que decorre
entre 2005-2015. Este programa está em consonância com o conceito de desenvolvimento das fontes
de energia renováveis no país, assim como as metas indicativas para a geração de energia eléctrica,
e os meios para os alcançar. Neste programa são também mencionados alguns objectivos de
melhoria do sector energético tais como:
o Alcançar uma utilização de renováveis da ordem dos 6% ate 2015, sendo que em 2006 era
cerca de 4,5%;
Previsão CO2 eq Limite de Quioto
17
o Atingir uma participação de biomassa de 3,6% no total de energia primária abastecida e 7,7%
no total de energia primária consumida;
o Consumir 86% de energias com origem em recursos renováveis nos domicílios
(principalmente lenha) (Nikolaev, 2006).
Segundo o Director Executivo da Agência de Eficiência Energética, Tasko Ermenkov, 2006 seria o
ano de implementação de medidas práticas e concretas na área da eficiência energética de forma a
alcançar as exigências da política energética europeia (EEAa, Bulletim 2006, 2006). Tal como foi dito,
cada estado membro deverá contribuir para que até 2020 as energias renováveis representem cerca
de 20% do consumo total de energia na Comunidade Europeia.
Para a Bulgária os alvos relativos às renováveis são calculados como a parte de consumo de
renováveis no consumo final bruto de energia. O consumo de renováveis inclui o uso directo, por
exemplo em biocombustíveis, somado à energia eléctrica produzida através de renováveis, como
eólica, ou hidroeléctrica. A energia final consumida é a utilizada nos domicílios, indústria, serviços,
agricultura e transporte. O objectivo búlgaro é alcançar os 16% e está a aproximar-se rapidamente do
seu alvo, uma vez que em 2005 apresentava 8,4% (www.ec.europa.eu, visitado em 14 de Abril de
2008).
2.3. BALANÇO ENERGÉTICO
Tal como foi referido anteriormente, apesar das necessidades energéticas da Bulgária revelarem uma
elevada dependência externa, as importações realizadas permitem que a produção de energia
(electricidade e calor) seja muito diversificada (Figura 5). Quando em comparação com os valores
europeus para o mesmo ano verifica-se que a utilização de carvão e energia nuclear na Bulgária é
bastante superior à media europeia (31% e 30% respectivamente), sendo no entanto o uso de
renováveis, petróleo e gás natural inferior (15%, 4% e 20% respectivamente) (www.iea.org, visitado
em 17 de Abril de 2008).
Figura 5 - Produção de energia eléctrica em 2005.
Fonte: www.iea.org,visitado a 14 de Abril, 2008
18
Com as mudanças na política energética de todo o mundo e com o potencial de desenvolvimento do
sector energético tradicional a caminho da saturação, a Bulgária vê-se a braços com novos desafios.
A solução mais imediata e utilizada um pouco por toda a Europa tem sido o recurso às renováveis.
Diversos estudos realizados mostram que o potencial da Europa e em particular do Sudoeste
Europeu, no que se prende com as renováveis, é muito elevado. No entanto, o seu real
aproveitamento é muito baixo, devido a obstáculos tecnológicos, legislativos, geográficos entre outros
(REC, 2005). Como resultado destes impedimentos, a participação das renováveis no consumo
interno bruto é aproximadamente 6% em 2005, valor semelhante à média europeia (6%) e bastante
superior aos 2,3% apresentados em 1997. Na Figura 6 está ilustrada a utilização de fontes de energia
renováveis no país considerando a sua utilização para a geração de electricidade e para a produção
de calor (www.ec.europa.eu, visitado em 17 de Abril de 2008). Tal como vem evidenciado, a
biomassa apresenta a contribuição mais significativa de todas as renováveis. Entre 1997 e 2005, o
consumo de biomassa no país quase triplicou. Neste período, o seu preço era bastante inferior a
todas as outras fontes de energia, o que tornou a sua utilização mais atractiva (MEE, 2008).
Figura 6 - Contribuição das fontes renováveis para a produção de energia em 2005.
Fonte: www.iea.org, visitado a 14 de Abril de 2008
2.4. PRESENTE UTILIZAÇÃO DA BIOMASSA
Na Bulgária, a biomassa é utilizada maioritariamente em fogões e fornos para cozinhar ou ainda em
lareiras. Por esta razão, os materiais mais consumidos são a lenha e os resíduos industriais de
origem lenhosa. Estes sistemas de aquecimento são maioritariamente utilizados nas áreas rurais,
como consequência do baixo rendimento da população, dificuldade de acesso a outros combustíveis
(impossibilidade de conexão à rede de gás natural) e ainda devido à abundância e facilidade de
acesso a resíduos agrícolas e florestais (REHES, 2007). Os sistemas individuais consomem
aproximadamente 2 milhões de m3 de lenha e briquettes por ano, produzidos a partir de resíduos
florestais e subprodutos das ITM (Black & Veatch, 2005).
Para ir ao encontro da falha de conhecimento, no que se refere ao uso e capacidade de biomassa,
têm sido desenvolvidos estudos piloto e avaliações preliminares, que começam a destacar a
capacidade da Bulgária no que se refere à biomassa. No entanto, apesar dos resultados se
19
mostrarem promissores, a falta de investimentos neste tipo de projectos tem impedido o progresso
nesta área. A par com os recursos hídricos, a biomassa surge como uma contribuição significativa
para o consumo energético, aproximadamente 3,7% ou seja 409,000 toe de um total de 10 918 000
toe. No entanto, devido à falta de dados e estimativas nacionais prevê-se que na prática esta
capacidade seja bastante superior (Black & Veatch, 2005). A Figura 7 identifica as regiões onde os
projectos de biomassa foram implementados pela indústria e os que estão hoje em dia em uso.
Figura 7 - Distribuição da capacidade instalada de biomassa.
Fonte: Black & Veatch, 2005
2.5. DESCRIÇÃO DO PROJECTO
A empresa Mapa Internacional, estabelecida na Bulgária, pretende instalar uma central a biomassa,
aproveitando a experiência portuguesa na área. Os objectivos da empresa, nesta fase, passam por
concluir todo o processo de licenciamento até ao final do ano 2009, para que em 2010 arranque a
fase de projecto e construção. A central terá capacidade para gerar 15 MW de electricidade, que será
vendida à companhia distribuidora, de acordo com a Lei do Sector Energético e Lei das fontes de
Energia Renováveis e Biocombustíveis (publicadas em DR 98/14 de Novembro de 2008). A
electricidade será produzida através de um ciclo termodinâmico simples, que inclui uma caldeira a
vapor, uma turbina e um gerador, sendo posteriormente inserida na rede eléctrica nacional.
Segundo Timmons (2007), quando a madeira é queimada para a obtenção de vapor, cerca de 2/3 do
potencial energético é dissipado na forma de calor residual. Este potencial poderá ser utilizado por
outras indústrias vizinhas, tais como estufas, ou ainda ser inserido no sistema de aquecimento
distrital. Nestas situações, as características de pressão e temperatura do vapor poderão ser
ajustadas às necessidades dos consumidores, no interior da própria central eléctrica. Os sistemas de
aquecimento, construídos entre 1970 e 1990, estão presentes em todos os distritos e municípios
búlgaros. São alimentados a carvão e fornecem cerca de 22% do aquecimento público e residencial.
Desta forma, as redes de aquecimento representam mais uma alternativa para o aproveitamento do
calor originado (www.cres.gr, visitado em 14 de Abril de 2008).
20
Voltando ao sistema de produção, a água necessária para o processo deve possuir parâmetros
específicos de qualidade e permitir um caudal de alimentação constante. Prevê-se assim a sua
recolha num canal de irrigação ou furo, estando também em projecto a construção de reservatórios.
No que se refere às cinzas produzidas, considera-se que estas não possuem quaisquer
características de perigosidade, e que por isso podem ser reaproveitadas como fertilizantes,
utilizadas na construção civil, entre outras (Caldeira, 2008).
A central será construída no município de
Panagiurishte, distrito de Pazardzhik, região centro
sul (NUT II) da Bulgária (Figura 8). Pazardzhik faz
fronteira com as regiões Sofia, Blagoevgrad,
Smolyan e Plovdiv ocupando 4458 km2, o que
representa aproximadamente 4% do total do
território búlgaro. Mais de metade da sua área é
coberta por floresta (57,1%), o que faz com esta
região seja ideal para o desenvolvimento de um
projecto de bioenergia. A restante ocupação do solo
inclui 35,6% de terrenos agrícolas, 3,3% urbanos,
2,6% rios e zonas húmidas, 0,6% de infra-estruturas
rodoviárias e 0,4% de pedreiras e minas. O distrito
ocupa a 8ª posição no ranking da população búlgara, acolhendo aproximadamente 313 059
habitantes. A região centro de Pazardzhik está a 100 km da capital Sofia e a 37 km de Plovdiv
(segunda maior cidade búlgara) (www.pz.government.bg, visitado em 3 de Dezembro de 2008).
O local exacto de construção deverá partir do compromisso entre a garantia de abastecimento, a
minimização dos custos de transporte e dos impactes nas imediações da central. No que se prende
com o abastecimento, deve ser garantido que a área envolvente da central possui elevada densidade
florestal. A proximidade com a origem significará também, à partida, a minimização dos custos
associados ao transporte. Este factor logístico surge como um dos mais importantes de todo o
projecto, e por isso, a estimativa dos custos associados ao transporte da biomassa representa um
dos objectivos da presente tese e será aprofundado mais à frente. No entanto, pode-se já adiantar
que à recolha e transporte da biomassa está associada a movimentação de maquinaria pesada, e ,
por isso, é essencial garantir que ao redor da central existe uma boa infra-estrutura rodoviária. Por
exemplo, uma central com a capacidade de gerar 50 MW de energia implica a circulação de
aproximadamente 70 camiões por dia. Assim, entende-se que a construção deste tipo de projecto não
seja propriamente popular perto de zonas residenciais, e por isso deverá ser projectada para uma
zona industrial existente ou em desenvolvimento (Timmons, et al. 2007) Outro factor a considerar é a
garantia de abastecimento a longo prazo, pelo que as oportunidades de aproveitamento de outras
fontes de biomassa lenhosa, para além da florestal, deverá ser equacionada. Deste ponto de vista
revela-se vantajoso instalar a central numa área em que estejam presentes indústrias, como a da
pasta e do papel ou ainda ITM. Por fim, para instalar a central é ainda importante verificar a distância
à rede electrica de alta voltagem. Caso não exista perto do local, deverá ser construída, o que se
Fonte: www.wikipedia.pt, visitado em 3 de
Dezembro de 2008
Figura 8 - Localização de Pazardzhik.
21
traduz na necessidade de maiores investimentos e maiores prazos (Timmons et al. 2007). Perante
estes factores, a empresa optou por desenvolver o projecto num terreno pertencente a um parque
industrial.
2.6. CARACTERIZAÇÃO DO SECTOR FLORESTAL
Há 600-700 anos atrás, grande parte do território búlgaro era coberto por floresta. No entanto a
intensiva actividade humana foi progressivamente reduzindo a cobertura florestal, até
aproximadamente 30% do território, sendo que a maioria das florestas remanescentes estão
localizadas nas áreas montanhosas e semi-montanhosas (FAO/Czech Republic, 2004). Mais
recentemente, e segundo o relatório florestal da Food and Agriculture Organization (FAO), a floresta
búlgara tem assistido a um crescimento, de 3 327 000 ha em 1990 para 3 625 000 ha em 2005
(Tabela 3).
Tabela 3 - Ocupação de solo.
Fonte: FAO, 2005
Categorias de ocupação de solo
Área (ha)
1990 2000 2005
Floresta3 3 327 000 3 375 000 3 625 000
Outros terrenos com espécies lenhosas4 130 000 105 000 27 000
Outros terrenos5
7 606 000 7 583 000 7 411 000
Águas interiores6 36 000 36 000 36 000
Total 11 099 000 11 099 000 11 099 000
Segundo as medidas apresentadas no FAO/Czech Republic (2004), a actual prioridade no sector
florestal – sustentabilidade da floresta – pode ser alcançada, por exemplo, através do aumento da
proporção de espécies de folha caduca, diminuição da densidade inicial do povoamento, e
estabelecimento de povoamentos mistos. Estas operações deverão realizadas em territórios
pertencentes e administrados pelo Estado - fundo florestal, particularmente em áreas destruídas pelo
fogo, em povoamentos destruídos pela seca, clareiras e incultos. Além disso, segundo o National
Forest Policy Strategy (NFPS) (2003), e à semelhança do que acontece na maioria dos países
europeus, a expansão das florestas tem ocorrido por reflorestação de terrenos pouco produtivos e
abandonados e, por isso, impróprios para uso agrícola. Esta expansão tem como objectivo aumentar
a área de floresta, a sua produtividade e combater a erosão do solo (Rafailov,et al. 2003).
3 Parcelas com área maior que a 0,1 ha, constituídas por árvores com mais de 5 m e com uma
cobertura de copa superior a 10%. 4 Parcelas com área maior que 0,5 ha, não classificadas como Floresta, constituídas por árvores com
mais de 5 m e com uma cobertura combinada de arbustos e árvores superior a 10% 5 Toda a área que não é constituída por árvores ou água
6 Inclui rios, lagos e outros reservatórios de água.
22
De acordo com a estratégia e política florestal búlgara, a floresta tem em média 49 anos, e é
dominada por povoamentos de caducifólias, cerca de 68% da área florestal, contando com a
presença de espécies como carvalhos (Quercus petraea, Q.frainetto, entre outros) e faias. Os
povoamentos de coníferas abrangem 32% da área florestal e são representados por espécies de
pinheiro como Pinus sylvestris, Pinus nigra e o picea (Picea abies). A área ocupada pelas diferentes
espécies está demonstrada na Tabela 4.
Tabela 4 - Distribuição das espécies mais importantes na floresta búlgara.
Fonte: FAO/Czech Republic, 2004
Espécie Área (ha) %
Coníferas
Pinus sylvestris 580 000 16
Picea abies 145 000 4
Pinus nigra 326 250 9
Outras coníferas 108 750 3
Total 1 160 000 32
Quercus cerris 326 250 9
Fagus sylvatica 616 250 17
Outros Carvalhos 833 750 23
Outras espécies de folha caduca 688 750 19
Total 2 465 000 68
Total área florestal 3 625 000 100
Relativamente ao regime de propriedade florestal, segundo NFPS (2003), 85,9% da área total
florestal é da responsabilidade do Fundo Florestal e os restantes 14,1% pertencem a privados, entre
os quais os municípios, comunidades religiosas, escolas e outros (Figura 9).
Figura 9 - Distribuição da propriedade florestal.
Fonte: NFPS, Sustainable Development of the Forest Sector in Bulgária, 2003-2013, 2003
85,9%
8,1%5,4%
0,4%
0,2%
0,6%
Distribuição da Propriedade Florestal
Fundo Florestal
Particulares
Municipios
Comunidades religiosas
23
O fundo florestal representa a área florestal total em termos administrativos, incluindo as áreas não
florestadas, e ocupa 34% do território búlgaro (aproximadamente 4 milhões de ha) (FAO/Czech
Republic, 2004). Está dividido em 16 regiões florestais administrativas (RFA), que têm como função
gerir as florestas, o que inclui a sua preservação, limpeza e recuperação. As RFA também são
responsáveis pela produção de madeira para fins industriais e residenciais (produção de energia). A
exploração de madeira ocorre em áreas restritas (4% da área florestal total), que são ciclicamente
alteradas de forma a cobrir toda a área florestal (REHES, 2007).
A colheita é feita por cortes de regeneração e/ou sanitários, ou ainda através de desbastes. A
proporção de desbastes na colheita total aumentou desde 1960, mas não a um ritmo que conduza ao
aumento do valor de produção futura. Segundo os Planos de Gestão Florestal, o volume médio de
colheita previsto para o período 1996-2000 foi de 5,2 milhões m3/ano, o que representa cerca de 37%
do incremento florestal esperado. No entanto, a média de colheita real foi de 4,4 milhões m3/ano, dos
quais 72% são colheita industrial e 28% são colhidos pela população rural. Este défice nos desbastes
realizados advém das limitações do mercado de madeira de pequenas dimensões, assim como da
falta de fundos para esta operação silvícola. No entanto, há que referir que estas operações
representam uma das formas de aumentar o valor das comunidades arbustivas, mantendo-as
saudáveis e mais produtivas (FAO/Czech Republic, 2004) pelo que se prevê na estratégia florestal
nacional a promoção e encorajamento do desbaste dos povoamentos (NFPS, 2003). Outro factor que
contribui para a baixa taxa de colheita de madeira é a acessibilidade. Segundo a NFPS, do volume de
corte admissível, aproximadamente 477 000 m3 não é explorável por falta de acessos. A densidade
de estradas florestais é, em média, 7,9 m/ha. Este valor é substancialmente inferior à média que se
verifica em países com condições topográficas muito semelhantes como por exemplo a Áustria, Suíça
e França cuja densidade de estradas florestais varia entre 36 m/ha, 40 m/ha e 26 m/ha,
respectivamente. A distância média de transporte é 150 a 200 km, sendo que as distâncias de
extracção (skidding) podem ir até 2 km (FAO/Czech Republic, 2004). Cerca de 80% das estradas são
as chamadas estradas de verão, uma vez que só são transitáveis neste período e apenas 20% estão
asfaltadas. Devido às restrições orçamentais, os programas de construção rodoviária foram
sucessivamente reduzidos nos últimos anos (FAO/Austria, 1999). Para ultrapassar a limitação de
acessibilidade, o NFPS (2003) prevê como linha de acção a promoção de um programa nacional para
o desenvolvimento da rede de estradas florestais. Também em termos futuros, o NFPS (2003) prevê
que, em 2010, o volume máximo sustentável de colheita atinja os 8 milhões de m3, sendo que 3,5
milhões de m3 serão provenientes dos desbastes e 4,5 milhões de m
3 dos abates regenerativos.
A madeira extraída das florestas é vendida às indústrias madeireiras búlgaras (mais de 5500), sendo
que as serrações representam cerca de 37% das empresas. Na sua grande maioria, as serrações
não utilizam os resíduos primários, resultantes do processo de corte, nem secundários, resultantes do
processamento da madeira. Também, as dimensões inapropriadas da madeira para algumas
indústrias, faz com que da sua utilização resulte uma grande quantidade de desperdícios. Para
combater estas limitações, o NFPS (2003) prevê um conjunto de acções estratégicas que passam
pela introdução de uma maior variedade de madeira, quer em temos de dimensões quer em termos
24
de qualidade. Em última análise as medidas previstas pelo NFPS (2003) significam o encorajamento
da utilização de biomassa para fins energéticos.
25
3. CADEIA DE APROVEITAMENTO DA BIOMASSA FLORESTAL
De uma forma resumida, podemos admitir que a cadeia de aproveitamento da biomassa florestal,
tendo em vista a produção de energia, é constituída por três acções distintas:
Recolha dos resíduos na floresta;
Transporte;
Queima dos resíduos na central e produção de bioenergia.
Neste capítulo pretende-se avaliar estas três fases, mencionando as suas principais características e
aspectos relevantes (Figura 10).
Figura 10 - Aspectos a ter em conta num projecto de bioenergia.
Fonte: Adaptado de OECD/IEA ( 2007)
3.1. RECOLHA E TRANSPORTE DA BIOMASSA FLORESTAL
Tal como referido anteriormente, a biomassa utilizada como material combustível na central tem
origem nos resíduos de exploração florestal. Apesar das vantagens referidas (subcapítulo 1.5), o
aproveitamento dos resíduos florestais não é, à partida, economicamente viável devido aos custos
associados ao seu transporte e recolha. Sendo a baixa densidade uma das principais características
da biomassa, o seu transporte só será viável se a distância entre o local de recolha e a central for
relativamente pequena. Para ultrapassar esta condicionante, a cadeia de aproveitamento da
biomassa deverá ser executada em simultâneo com a exploração da madeira comercial. Tal faz
Escolha da Tecnologia Escala da instalação
Balanço de Carbono Penetração no Mercado
Movimentação de Veículos Armazenamento
Qualidade do Combustível Especificidades do Combustível
Resíduos Florestais Erosão do solo
Método de Colheita Biodiversidade
Fertilidade do Solo Recursos Hídricos
Recolha de Biomassa
Transporte
Central de Conversão
26
sentido se considerarmos que, desta forma, os meios técnicos (de transporte e processamento) e
humanos (operadores) são os mesmos para as duas cadeias. Outro factor importante no processo de
aproveitamento dos resíduos florestais é a fraca sensibilização dos empreiteiros florestais. Devem
então ser implementadas práticas e incentivos, que fomentem esta actividade de uma forma
optimizada, tendo em atenção a quantidade e qualidade dos resíduos recolhidos (www.naturlink.pt,
visitado em 6 de Julho de 2008).
Esquematicamente a exploração florestal inclui as seguintes operações (Figura 11):
Figura 11 - Operações da cadeia de exploração florestal.
a) Abate: Consiste no corte das árvores, o mais perto do solo possível, para que as operações
seguintes sejam facilitadas. Nesta operação utiliza-se uma motosserra, que por ser um
equipamento fácil de transportar, pode ser utilizado em qualquer tipo de terreno (DGF, 2003).
b) Processamento: Esta operação inclui o corte dos ramos, toragem e descasque das árvores
abatidas, realizadas com o objectivo de comercialização da madeira. O corte consiste na
eliminação dos ramos e da bicada após o abate da árvore, utilizando harvesters ou
processadores. Na toragem, o tronco das árvores é seccionado transversalmente, através de
cortes perpendiculares ao seu eixo, e no descasque a casca das árvores é removida (DGF,
2003).
c) Rechega e Extracção: A extracção consiste na movimentação do material lenhoso para junto de
uma via principal, onde ficará empilhado em áreas específicas, os carregadouros7. Esta pode
incluir uma fase inicial de rechega, na qual o material que se encontra disperso pelo local de
abate, é deslocado e concentrado junto aos trilhos de extracção e posteriormente transferido
para o carregadouro. O conjunto destas duas operações é normalmente denominado como
transporte primário. Este deve ser efectuado por tractores adaptados às necessidades do
trabalho que realizam, sendo que as máquinas mais utilizadas são o tractor arrastador ou
rechegador, o tractor agrícola equipado com grua e reboque, tractor transportador e carregador-
transportador, ou forwarder. Estes veículos são caracterizados por possuírem uma estrutura
robusta devido às cargas que transportam, e também por se deslocarem frequentemente em
terrenos declivosos, ou sem trilhos (DGF, 2003).
d) Carregamento e Transporte: Nesta fase, o material acumulado nos carregadouros é colocado
em veículos de transporte, para ser conduzido ao seu destino final (DGF, 2003).
7 Local provisório junto a via de acesso, que se destina ao armazenamento do material lenhoso
resultante da exploração florestal, até que sejam feitos os carregamentos (Ormond, 2004)
Abate ProcessamentoRechega e Extracção
Carregamento e transporte para
destino final
27
A grande diferença entre a cadeia de aproveitamento da madeira comercial e dos resíduos florestais
está na inclusão de uma operação de tratamento. Esta, que consiste basicamente na produção de
estilha, pode ser realizada segundo três métodos distintos, no povoamento, no carregadouro, ou
numa unidade industrial específica (DGF, 2003).
No caso de o tratamento ser feito no povoamento (Figura 12), depois da rechega e empilhamento
(manual ou mecanizado) (1), os resíduos são recolhidos e estilhaçados (mecanicamente) no local de
abate (2). Em simultâneo com o processamento, a estilha é acumulada num contentor, que uma vez
cheio é levado para o carregadouro (3). Nesta altura a estilha é descarregada dos contentores (4), e
transferida para os camiões de grande capacidade (5), responsáveis pelo transporte para a central de
produção de energia (6) (DGF, 2003).
Figura 12 - Processamento no povoamento.
Fonte: DGF, 2003
Quando o estilhaçamento ocorre no carregadouro, depois da rechega e empilhamento, os resíduos
são carregados mecanicamente num reboque no local de abate. Em seguida são transportados para
o carregadouro onde são descarregados e processados. Por fim os camiões são carregados e a
estilha é transportada para a unidade de queima. Este método apresenta desvantagens relativamente
ao tempo de operação, porque necessita que o material seja carregado na mata, transportado e
descarregado no carregadouro. É também necessário dispor, no carregadouro de uma área
suficientemente grande, para receber os resíduos a maquinaria de estilhaçamento e, para permitir as
manobras do camião de carga e descarga (DGF, 2003).
Por fim, no método de estilhaçamento dos resíduos numa unidade industrial (Figura 13), o
processamento do material ocorre em final de linha, isto é, numa instalação específica ou na própria
central de produção de energia. Este processo acarreta elevados custos de transporte, uma vez que
os resíduos florestais não processados ocupam um grande volume, necessitando assim de maiores
veículos transportadores. No entanto, a utilização de terminais de acumulação e processamento do
material pode também ser vista como vantajosa. Além de reduzir a área necessária ao
armazenamento do material combustível na central, aumenta as possibilidades logísticas de
28
optimização e distribuição. Isto significa que o material adequado pode ser entregue onde é mais
necessário e no prazo imposto, o que torna o método mais flexível face a alterações nas
necessidades de abastecimento (DGF, 2003).
Figura 13 - Processamento numa unidade industrial.
Fonte: DGF, 2003
Tendo em conta as características anteriormente referidas, depreende-se que a escolha do método
de processamento depende do relevo do local de exploração e da quantidade de desperdícios
produzida (DGF, 2003). Tal como foi referido brevemente no estado da arte, a transferência dos
resíduos da floresta para a central de produção de bioenergia representa a actividade chave na
cadeia de aproveitamento, podendo esta parcela inviabilizar economicamente um projecto. Seja para
a produção de calor, electricidade ou ambos, o projecto deverá ser competitivo, isto é, a matéria
combustível deverá ser entregue na estação ao mais baixo custo possível. A minimização dos custos
de aproveitamento bioenergético passa pela minimização dos custos associados às operações
descritas (www.eubia.org, visitado em 4 de Junho 2008).
Actualmente na Bulgária, sendo a biomassa utilizada a nível rural, grande parte da matéria utilizada é
colectada pelos próprios donos a partir das suas terras a baixo custo. Neste caso, os resíduos são
transportados recorrendo a carroças puxadas por animais ou tractores agrícolas com reboque. Em
média, as distâncias percorridas são cerca de 10 a 15 km (REHES, 2007).
29
3.2. QUEIMA NA CENTRAL
3.2.1. CARACTERÍSTICAS DA BIOMASSA FLORESTAL
As características da biomassa influenciam directamente a escolha da tecnologia de conversão,
devido à sua especificidade no que se prende com o conteúdo de matéria seca, tamanho, forma e
consistência. De facto, algumas características fazem da biomassa um bom combustível tais como a
facilidade de secagem, elevado poder calorífico, baixa temperatura de ignição, elevado teor em
voláteis, elevada taxa de combustão e baixa energia de activação. No entanto, factores como a
humidade, granulometria, densidade e heterogeneidade dos materiais poderão limitar a eficiência da
sua combustão. Além da humidade e do poder calorífico, a biomassa é também caracterizada pela
sua estrutura física, peso, volume, densidade e quantidade de cinzas (www.aboutbioenergy.info,
visitado em 5 de Junho, 2008).
Composição
De acordo com a Tabela 5, a composição química da biomassa varia consoante as espécies. Em
termos gerais, as plantas são constituídas por aproximadamente 25% de lenhina e 75% de
carbohidratos ou açúcares que formam longas cadeiras de polímeros. A fracção de lenhina consiste
em moléculas não açúcares, que funcionam como “cola” mantendo unidas as fibras de celulose ou
hemicelulose (www.eubia.org, visitado em 4 de Junho de 2008).
Tabela 5 - Valores típicos da composição de madeiras duras e macias
Fonte: www.eubia.org, visitado em 4 de Junho, 2008
Tipo de Madeira Celulose Hemicelulose Lenhina
Macia (Coníferas) 45 25 30
Dura (Caducifólia) 42 38 20
Tal como nos combustíveis fósseis, o principal constituinte da madeira é o carbono, seguido do
oxigénio e em terceiro lugar o hidrogénio (aproximadamente 5 a 6% da matéria seca). Por ser
constituída essencialmente por hidratos de carbono, a biomassa tem muito mais oxigénio que os
combustíveis fósseis convencionais, incluindo o carvão, o oxigénio representa cerca de 45% da
matéria seca. O elevado teor em oxigénio faz com que a combustão da biomassa necessite de uma
menor quantidade de ar, libertando também uma menor quantidade de energia. Além destes
elementos também existe azoto, enxofre e cloro, em pequenas quantidades (normalmente inferiores a
1% da matéria seca), que são responsáveis pela formação de emissões poluentes, o que contraria o
argumento de neutralidade da biomassa em emissões de GEE. Por exemplo, o azoto, constituinte da
fracção proteica das plantas e elemento indispensável para o seu crescimento, é responsável pela
emissão de óxido de azoto (NO) e dióxido de azoto (NO2) (Dias, 2002).
30
Conteúdo Energético e Humidade
O conteúdo energético da biomassa é determinado pela sua composição química e normalmente
expresso como o poder calorífico superior (PCS)8 e/ou inferior (PCI). Apesar de os recursos de
biomassa utilizados para a produção de bioenergia terem diversas fontes e por isso características
muito distintas, apresentam propriedades mais uniformes do que alguns combustíveis fósseis como o
carvão ou o petróleo. Isto é, enquanto o poder calorífico inferior dos combustíveis fósseis varia entre
20 e 30 GJ/ton, o dos resíduos agrícolas varia entre 15 e 17 e dos florestais entre 18 e 21 GJ/ton
(www.eubia.org, visitado em 9 de Junho de 2008).
Tal como indicado na Figura 14, o poder calorífico e consequentemente o conteúdo energético da
biomassa, varia com a humidade da matéria. Estas duas variáveis são inversamente proporcionais,
isto é quanto maior o teor em humidade, menor o poder calorífico da biomassa. Também, elevados
teores em humidade poderão potenciar a degradação biológica o que afecta directamente a
qualidade do material, e por fim, o conteúdo em água influencia a durabilidade dos equipamentos da
instalação. A humidade excessiva, combinada com outros componentes da madeira, pode formar
compostos altamente corrosivos, responsáveis pela degradação e entupimento dos sistemas de
alimentação e manuseamento da biomassa (Rummer & Seixas, 2007).
Figura 14 - Variação do poder calorífico inferior com a humidade
Fonte: www.eubia.org, visitado em 9 de Junho 2008
8 O poder calorífico superior (PCS) corresponde à quantidade máxima de energia libertada durante a
combustão completa de uma unidade de combustível.
PC
I (M
J/k
g)
Conteúdo em humidade (%)
31
Volume
Quando um projecto de bioenergia é planeado, é importante ter conhecimento do conteúdo
energético de um dado volume de biomassa. Este depende directamente do método de colheita e
processamento e influencia a dimensão da instalação, a área de armazenamento necessária e a
disponibilidade de transportes (Figura 15) (www.aboutbioenergy.info, visitado em 5 de Junho de
2008).
Figura 15 - Volume de combustível necessário para substituir um metro cúbico de petróleo
Fonte: www.aboutbioenergy.info, visitado em 5 de Junho, 2008
O desenvolvimento de sistemas adequados de colheita e compactação, ao potenciarem a redução do
volume, revelam-se vantajosos do ponto de vista do aperfeiçoamento da logística do projecto. A
densificação da matéria florestal diminui também a parcela dos custos associados ao transporte e
distribuição. Ao torná-los mais competitivos em relação aos combustíveis fósseis, como o carvão e
petróleo, facilita a sua introdução no mercado energético, estando fortemente implementados em
países como a Áustria, Suécia, Dinamarca e Alemanha (REHES, 2007).
Os sistemas de densificação transformam a biomassa na forma de pequenas partículas como palha,
serradura e estilha, briquettes ou pellets (Tabela 6). Dependendo do equipamento utilizado para a
compactação, do material e do tipo de biomassa, a densidade pode variar de 600 kg/m3 a 1 500
kg/m3. No entanto, para poder ser compactada, o teor em humidade da matéria deve ser próximo dos
7 a 14%, sendo que, para valores superiores, a compactação é muito difícil e para valores inferiores o
produto poderá não se manter compactado. Os biocombustíveis densificados são muito semelhantes
em características como: poder calorífico, humidade e características químicas. No entanto, a
densidade dos pellets é superior à dos briquettes e o seu tamanho é inferior. A principal vantagem
dos combustíveis densificados é a sua conveniência uma vez que, ao possuírem dimensões
uniformes, são facilmente empilhados contribuindo para o seu correcto armazenamento e
manuseamento (www.eubia.org, visitado em 9 de Junho de 2008).
32
Tabela 6 - Comparação entre briquettes e pellets
Fonte: Adaptado de www.eubia.org
Características Pellets Briquettes
Matéria-prima Madeira ou resíduos agrícolas triturada e seca;
Forma Cilíndrica – Ø 6 e 12 mm e
comprimento 4 a 5 vezes o Ø
Cilíndrica – Ø entre 80 e 90 mm ou
Paralelepipédica – 150 x 70 x 60 mm
Estrutura Firme, robusta Relativamente quebradiça, frágil
Densidade 650 – 700 kg/m3 650 e 1200 kg/m
3
Aspecto Macio Áspero
Transporte Sacas Unidades, paletes
Manuseamento Uso manual ou automático Utilização manual
Poder Calorífico 16 - 17 MJ/kg 16 - 17 MJ/kg
Humidade 7 a 12% 7 a 12%
Cinzas Máximo 0,5% 0,2 %
Aspecto
O pequeno tamanho dos pellets também permite que a alimentação do combustível seja optimizada,
facilitando a regulação do ar de combustão e melhorando assim a eficiência da queima, o que os faz
indicados para uso doméstico. Além disso, por possuirem baixo e constante teor em humidade, a
combustão dos pellets revela elevada eficiência, o que significa que é libertado mais calor com
menores emissões indesejáveis (www.aboutbioenergy.info, visitado em 5 de Junho de 2008). No
entanto, nem tudo são vantagens; há que referir que o processo de densificação, ao acarretar
elevados custos em termos energéticos, implica que o custo final do produto seja relativamente
elevado (cerca de 150 a 200 €/ton, a nível europeu) (www.eubia.org, visitado em 9 de Junho de
2008). A utilização de biocombustíveis densificados começa a surgir como alternativa de
aquecimento, aparecendo alguns projectos-piloto em edifícios públicos como escolas ou hospitais,
entre outros. No entanto existe ainda um longo caminho a percorrer até que os sistemas de
aquecimento distrital se encontrem adaptados a este tipo de combustível (REHES, 2007).
33
3.2.2. PROCESSOS DE CONVERSÃO
Tal como foi referido anteriormente, a diversidade de origens da biomassa traduz-se na variedade de
características da mesma, nomeadamente em termos de poder calorífico, humidade, produção de
cinzas, entre outros. Esta variabilidade exige então uma grande diversidade de tecnologias de
conversão para a produção de bioenergia, tal como vem esquematizado na Figura 16.
Genericamente, os métodos de conversão podem ser termoquímicos ou biológicos, sendo que os
mais utilizados são os termoquímicos e estes utilizam o calor como fonte de transformação. Estes
processos têm vindo a ser desenvolvidos para a transformação da biomassa residual obtida a partir
das actividades agrícolas e florestais e das indústrias de transformação agro-alimentar e da madeira
(Brás et al. 2006)
Existem ainda diferentes processos termoquímicos que dependem da quantidade de oxigénio
presente no momento da transformação, tais como a combustão directa, a gaseificação e a pirólise, e
outros que dependem do combustível, como é o caso da co-combustão. Consoante o processo de
conversão utilizado, podem-se obter diferentes formas de energia: térmica, eléctrica ou mecânica
(Brás et al. 2006). A energia térmica é, actualmente, a utilização mais comum da biomassa na
Bulgária para a confecção de alimentos, aquecimento, secagem e ainda, para a produção de
electricidade a partir do vapor (REHES, 2007).
34
Figura 16 - Processos de conversão da Biomassa
Fonte: Adaptado de www.eubia.org
O processo de conversão mais utilizado para a obtenção de energia a partir da biomassa – calor e
electricidade – é a combustão. Este será o processo utilizado na central a implementar na Bulgária e
define-se como a transformação da energia química dos combustíveis em calor, por meio das
reacções dos elementos constituintes com o oxigénio (Equação 1) (www.esdb.bg, visitado em 1 de
Junho 2008).
Equação 1 - Combustão da biomassa com ar
Fonte: Dias, 2002
Nesta equação, a composição da biomassa é simplificada, sendo representada como um composto
formado por apenas C, H, O, N, S e H2O. O ar atmosférico é igualmente reduzido a uma mistura
binária de N2 e O2, desprezando a contribuição do CO2, vapor de água e gases raros. Nos produtos
formados na combustão, foi considerada apenas a formação de CO2, H2O (resultante da evaporação
da água e reacção do hidrogénio do combustível), N2, CO, NO e SO2 (Dias, 2002).
Fontes de Biomassa Processo de Conversão
Lenho -
celulósicas
Biomassa
Húmida
Açúcar e
Amido
Transesterificação
Extracção - Hidrólise
Liquido e Gás Combustível
Pirólise
Etanol
Biodiesel
Gaseificação
Pelletização
Gás
Combustível
Biogás Digestão anaeróbia
Pellets
Biocombustíveis
para transportes
Bio-aquecimento
(residencial, distrital
ou para indústria)
Bioelectricidade
Produção
centralizada e
descentralizada
Com
bustã
o
Óleo
Vegetal
Destino Final
35
A combustão é uma forma de conversão fácil de compreender, está disponível comercialmente e
pode ser vista como uma tecnologia comprovada. Comparada com outras tecnologias primárias
termoquímicas de conversão (gaseificação e pirólise), a combustão surge como a mais simples e
mais desenvolvida, sendo bastante fácil incorporá-la nas infra-estruturas existentes (www.esdb.bg,
visitado em 1 de Junho 2008).
3.3. ASPECTOS AMBIENTAIS
Neste subcapítulo pretende-se alertar para os potenciais impactes, resultantes da valorização da
biomassa como recurso energético, incluindo também algumas medidas que os minimizam. A análise
será feita para as principais fases da cadeia de aproveitamento, isto é, recolha, transporte e queima.
Antes de mais, é relevante mencionar um aspecto ambiental, transversal a todas as fases da cadeia
de aproveitamento energético da biomassa – as alterações climáticas. Embora não seja
consensual, no interior da comunidade científica admite-se que a crescente concentração de CO2 e
outros GEE na atmosfera se deve à utilização de combustíveis fósseis o que está a provocar o
aumento da temperatura média global do planeta. Por esta razão, entre outras, a utilização das
renováveis em geral e da biomassa em particular tem sido incentivada (Netto, 2008).
Tal como foi mencionando anteriormente, nesta dissertação (subcapítulo 1.3), o aproveitamento da
biomassa florestal, é tido como neutro em termos de carbono. Tal é verdade se for apenas
considerado o processo de queima em si. No entanto, se analisarmos toda a cadeia de
aproveitamento de biomassa florestal (recolha, transporte, queima), está sempre associada a
libertação de GEE (EPA, 2008).
A recolha e processamento da biomassa florestal, quer seja feito no local de abate ou no
carregadouro, recorre a maquinaria pesada. Estes veículos, tais como os tractores carregadores ou o
estilhaçador, são alimentados por combustíveis fósseis, nomeadamente gasóleo. O transporte
propriamente dito, da floresta até à central de conversão de biomassa, é feito recorrendo a camiões
de grande capacidade, que normalmente têm de fazer várias entregas por dia, percorrendo vários
quilómetros. Associada a esta movimentação, está:
- Emissão de gases resultantes da oxidação do carbono presente do combustível, durante a
combustão;
- Emissão de outros gases de exaustão constituídos por metano (CH4), óxidos de azoto (NOx),
monóxido de carbono (CO), dióxido de enxofre (SO2) e compostos orgânicos voláteis (COVs),
resultantes da combustão incompleta do combustível, reacções entre o ar e os constituintes
do combustível durante a combustão e reacções após a combustão;
- E emissões fugitivas de COVs devido à evaporação do combustível (EPA, 2008).
No processo de produção de energia em si, tal como foi mencionado anteriormente, as emissões de
GEE , são consideradas nulas. No entanto, durante o arranque da central, para o abastecimento
energético dos escritórios (quando necessário) e aquando da utilização de combustíveis fósseis para
36
fins de manutenção dos equipamentos (como por exemplo carregadoras ou garras) existe a
libertação de GEE para a atmosfera (EPA, 2008).
Como medidas minimizadoras da libertação de GEE para a atmosfera sugere-se:
A utilização de biomassa florestal que tenha origem em florestas geridas de forma
sustentável;
A redução das distâncias de transporte ao mínimo possível;
A optimização da operação de manuseamento da biomassa e eficiência da combustão;
A limitação do uso de combustíveis fósseis no arranque da central;
A minimização da utilização de energia em todos os edifícios da central, incluindo escritórios,
armazéns, entre outros. (EPA, 2008).
Globalmente, a utilização de biomassa como substituto do carvão, promove uma redução de 0,5 a 0,6
toneladas de C emitidas, por cada tonelada de biomassa florestal utilizada (Khokhotva, 2004). É
necessário ter em atenção que este é apenas um valor indicativo, que depende muito do
equipamento utilizado, capacidade de produção, entre outros.
3.3.1. NA RECOLHA
As florestas, e em particular os resíduos florestais, têm um variado número de funções ambientais:
actuam como fonte de materiais, nutrientes, regulam os recursos hídricos e ajudam a prevenir a
erosão do solo; além disso funcionam como habitat para diferentes espécies. A recolha dos resíduos
da floresta significará então uma perturbação do estado ecológico da mesma (EEA, 2006a). A
exploração florestal, quer para a produção de madeira, quer para fins energéticos, pode então
significar impactes negativos em alguns aspectos que se apresentam de seguida.
Biodiversidade
A floresta representa um “armazém” fundamental de biodiversidade na Europa, proporcionando
habitat a varias espécies. O incremento da extracção de resíduos florestais pode resultar na
intensificação da utilização dos recursos, o que poderá comprometer o valor das florestas. A
extracção de resíduos afecta também a composição da flora e fauna, através da homogeneização do
habitat e da perturbação do solo (EEA, 2006a). No entanto, há que ter em consideração, que os
efeitos sobre a biodiversidade dependerão da gestão espacial e temporal do mosaico da paisagem.
Fertilidade do solo
A exploração de biomassa resulta sempre na exportação de nutrientes, o que influencia directamente
a produtividade da floresta. Este efeito é tanto mais sentido, quanto maior for a taxa de extracção e
menor a riqueza do solo (EEA, 2006a).
Na floresta, os nutrientes não se encontram distribuídos homogeneamente, estando mais
concentrados nas folhas das árvores e menos no tronco. Por isso, para manter a produtividade, é
37
imperativo que a extracção de biomassa florestal seja realizada consoante boas práticas de gestão,
respeitando os níveis de colheita sustentável, o que, em última análise, significa que parte do material
residual deverá ser deixada no local (folhas e pequenos ramos). Além disso, para manter o nível de
produtividade, há que ter em atenção o tipo de árvores que se está a utilizar. Por exemplo, no caso
de florestas de coníferas, tal pode ser conseguido extraindo apenas o material seco, o que permite a
queda das sementes antes do estilhaçamento. No caso das espécies de folha caduca a colheita deve
ter lugar nos meses de inverno (EEA, 2006a).
Erosão do Solo
O solo representa um dos componentes mais frágeis do ecossistema florestal. Os resíduos de
exploração da madeira protegem o solo da exposição ao sol, chuva ou vento, diminuindo assim o
risco à erosão. Quando a exploração florestal tem como fim, não só a indústria madeireira mas
também a obtenção de biomassa para fins energéticos, ocorre a uma taxa muito superior.
Inevitavelmente assiste-se a uma intensificação da circulação de maquinaria pesada, o que resulta
numa maior perturbação do ecossistema. A compactação do solo, resultante da movimentação dos
equipamentos de transporte e tratamento da biomassa, revela-se um dos principais impactes da
recolha de material combustível (EEA, 2006a).
Recursos Hídricos
A floresta desempenha um importante papel na protecção e regulação dos fluxos hídricos,
funcionando também como filtro, melhorando assim a qualidade da água. Além disso, controla a
escorrência de água nas encostas, resultantes de fortes chuvadas e impede a libertação de nutrientes
para as águas subterrâneas. Estas funções são realizadas pelos desperdícios resultantes das
actividades florestais e pela madeira morta, pelo que a colheita de biomassa poderá reduzir o
potencial protector da floresta. Para minimizar este efeito, as florestas situadas em áreas de
protecção especial são normalmente geridas de uma forma mais restrita, o que significa que a
remoção de árvores em grande escala é evitada (EEA, 2006a).
Perante estes factos, é importante garantir que a recolha de biomassa florestal não aumente as
pressões já existentes. No entanto, a quantidade de biomassa que pode ser explorada não é
consensual nem clara. Estudos como “How much bioenergy can Europe produce without harming the
environment?” realizados pela EEA (2006), pretendem trazer a público a noção de exploração de
biomassa “environmentally-compatible”. Este conceito representa a quantidade de biomassa
disponível teoricamente para a geração de energia, baseada na suposição de que a sua produção e
utilização não exerce pressões adicionais na biodiversidade, solo e recursos hídricos, em
comparação com a situação sem produção de bioenergia. É importante referir que este conceito não
se prende directamente com a quantidade de biomassa explorada, mas sim a forma como a
exploração é realizada. Mesmo a menor taxa de extracção poderá resultar numa pressão ambiental
muito significativa, a não ser que sejam aplicados incentivos e salvaguardas adequados (EEA,
2006a).
38
De forma a garantir que a recolha de biomassa é “environmentally-compatible”, a EEA (2006a)
sugeriu os seguintes critérios:
1. Impedir a intensificação da exploração em áreas protegidas: Uma porção significativa da área
de floresta europeia tem funções protectoras. Estas áreas pretendem contribuir para a
conservação da natureza, e a sua gestão é feita com base em legislação nacional específica
ou pela rede Natura 2000 Europeia.
2. Deixar no local de exploração folhas, raízes e madeira morta: Tal como foi dito, os resíduos
florestais fornecem nutrientes ao ecossistema florestal, reduzem o risco de erosão do solo e
regulam os recursos hídricos. Estando os nutrientes mais concentrados nas folhas, faz
sentido que, para conservar a produtividade florestal, estas sejam deixadas no local. Além
disso, as folhas e raízes funcionam como tapete sobre o qual circulam os veículos pesados,
atenuando a compactação do solo. Relativamente à madeira morta, esta funciona como
habitat para algumas espécies, e a sua permanência na floresta é fundamental para
minimizar a perturbação do ecossistema.
3. Adaptar a taxa de extracção às especificações locais: Por exemplo, em áreas com maior risco
de erosão do solo ou com menor disponibilidade de nutrientes, a taxa de extracção deverá
ser reduzida. Relativamente à fertilização, a reciclagem das cinzas produzidas na central
poderá funcionar como incremento na aptidão dos solos à extracção.
4. Aumentar a proporção de áreas florestais protegidas: A produção de bioenergia a partir de
material florestal, não deve contrariar a tendência de aumentar a quota de áreas protegidas,
como medida de conservação da biodiversidade.
5. Aumentar a quantidade de madeira morta: Uma substancial parte da biodiversidade florestal
europeia depende da madeira morta. Assim, deve ser deixada na floresta parte da madeira
morta ou madura (aproximadamente 5% do volume do povoamento), após a colheita (EEA,
2006a).
Posto isto, a EEA (2006a) sugere que apenas 70% dos resíduos deverão ser retirados das florestas,
sendo que os restantes 30% terão como função minimizar os efeitos negativos da recolha da
biomassa florestal. Tendo em conta os impactes ambientais resultantes da actividade de recolha de
biomassa florestal e as medidas minimizadoras dos mesmos, assim como as necessidades
industriais de madeira, o fluxo da valorização energética deverá ser semelhante ao da Figura 17.
39
Figura 17 - Fluxo de biomassa "environmentally-compatible"
Fonte: EEA, 2006a
3.3.2. NO TRANSPORTE
O transporte de biomassa refere-se quer à movimentação dentro da floresta, quer desta para a
central. Em ambos os casos, os aspectos ambientais já foram referidos anteriormente. De uma forma
sintetizada, aquando do transporte no interior da floresta, o principal aspecto a mencionar é a
compactação do solo e os efeitos que desta resultam. No caso do transporte entre a floresta e a
central, o aspecto a sublinhar são as emissões de GEE, mencionados no texto das alterações
climáticas. É neste campo que a neutralidade em termos de carbono, defendida quando se fala do
aproveitamento da biomassa florestal como recurso energético é posta em causa.
3.3.3. NA QUEIMA
Emissões
A nível ambiental, é necessário ter em consideração que, aquando da queima de qualquer
combustível, fóssil ou não, são libertados para a atmosfera gases, resultantes da reacção dos
componentes do combustível com o ar (OECD/IEA, 2007). As emissões gasosas resultantes da
queima de biomassa são usualmente constituídas por partículas, óxidos de azoto (NOx), e monóxido
de carbono (CO) (EDP, 2007). Sendo o conteúdo de elementos como o enxofre ou o azoto, menor na
biomassa do que em combustíveis fósseis, é de esperar que a emissão de gases nocivos para a
atmosfera seja bastante inferior, o que se revela um argumento a favor para os projectos de
bioenergia. No entanto, deve-se ter em atenção a grande variabilidade de características deste
recurso, assim como do próprio processo de queima (nomeadamente no que respeita à temperatura
da combustão) (OECD/IEA, 2007). Para a minimização das emissões, devem ser instaladas as
melhores técnicas disponíveis, que passam, por exemplo, pela incorporação de equipamentos de
40
tratamento de efluentes, tais como os precipitadores electrostáticos (para retenção de partículas). A
introdução de processos de análise dos gases emitidos, assim como a sua monitorização, é
indispensável para o cumprimento da legislação aplicada, nomeadamente no que se prende com os
valores limite de emissões (EDP, 2007).
É também importante ter em atenção que as emissões têm impactes significativos para as
populações residentes nas imediações da central. A proximidade a edifícios, assim como a topografia
do terreno, e conteúdo dos gases emitidos, afecta directamente as dimensões da chaminé de
dispersão. A sua altura deverá ser calculada tendo por base o balanço entre a mitigação do conteúdo
da pluma e o seu impacto visual. Este procedimento inclui a monitorização das emissões, garantindo
que os limites legais são cumpridos, sendo que os resultados devem ser expostos a opinião pública
(OECD/IEA, 2007).
Além das emissões referidas, a combustão incompleta do combustível, como resultado da utilização
de tecnologias pouco eficientes, leva à libertação de hidrocarbonetos e partículas. Estas emissões
têm efeitos directos na saúde das populações e na qualidade do ar e, quando associadas a
fenómenos de inversão atmosférica, são muito preocupantes (Kåberger, 2004). Ainda relativamente à
tecnologia de queima, disponível para a produção de bioenergia no geral e combustíveis florestais em
particular, Röser (2005) sugere que ainda é longo o caminho a percorrer. Para este autor, a falta de
tradição no que se prende com o desenvolvimento de sistemas que tenham por base as energias
renováveis, representa o maior obstáculo no desenvolvimento de novos projectos de bioenergia. No
entanto, segundo Kåberger (2004), a modernização dos sistemas de combustão está em curso, não
só para a minimização dos impactes ambientais, mas porque quanto melhores forem as tecnologias
disponíveis, mais conviniente é o seu uso e mais eficiente é a queima da biomassa. Assim sendo, e
como a central será implementada de raiz, o sistema de combustão escolhido, terá em consideração
as melhores tecnologias disponiveis que permitam cumprir os limites de emissão impostos pela
legislação bulgara.
Além dos gases, o funcionamento da central a biomassa gera um efluente líquido, resultante das
purgas da caldeira e do circuito de água de arrefecimento, com uma carga poluente reduzida (EDP,
2007). Estes efluentes podem afectar os recursos hídricos e solo, pelo que devem ser encaminhados
para uma estação de tratamento de águas residuais, sendo os seus parâmetros de qualidade
verificados e ajustados à legislação em vigor (OECD/IEA, 2007).
Chuvas ácidas
Além de afectar a qualidade do ar, a libertação de enxofre e óxidos de azoto, resultantes da queima
de combustíveis fósseis, potencia a formação de chuvas ácidas. Este fenómeno tem sido responsável
pela introdução de poluentes nos leitos dos rios, afectando também os seres humanos, animais e
todas as formas de vida. Assim, e como foi exposto anteriormente, por possuir um baixo conteúdo
nestes elementos, a queima de biomassa permite reduzir as emissões, diminuindo a ocorrência de
chuvas ácidas (González, et al. 2004).
41
Cinzas
Da combustão da biomassa resultam cinzas cujas características dependem directamente da
composição da matéria lenhosa. Usualmente, estas são utilizadas como fertilizantes naturais do solo,
compensando desta forma a exportação de nutrientes que ocorre quando os resíduos florestais são
retirados da floresta. Assim sendo, deve-se analisar as cinzas resultantes, avaliando o seu conteúdo
em metais pesados e outros elementos potencialmente contaminantes do solo. Uma vez que a
biomassa utilizada para queima é mantida de forma a que não possa ser contaminada, a reciclagem
das cinzas após estabilização é ambientalmente aceitável (Kåberger, 2004).
42
43
4. METODOLOGIA
Neste capítulo será descrita a metodologia utilizada na dissertação, e ao longo do texto serão
aprofundados alguns conceitos importantes para a compreensão do método utilizado.
4.1. ANÁLISE QUANTITATIVA
Para estimar a biomassa disponível nas florestas búlgaras, foram utilizadas as equações de
biomassa.
4.1.1. EQUAÇÕES DE BIOMASSA
Segundo Zianis (2008), estas equações são de grande utilidade pois permitem: indicar o recurso de
biomassa disponível, avaliar os fluxos de nutrientes e energia e, por fim, modelar a produtividade
florestal. As equações de biomassa baseiam-se nas relações alométricas, entre a biomassa aérea
das árvores (M) e as suas dimensões, altura (H) e/ou diâmetro (D) (medido a 1,3 m do chão). Estas
relações, na sua forma mais simples (como por exemplo Equação 2), dependem do diâmetro,
podendo ainda ser função da altura ou de ambos os parâmetros (Zianis D., 2008). Usualmente, as
equações de biomassa dependem do diâmetro, porque esta é uma variável relativamente fácil e
rápida de medir, sendo que em contrapartida a medição da altura é muito dispendiosa e morosa
(Adame et al. 2008).
bcmDaárvorekgM )()/(
Equação 2 - Relação alométrica simples
Fonte: Zianis, 2008
Aplicando um modelo de regressão linear, usualmente transformada logarítmica ou mínimos
quadrados, a dados recolhidos numa amostra significativa, é possível obter os parâmetros a e b.
Estes variam com a espécie, idade do povoamento, índice de qualidade local, clima, entre outros.
Perante isto, depreende-se que a estimativa da biomassa, segundo estas equações, depende em
grande parte dos dados recolhidos e sua significância. Tal traduz-se na especificidade da sua
aplicação, isto é, além de serem específicas de cada espécie, dependem do local onde foi feita a
amostragem, sendo por isso necessário determinar adicionalmente a região para a qual a equação é
válida (Zianis & Mencuccini, 2004). Esta limitação advém de factores que influenciam directamente o
desenvolvimento das árvores, tais como as características climáticas, tipo de solo, entre outros. Por
todos os motivos apresentados anteriormente e também, pelo processo de recolha de dados ser
moroso e altamente destrutivo, porque implica o abate de várias árvores, torna-se inviável
desenvolver as equações de biomassa específicas para a floresta búlgara. Assim, para o estudo
realizado, utilizou-se a compilação feita por Zianis (2005), que reúne as equações de biomassa aérea
(toros, cortiça, ramos e folhagem) disponíveis para as principais espécies europeias.
44
Tal como referido anteriormente, estas equações dependem do diâmetro e/ou altura, variáveis que,
em países desenvolvidos, são frequentemente dispostas em inventários florestais (Zianis et al. 2005).
Na presente dissertação, pela inexistência de IFN búlgaro, e também pela impossibilidade de
deslocação ao terreno para recolha de dados, recorreu-se a uma tabela de produção nacional
(Anexo I). Nesta tabela encontram-se algumas variáveis dendrométricas (altura, diâmetro, área basal,
e volume), para quatro das espécies mais significativas da floresta búlgara: Pinus nigra, Pinus
sylvestris, Quercus cerris e Quercus petraea. Para estas, a compilação de Zianis (2005) disponibiliza:
203 equações para a espécie Pinus sylvestris (biomassa aérea, aérea lenhosa, coroa,
ramos, ramos mortos, folhagem entre outras);
2 equações para a espécie Pinus nigra (biomassa da coroa e raízes);
1 equação para a espécie Quercus petraea (biomassa das raízes).
Para determinar a biomassa que poderá ser produzida por cada árvore, utilizou-se apenas as
equações referentes à biomassa dos ramos, descritas em seguida, nas quais:
M – Biomassa dos ramos (kg/árvore) D – Diâmetro das árvores (cm)
H – Altura das árvores (m) a, b, c e d – Parâmetros da equação
Pinus sylvestris e Pinus nigra
Das 25 equações disponíveis para o cálculo da biomassa dos ramos, foram utilizadas apenas as que
se referem à República Checa (10 equações), por uma questão de proximidade geográfica com a
Bulgária.
dDcb HDaM )log()1(
Equação 3 - Biomassa dos ramos de pinheiro, dependente do diâmetro e altura
Fonte: Zianis et al. 2005
DbaM
Equação 4 – Biomassa dos ramos de pinheiro, dependente do diâmetro
Fonte: Zianis et al. 2005
)( DbeaM
Equação 5 - Biomassa dos ramos de pinheiro, dependente do diâmetro
Fonte: Zianis et al. 2005
bDaM
Equação 6 - Biomassa dos ramos de pinheiro, dependente do diâmetro
Fonte: Zianis et al. 2005
45
bHaM
Equação 7 - Biomassa dos ramos de pinheiro, dependente da altura
Fonte: Zianis et al. 2005
)( HbeaM
Equação 8 - Biomassa dos ramos de pinheiro, dependente da altura
Fonte: Zianis et al. 2005
Das 10 equações disponíveis para a República Checa, apenas estão descritas 6, sendo que as
restantes são idênticas às anteriores, variando apenas nos parâmetros estimados (a e b). Na tabela
de resultados (Anexo II), a notação 3.1, 3.2 significa que a equação utilizada é a 3, variando apenas
os parâmetros a, b, c e d.
Para o Pinus nigra, como foi referido, na compilação utilizada apenas existem, duas equações, sendo
que nenhuma delas permite o cálculo da biomassa dos ramos. Assim sendo, foram utilizadas as
mesmas equações do Pinus sylvestris, assumindo que as espécies têm a mesma produção de
biomassa.
Quercus petraea, Quercus cerris
Na compilação de Zianis (2005) foi identificada uma equação para a espécie Quercus petraea, mas
esta não possibilita o cálculo da biomassa dos ramos. No entanto, na mesma compilação existem 10
equações para a espécie Quercus, das quais , quatro permitem o cálculo da biomassa dos ramos das
árvores. Os parâmetros a e b, neste caso, foram estimados para a Áustria. Assim, pela inexistência
de equações para as espécies presentes na tabela de produção, utilizou-se as que se referem aos
carvalhos em geral, demonstradas de seguida.
cba HDeM
Equação 9 - Biomassa dos ramos de carvalho, dependente do diâmetro e altura
Fonte: Zianis et al. 2005
ba DeM
Equação 10 - Biomassa dos ramos de carvalho, dependente do diâmetro
Fonte: Zianis et al. 2005
cDeM ba
Equação 11 - Biomassa dos ramos de carvalho, dependente do diâmetro
Fonte: Zianis et al. 2005
Tal como descrito anteriormente, também neste caso apenas são apresentadas 3 equações, sendo
que a restante, apenas difere nos parâmetros (a e b) estimados.
46
Da aplicação das equações anteriormente descritas, aos dados disponíveis, resulta a biomassa
média dos ramos de cada árvore. O termo média surge porque os parâmetros utilizados, diâmetro
e/ou altura são valores médios. De seguida multiplicou-se a biomassa pelo número de árvores
removidas, de forma a obter a biomassa total por hectare para cada idade. Por fim, para calcular o
potencial de biomassa que pode ser retirado da floresta, foram aplicados os modelos de silvicultura
de cada uma das quatro espécies consideradas.
4.1.2. TABELAS DE PRODUÇÃO
As tabelas de produção representam uma ferramenta base no domínio da gestão florestal, uma vez
que fornecem dados, sobre a provável produção dos povoamentos ao longo do tempo, fornecendo
também orientações para a condução dos mesmos (Moreira & Fonseca, 2002). Para o seu
desenvolvimento são utilizados inventários anteriores, assim como os resultados de aplicar equações
de volume e curvas de índice de qualidade. Além disso, a execução das tabelas de produção requer
a utilização de diferentes expressões, que representem as relações entre as variáveis do
povoamento. Estas são por exemplo a idade (anos), número de árvores por hectare, diâmetro médio
à altura do peito (cm), altura (cm), área basal (m2/ha), volume comercial total (m
3/ha) e volume
comercial individual (m3/toro) (Bermejo, Cañellas, & San Miguel, 2004). Adicionalmente aos atributos
do povoamento, as tabelas possuem ainda:
- Meta-informação: Região onde os dados foram recolhidos, género e espécie
- Indicador absoluto do local: altura esperada das árvores, para os 100 anos do povoamento
(Wutzler & Mund, 2007).
No entanto, tal como sublinha Nord-Larsen (2004), as tabelas de produção são pouco flexíveis, e a
validade da sua aplicação é limitada se a prática silvícola no momento do estudo diferir da prática
subjacente à tabela de produção utilizada. Visto que alterações na estrutura dos preços, ou
calamidades durante o tempo de vida do povoamento, alteram a forma de gestão do mesmo, a falta
de flexibilidade das tabelas de produção poderá afectar a sua capacidade de prever o crescimento
dos recursos lenhosos. Avanços recentes na modelação do crescimento florestal, têm facilitado o
desenvolvimento de modelos, que incluem os efeitos associados às alterações das práticas silvícolas.
Estes modelos consistem numa série de equações diferenciais que permitem a aplicação de
diferentes formas de tratamento da matéria, como por exemplo os desbastes (Nord-Larsen & Talbot,
2004). Além da falta de flexibilidade mencionada, as tabelas de produção, são obtidas tendo por
objectivo a maximização do lucro associado à produção lenhosa (Falcão & Marques, 2002). Isto
significa que, a informação presente nas tabelas de produção, foi recolhida apenas em árvores que
obedecem às dimensões ideais para a utilização comercial.
Ao analisar a tabela fornecida, verificou-se que a informação descrita não estava actualizada, mas
era referente a 1985, 1976, 1979 e 1991. No entanto, e com a impossibilidade de deslocações ao
terreno, foi considerado que as características da floresta búlgara se mantinham imutáveis ao longo
do tempo. Isto significa que se consideraram os dados presentes na tabela de produção mencionada,
para quantificar os resíduos florestais disponíveis, que podem ser aproveitados energeticamente.
47
4.1.3. MODELOS DE SILVICULTURA
Os modelos de silvicultura de uma determinada espécie são definidos através das operações e
práticas culturais realizadas ao longo da revolução do povoamento, estando directamente
relacionados com os objectivos de produção bem com os modos de exploração do produto (Lima,
2005). Para o objectivo da presente dissertação, os modelos de silvicultura serviram apenas para
definir em que momentos serão realizadas as operações consideradas: desbastes e corte final.
Pinus sylvestris e Pinus nigra
O modelo de silvicultura para a espécie Pinus sylvestris, relatado em Correia e Oliveira (2003),
considera as operações descritas na Tabela 7.
Tabela 7 - Modelo de silvicultura para Pinus sylvestris
Fonte: Correia & Oliveira, 2003
Momento da intervenção
Intervenção Critério de aplicação
Entre os 20 e os 30 anos 1º desbaste
Retirar entre 30 a 40% das árvores
- Desbaste selectivo pelo alto misto
9.
Realizar esta operação quando houver contacto entre as copas das árvores
Entre os 30 e 40 anos 2º desbaste
Retirar entre 20 e 30% das árvores
Entre os 40 e os 50 e entre os 50 e 60
3º e 4º desbaste
Retirar entre 20 a 30% das árvores - Desbaste selectivo pelo baixo
10
Entre os 60 e os 70 Corte final - A densidade final deverá ser de 300 a 400 árvores/há
Analisando a tabela de produção na qual se baseou a presente dissertação, verifica-se que para o
Pinus sylvestris não existe informação para árvores com mais de 50 anos, sendo por isso necessário
adaptar o modelo de silvicultura anterior. Para a espécie de Pinus nigra tal não foi necessário,
utilizando-se o modelo de Correia & Oliveira (2003). As respectivas operações e momentos de
intervenção aplicados são os apresentados na Tabela 8.
Tabela 8 - Modelo de silvicultura utilizado para Pinus
Espécie Intervenção
1º Desbaste 2º Desbaste 3º Desbaste 4º Desbaste Corte final
Pinus sylvestris 20 Anos 30 Anos 40 Anos
- 50 Anos
Pinus nigra 50 Anos 60 Anos
9 Desbaste pelo alto representa a remoção das árvores codominantes ou dominantes que estão em
concorrência directa com as dominantes de melhor qualidade reservadas para o corte final. O misto surge da combinação entre um desbaste selectivo (apenas são cortadas as árvores de algumas classe de dominância) e sistemático (são cortadas linhas inteiras de árvores). 10
Desbaste pelo baixo dá prioridade à remoção de árvores dominadas, mal conformadas, e de posição inferior no coberto, de modo a favorecer o desenvolvimento das árvores de maiores dimensões.
48
Quercus cerris e Quercus petraea
Para os carvalhos estudados não foram encontrados modelos específicos de silvicultura. Assim,
partiu-se de uma adaptação do modelo proposto pela Autoridade Florestal Nacional (Tabela 9), onde
foram também considerados apenas os desbastes e corte final.
Tabela 9 - Modelo de silvicultura para Quercus
Fonte: Correia & Oliveira, 2003
Momento da
Intervenção Intervenção Critério de Aplicação
Entre os 6 e 10 m
de altura
1º Desbaste
Retirar 30% das árvores em pé. - Desbaste selectivo pelo alto misto.
Realizar a operação quando começa a
haver contacto entre as copas das
árvores. Aos 13 m de altura
total
2º Desbaste
Retirar 40% das árvores em pé
Aos 16 m e aos 18
m de altura total
3º e 4º Desbaste
Retirar 25% das árvores em pé - Desbaste selectivo pelo alto misto
Aos 21 m, aos 25
m e aos 28 m de
altura
5º, 6º e 7º Desbaste
Retirar 25% das árvores em pé - Desbaste selectivo pelo baixo
Aos 30 m de altura
total
Corte final
exploração de,
aproximadamente, 80
árvores/há
- Optar pela modalidade do corte raso11
,
com o cuidado de não danificar os
indivíduos provenientes de regeneração
natural eventualmente presentes
À semelhança do que aconteceu para o pinheiro, também foi necessário adaptar o modelo de
silvicultura para o carvalho, uma vez que segundo a tabela de produção utilizada, nenhuma das
espécies de carvalho atinge alturas superiores a 26 metros. A adaptação realizada consistiu na
definição do momento de intervenção, de forma a ter quatro desbastes e o corte final (Tabela 10).
Tabela 10 - Modelo de silvicultura utilizado para a espécie Quercus
Espécie Intervenção
1º Desbaste 2º Desbaste 3º Desbaste 4º Desbaste Corte final
Quercus cerris 6 e 10m 13m
16m 18m 21m
Quercus petraea 18m 21m 25m
11
Corte simultâneo de todas as árvores de um povoamento florestal com área mínima igual a 0.5 ha.
49
Sendo o objectivo da presente tese estimar a quantidade de resíduos disponível para queima numa
central, tornou-se necessário limitar os resultados obtidos. Assim, consideraram-se dois cenários, o
Optimista em que se escolheu a equação para a qual a produção de biomassa era máxima e o
Conservador, no qual a equação foi escolhida por produzir a menor quantidade de biomassa. Na
Figura 18, apresenta-se o esquema geral da metodologia utilizada para a quantificação da biomassa.
Espécie Classe de qualidade
Idade Nº de árvores Diâmetro
médio (cm)
Área basal (m
2)
Altura média
(m)
Volume (m3)
Antes do desbaste Após o desbaste Total Principal Desbaste
Pinus nigra I 10 6625 4674 6,7 16,2 4,6 101 87 14
: : : : : : : : : : :
: : : : : : : : : : :
Espécie Eq. Intervenções
TOTAL 1D 2D 3D 4D CF
Pinus nigra 3.1 16,47 46,31 103,75 191,49 365,37 723,39
3.2 : : : : : :
: : : : : : :
Figura 18 - Esquema da metodologia utilizada para quantificação da biomassa
A quantidade de biomassa que é possível retirar das florestas búlgaras anualmente, resultou da
divisão da quantidade de biomassa total, pelo número de anos de exploração de cada espécie. Mais
uma vez, esta quantidade conta apenas com a contribuição da biomassa dos ramos, assumindo que
Espécie Classe de qualidade Biomassa (ton/árvore)
3.1 3.2 4.1 4.2 5 6.1 6.2 7 8
Pinus nigra I 3,2 0,7 2,2 1,7 1,4 2,6 1,4 0,1 0,1
: :
: :
M = f (DAP) M = f (H) M = f (DAP,H)
Modelos de Silvicultura
Quantidade de biomassa (ton/ha)
Tabelas de produção
Cenário Optimista = MAX (Total) Cenário Conservador = MIN (Total)
X nº árvores removidas
50
a sua totalidade será encaminhada para fins energéticos, excluindo todas as outras possiveis
utilizações (madeira para fins industriais).
4.2 ANÁLISE ESPACIAL
Após a quantificação da produção de biomassa de cada espécie considerada, interessa estimar a
quantidade que está disponível na região onde vai ser instalada a central. Para tal importa não só a
área de floresta existente na área de estudo, mas também a representatividade das espécies
consideradas.
Para analisar espacialmente a disponibilidade de biomassa, utilizou-se como ferramenta de trabalho o
Autocad, no qual foi introduzido um mapa da Bulgária que permitiu desenhar o limite do país e
também o limite dos distritos (Anexo IV). Em seguida foi necessário determinar qual a área para a
qual vai ser avaliada a contribuição de biomassa para a central. Assim, sabendo que a distância entre
o local de recolha e a central a biomassa é um factor limitante no aproveitamento energético de
biomassa florestal, assumiram-se três raios de abastecimento em torno do potencial local de
implementação da central:
- Raio de abastecimento 50 km
- Raio de abastecimento 75 km
- Raio de abastecimento 100 km.
Os raios de abastecimento foram estabelecidos, tendo em consideração que, segundo opinião dos
agentes florestais búlgaros, a quantidade de biomassa disponível na floresta búlgara é muito
pequena. Para os diferentes raios de abastecimento descritos foram identificadas quais as regiões
florestais abrangidas. Para a análise da disponibilidade de biomassa é necessário ter em conta as
características das regiões florestais administrativas: Sofia, Kyustendil, Blagoevgrad, Pazardjik,
Plovdiv, Smolyan, Veliko Tarnovo e Lovech.
Em seguida, e tendo por base um mapa da distribuição da floresta búlgara foi possível desenhar as
manchas de floresta para cada uma das regiões, determinando a sua área de influência em cada
cenário (Anexo VI). Com a informação acerca da área ocupada por cada região florestal em cada raio
de abastecimento (Anexo VIII) e com a informação da proporção que cada espécie estudada ocupa, é
possível quantificar a biomassa disponível nos três cenários.
Contudo, não existe inventário florestal para algumas das regiões florestais abrangidas, tais como,
Sofia, Pazardjik e Veliko Tarnovo. Recorrendo novamente ao mapa da distribuição da floresta
búlgara, verifica-se que existe um contínuo florestal, o que permitiu assumir que as características
das regiões florestais para as quais não existe informação disponível são idênticas às das regiões
florestais adjacentes.
Após a identificação das regiões florestais presentes em cada raio de abastecimento, foi necessário
fazer uma reclassificação espacial consoante a distribuição verificada no mapa (Anexo VII). Assim
para a RFA de Sofia, assumiu-se que na zona mais a norte, as características são semelhantes às da
51
RFA de Lovech, no centro as características são idênticas à da RFA de Plovdiv e a sul assumiu-se as
características florestais da RFA de Kyustendil.
Em relação à região florestal de Pazardjik, dividiu-se a área em duas zonas, a norte onde as
características assumidas são as da RFA de Plovdiv e a sul onde se utilizaram as proporções da RFA
de Blagoevgrad. Por fim, para a RFA de Veliko Turnovo, assumiu-se que a composição florestal é
idêntica à da RFA de Stara Zagora.
- Raio de abastecimento de 50 km
No interior da circunferência de 50 km de raio encontram-se presentes as RFA de Sofia, Pazardjik,
Plovdiv e Veliko Tarnovo (Anexo VI). As áreas atribuídas a cada região florestal, após a
reclassificação mencionada, estão dispostas na Tabela 11, verificando-se que 54% da área de estudo
se encontra ocupada por floresta.
Tabela 11 - Área ocupada por cada região florestal para o raio de abastecimento de 50 km
Região Florestal Área (ha)
Blagoevgrad 39 043
Plovdiv 254 584
Lovech 127 893
TOTAL 421 525
- Raio de abastecimento 75 km
Para o segundo cenário verifica-se que alem das regiões florestais intersectadas pela circunferência
no raio anterior, também estão incluídas as regiões de Kyustendil, Blagoevgrad, Lovech e Stara
Zagora. Na Tabela 12 encontra-se a ocupação após a reclassificação, resultando numa taxa de
ocupação florestal de 52%.
Tabela 12 - Área ocupada por cada região florestal para o raio de abastecimento de 75 km
Região Florestal Área (ha)
Blagoevgrad 198 342
Plovdiv 363 499
Lovech 311 371
Stara Zagora 10 957
Kyustendil 31 268
TOTAL 915 438
52
- Raio de abastecimento de 100 km
No raio de abastecimento de 100km intersectam-se as RFA de Sofia, Pazardjik, Plovdiv, Stara
Zagora, Blagoevgrad, Kyustendil, Lovech, Veliko Tarnovo e Smolyan. Para este raio de
abastecimento obteve-se uma ocupação florestal de 43% com a distribuição indicada na Tabela 13.
Tabela 13 - Área ocupada por cada região florestal para o raio de abastecimento de 100 km
Região Florestal Área (ha)
Blagoevgrad 373 028
Plovdiv 421 161
Lovech 404 158
Stara Zagora 122 282
Kyustendil 81 702
Smolyan 94 424
TOTAL 1 496 755
Tendo a área ocupada por cada região florestal nos diferentes raios de abastecimento, e sabendo a
representatividade de cada espécie nessas regiões (Tabela 14), foi possível determinar a área
ocupada por cada espécie em cada raio. Este cálculo pressupõe que em cada região florestal a
distribuição das espécies é uniforme.
Tabela 14 - Proporção de cada espécie nas diferentes regiões florestais administrativas
Fonte: www.nug.bg, visitado em 9 de Julho, 2009
Espécie Plovdiv Kyustendil Blagoevgrad Smolyan Stara Zagora Lovech
Pinus sylvestris (%) 12,2 16,5 30,8 39,1 4,7 2,5
Pinus nigra (%) 14,0 17,3 14,2 24,4 16,7 4,9
Quercus cerries (%) 0,8 5,8 0,1 0,02 7,0 15,0
Quercus petraea (%) 24,4 13,2 9,6 3,8 25,0 4,7
Por fim, multiplicando a área por espécie em cada raio de abastecimento, pela quantidade de
biomassa produzida nos dois cenários avaliados, é possível calcular a quantidade de biomassa
existente nas florestas búlgaras.
53
4.3 ANÁLISE ECONÓMICA
A avaliação económica do aproveitamento da biomassa florestal é bastante complexa e depende de
factores que vão desde as características do próprio material recolhido, até flutuações no mercado de
procura de madeira. Neste trabalho optou-se por analisar somente os custos associados à cadeia de
exploração da biomassa, deixando de lado todas as outras variáveis.
Analisando a cadeia de exploração da biomassa referida, verifica-se que o custo total resulta da soma
das operações individuais que a constituem: abate, processamento, transporte primário, trituração e
transporte secundário. De todas estas operações, apenas o transporte primário, trituração e
transporte secundário, devem ser consideradas quando se pretende quantificar os custos de recolha
e processamento dos resíduos florestais, uma vez que as outras duas operações são efectuadas
obrigatoriamente para assegurar a exploração de madeira de rolaria.
No final do ano de 2008 e agora em 2009, o sector florestal búlgaro está a passar por um período de
crise, sendo caracterizado por uma forte dinâmica nos preços quer de aquisição da madeira quer do
seu transporte. Por este motivo, e não sendo possível obter dados para determinar os custos
associados às operações florestais, optou-se por assumir as características do panorama florestal
português.
Netto (2008), estimou que os custos associados ao transporte primário, variam entre 6,31 €/ton e 7,24
€/ton, consoante se utiliza maquinaria mais ou menos eficiente, respectivamente. Como não existe na
Bulgária um mercado adaptado às especificidades de exploração dos resíduos florestais em grande
escala, assumiu-se 7,25 €/ton, como o custo associado ao transporte primário. Para a trituração da
biomassa o mesmo autor considerou que os custos associados a esta operação resultam da soma da
fase de alimentação com a trituração propriamente dita, estimando que no total a operação custa 8,05
€/ton. Tendo em conta que na Bulgária não existe em funcionamento a maquinaria especializada para
estas operações, acrescentou-se uma margem de 30% ao valor estimado numa tentativa de
aproximar os custos do mercado português, mais experiente, aos do mercado búlgaro.
Para o transporte secundário, Netto (2008), baseando-se num inquérito feito às transportadoras
portuguesas, ajustou uma equação para o cálculo do custo do transporte (Equação 12), tendo em
conta a distância percorrida.
Equação 12 – Custo do transporte secundário em função da distância (km)
Fonte: Netto, 2008
A Tabela 15 apresenta os custos associados às operações florestais de transporte primário, trituração
e transporte secundário para os raios de abastecimento estudados. Verifica-se que o transporte
secundário vai ganhando importância, à medida que a distancia entre a origem e o destino final
aumenta (Figura 19). Para o raio de abastecimento de 50 km, o transporte secundário representa
26% do custo total, e para o raio de 100 km, 36%.
54
Tabela 15 - Custos de transporte primário, trituração e transporte secundário
Cenário Transporte primário
(€/ton) Trituração
(€/ton) Transporte secundário
(€/ton) Custo Total
(€/ton)
50 km
9,41 10,47
7,20 25,87
75 km 9,11 27,78
100 km 11,02 29,69
Figura 19 - Representatividade dos custos de transporte primário, secundário e trituração, no custo
total
Por fim, para determinar o custo da biomassa em cada cenário bastou multiplicar a quantidade de
biomassa pelo custo total
55
5. RESULTADOS
Aplicando as equações referidas anteriormente (subcapítulo 4.1), obteve-se os valores expressos no
Anexo III. Analisando os resultados, verifica-se que a quantidade de biomassa obtida para as
diferentes classes de qualidade é a esperada. Isto é, para a classe de qualidade I, obteve-se na
maioria das equações a maior quantidade de biomassa e para a classe de qualidade IV a menor.
Deste modo, nos cálculos seguintes optou-se por considerar apenas a classe de qualidade média
(classe II).
Com a aplicação dos modelos de silvicultura, é possível obter a quantidade de biomassa de ramos
que poderá ser retirada após as operações de desbaste e corte final (Anexo IV). A Tabela 16
apresenta as produções de biomassa para a espécie pinheiro, que resulta da soma das contribuições
dos desbastes e corte final. Verifica-se também que as equações 3.1 e 8 traduzem uma produção
muito superior à das outras equações, razão pela qual se optou por exclui-las aquando da definição
dos cenários Conservador e Optimista. Assim, para a espécie Pinus nigra, as produções variam entre
as 9,44 ton/ha e 50,78 ton/ha e para a espécie Pinus sylvestris 11,07 ton/ha e 68,41 ton/ha.
Tabela 16 - Biomassa resultante do modelo de silvicultura utilizado para a espécie pinheiro.
Equação Biomassa total (ton/ha)
Pinus nigra Pinus sylvestris
3.1 723,39 510,58
3.2 50,78 48,61
4.1 9,44 11,07
4.2 21,75 24,93
5 49,85 41,07
6.1 24,86 27,33
6.2 21,26 22,55
7 43,25 68,41
8 2688,57 3326,47
A Tabela 17 apresenta o resultado da utilização do modelo de silvicultura dos carvalhos, para cada
equação avaliada. A espécie Quercus petraea, surge como a responsável pela maior produção de
biomassa, variando entre 9,19 ton/ha e 81,53 ton/ha, e para Quercus cerris os valores obtidos variam
entre 5,51 ton/ha e 26,16 ton/ha.
Tabela 17 - Biomassa resultante do modelo de silvicultura utilizado para a espécie carvalho
Equação Biomassa total (ton/ha)
Quercus cerris Quercus petraea
9 23,78 75,47
10.1 26,16 81,52
10.2 3,58 40,86
11 5,51 9,19
56
Na determinação dos cenários Conservador e Optimista observa-se que, para o pinheiro, a
quantidade de biomassa produzida, quando se aplica a equação 4.2, é a que estabelece o cenário
Conservador, para as duas espécies estudadas. O cenário Optimista é definido pela produção obtida
quando se aplica a equação 5, para a espécie Pinus nigra, e 7 para a espécie Pinus sylvestris. Para
ambos os carvalhos o cenário Optimista é determinado pela utilização da equação 10.1 e o cenário
Conservador assenta na utilização das equações 10.2 e 10.1 para Quercus cerris e Quercus petraea
respectivamente.
Tabela 18 - Produção de biomassa (ton/ha) por espécie nos cenários Optimista e Conservador
Cenário Biomassa total (ton/ha)
Pinus nigra Pinus sylvestris Quercus cerris Quercus Petraea
Conservador 9,44 11,07 3,58 9,19
Optimista 50,78 68,41 26,16 81,52
A disponibilidade de biomassa para consumo, numa base anual, foi obtida dividindo a produção de
biomassa por espécie, pelo número de anos de exploração de cada espécie, 50 anos para as
espécies Pinus nigra e Pinus sylvestris, 60 anos para a espécie Quercus cerries e 130 anos para a
espécie Quercus petraea (Tabela 19).
Tabela 19 - Produção de biomassa (ton/ha.ano) por espécie nos cenários Optimista e Conservador
Cenário Biomassa total (ton/ha.ano)
Pinus nigra Pinus sylvestris Quercus cerris Quercus Petraea
Conservador 0,19 0,22 0,06 0,07
Optimista 1,02 1,37 0,44 0,63
Na Tabela 20 encontram-se as áreas ocupadas pelas espécies consideradas, nos três raios de
abastecimento, calculadas utilizando o Autocad. Verifica-se que a espécie com maior
representatividade nos raios de influência considerados é Quercus petraea.
Tabela 20 - Área ocupada por espécie em cada raio de abastecimento
Espécie Área Ocupada (ha)
50 km 75 km 100 km
Pinus sylvestris 462,83 1 188,95 2 325,26
Pinus nigra 474,53 1 015,51 1 893,31
Quercus cerris 212,60 523,93 776,83
Quercus petraea 718,78 1 292,36 2 025,13
A quantidade de biomassa passível de ser retirada de cada raio de abastecimento para cada cenário
ponderado encontra-se na Tabela 21. É de referir que a quantidade total estimada tem em
consideração que, 30% dos resíduos florestais deve permanecer na floresta, para garantir a
minimização dos impactes no ambiente.
57
Tabela 21 - Quantidade de biomassa total
Cenário Biomassa total (ton/ano)
50 km 75 km 100 km
Conservador 178,86 404,22 743,10
Optimista 1 161,00 2 587,80 4 698,96
Relativamente ao custo total de transporte primário, secundário e trituração (Tabela 22), verifica-se
que a relação entre o incremento em quantidade e em custo, quando se aumenta o raio de
abastecimento, encontra-se entre os 29 e os 33 €/ton.ano.
Tabela 22 - Custo da biomassa para cada cenário e raio de abastecimento
Cenário Custos (€/ano)
50 km 75 km 100 km
Conservador 4 843 11 717 22 958
Optimista 33 654 75 013 145 174
58
59
6. LIMITAÇÕES
No decorrer do trabalho realizado, e tendo em vista os objectivos propostos, existiram duas limitações
que representam a principal causa de discrepância entre os valores obtidos e a realidade: (1)
qualidade da informação base; (2) cenários e pressupostos assumidos.
A quantificação da biomassa produzida pelas florestas búlgaras teve por base as tabelas europeias
de produção. Em primeiro lugar, o objectivo destas tabelas não é a exploração da biomassa como
recurso energético, mas sim como produto para a indústria madeireira. Este factor faz com que a
informação recolhida, e apresentada, apenas tenha em consideração as árvores que possuem as
características ideais de comercialização, deixando de fora árvores que, não tendo valor comercial,
poderão ser aproveitadas energeticamente. Em segundo lugar, a informação presente nas tabelas
tem origem em artigos antigos, não sendo possível averiguar a localização das parcelas de onde foi
recolhida. Assim, a utilização dos valores de DAP e altura poderá ser completamente desenquadrada
em relação à região onde se pretende desenvolver o projecto. Ainda relativamente às tabelas de
produção, estas apenas apresentam dados para 4 espécies de árvores representativas da floresta
búlgara, não considerando outras espécies que ocupam igual ou maior área florestal.
Uma boa forma de superar esta limitação seria a recolha de dados localmente, na floresta mais
próxima da região de Panagiurishte. Esta recolha permitiria desenvolver todo o trabalho numa base
de dados actual e mais representativa. No campo deveria ser recolhida a informação relativa às
variáveis dendrométricas, altura e diâmetro, assim como o peso do material recolhido, que permitirá
determinar a humidade posteriormente o poder calorífico da biomassa florestal.
Ainda, a recolha de dados na floresta possibilita a calibração das equações empíricas de biomassa.
As equações utilizadas no cálculo da produção de biomassa são referentes a espécies de árvores
diferentes para países diferentes. Assim, a possibilidade de adaptar as equações para a realidade
edafoclimática búlgara, melhoraria significativamente a representatividade dos resultados obtidos.
É de notar ainda que quando se adicionou a componente espacial, determinando as áreas ocupadas
por floresta, esta teve por base um mapa desenhado em Autocad, o que induz inevitavelmente um
erro associado ao rigor do desenho. No entanto, a diferença entre as áreas de cada região florestal
calculadas e a informação oficial, nunca vai além dos 5%. Também o mapa em si poderá estar
desactualizado, e a ocupação florestal actual poderá ser muito diferente, nomeadamente após a
ocorrência de incêndios ou a expansão dos centros urbanos. Ainda, para o cálculo das áreas
ocupadas por cada espécie assumiu-se que a distribuição florestal era uniforme, o que é pouco
realista. O recurso a informação digital actualizada da cobertura florestal permitiria um aumento
significativo na fiabilidade dos resultados.
Relativamente às suposições feitas, a adaptação dos modelos de silvicultura poderá representar a
origem de discordâncias entre os valores obtidos e os valores reais. Os modelos utilizados referem-se
a espécies adaptadas às condições climáticas portuguesas e às necessidades do mercado
60
português. Não tendo conhecimento sobre o regime de exploração das florestas búlgaras, torna-se
difícil aplicar os modelos de silvicultura para o cálculo da quantidade de biomassa. A produção de
biomassa resultante dos desbastes varia significativamente consoante o ano de desbaste e o número
de árvores removidas
Os pressupostos assumidos para a estimativa do custo associado à produção de biomassa revelam-
se os que menos traduzem a realidade búlgara. Em primeira instância, a cadeia de aproveitamento
dos resíduos florestais em grande escala não é uma realidade búlgara. Actualmente, a madeira
deixada na floresta, após o corte, é recolhida por pequenas organizações de habitantes, que a
utilizam para fins domésticos. Perante esta realidade torna-se muito complicado aferir o custo de
transporte primário. Em segundo lugar, não existem em funcionamento máquinas de trituração de
biomassa, e por isso o custo associado a esta operação não poderá transmitir a situação búlgara. Por
fim, também a equação utilizada para determinar os custos do transporte secundário está adaptada
às condições portuguesas. Neste ponto poderia ter sido feita uma recolha de informação junto das
empresas transportadoras.
61
7. CONCLUSÕES E TRABALHO FUTURO
Com as pressões da Europa no que se prende com o consumo energético e perante a urgência em
encontrar formas alternativas de produção de energia, um projecto como o que a Mapa Internacional
apresenta, surge como um passo no caminho que a Bulgária terá de percorrer para cumprir os seus
objectivos energéticos.
Com o trabalho realizado foi possível, apesar de todas as limitações referidas, estimar o potencial de
biomassa que pode ser produzido nas operações de manutenção florestal, tendo sido por isso
cumprido o objectivo proposto. Os resultados obtidos variam entre as 178,86 ton/ano (no cenário
Conservador, e num raio de abastecimento de 50 km) e as 4 698,96 ton/ano (para o cenário
Optimista num raio de abastecimento de 100 km). Perante estes resultados, conclui-se que, a
quantidade de resíduos estimada não é suficiente para cumprir as necessidades de consumo da
central. Segundo a experiência portuguesa, uma central com capacidade de produção de 15 MW
consumirá anualmente 170 000 ton de resíduos florestais. Ainda é de referir que a quantidade de
biomassa obtida, não tem em consideração a produção de madeira, isto é a utilização dos ramos
para outros fins, que não o aproveitamento energético. Assim sendo, é necessário encontrar outras
formas e fontes de biomassa florestal, para que o projecto estudado seja viável. Ainda relativamente
aos valores obtidos, estes contrariam os resultados de estudos realizados para a Bulgária, segundo
os quais, as espécies caducifólias produzem uma quantidade de resíduos mais significativa do que as
coniferas. No trabalho realizado, os resultados obtidos indicam que a proporção de resíduos de
coniferas, para o cenário conservador é, em média 79% e para o cenário optimista 72%.
Pelas características apresentadas ao longo do trabalho realizado, podemos concluir que este tipo de
projecto tem associadas limitações, que se podem dividir em três dimensões: a efectiva
disponibilidade em termos quantitativos, os constrangimentos a nível ambiental e as limitações
económicas. Em termos de disponibilidade da biomassa para aproveitamento energético, esta
depende quer da procura de produtos de origem florestal, quer da proporção de resíduos que pode
ser realmente recuperada, por quantidade de madeira colhida. Se, por um lado, um aumento da
procura representa um aumento de resíduos produzidos, por outro lado, este aumento conduzirá à
adopção de melhores tecnologias de processamento da madeira, o que irá diminuir a quantidade de
desperdícios.
Também é necessário considerar que nem todo o potencial existente nas florestas é explorável: mais
importante do que a quantidade de biomassa existente é a quantidade que é passível de ser retirada
das florestas. Para avaliar o potencial explorável é necessário ter em consideração constrangimentos
ambientais, que passam não só pela sustentabilidade da floresta, mas também por factores físicos.
No que se prende com a sustentabilidade, é importante limitar a quantidade de biomassa que pode
ser retirada das florestas. Para evitar o aumento das pressões ambientais resultantes da exploração,
parte do material residual deve ser deixado nos solos da floresta, razão pela qual se optou por
considerar que apenas 70% dos resíduos deveriam ser retirados da floresta. A recolha da biomassa
62
deve ser realizada segundo as boas práticas florestais, sendo necessário introduzir mecanismos de
controlo das actividades de exploração. No que se prende com as condições físicas do país, há que
considerar que os solos búlgaros estão cobertos por neve durante cerca de 4 a 5 meses por ano, o
que torna inexequíveis as operações de exploração florestal. Outro factor a ter em consideração é o
relevo búlgaro, caracterizado por cadeias montanhosas com declives acentuados, que limitam a
mobilidade das máquinas.
Tal como foi mencionado ao longo da dissertação, o factor com maior peso a nível económico é o
custo das operações de exploração do recurso. A baixa densidade dos resíduos florestais faz com
que o transporte só seja viável para curtas distâncias. Para minimizar esta limitação, devem ser
adoptadas praticas de estilhaçamento no local de abate e também incluir maquinaria de compactação
e enfardamento. Também é necessário ter em conta a existência de infra-estruturas de acesso ao
recurso, e de maquinaria adequada às operações florestais. Neste último ponto, sendo que na
Bulgária não existem práticas instaladas de aproveitamento dos recursos florestais, e após uma
pesquisa realizada em campo, sabe-se que não existem máquinas de processamento, o que
significará um aumento significativo do investimento associado ao projecto considerado. A nível
económico é também importante mencionar o baixo valor do recurso florestal. Quando comparado
com outros produtos florestais (madeira, pasta de papel, postes, entre outros) o valor comercial dos
resíduos florestais é mínimo. Se juntarmos a isto, o facto de que em muitos locais os proprietários
florestais possuem áreas de reduzidas dimensões e fragmentadas, o que inviabiliza economias de
escala, resulta que para muitos a recolha dos resíduos não é economicamente viável, reduzindo a
disponibilidade dos mesmos no mercado. Para que o projecto seja viável, os custos de produção de
biomassa terão de ser cuidadosamente controlados.
Para a análise de viabilidade do projecto é crucial dispor de informação rigorosa sobre a
disponibilidade de biomassa considerando todos os factores que limitam a sua explorabilidade a nível
ambiental e económico. Assim sendo, devem ser alvo de consideração todos os factores que afectam
a quantidade e o preço a que a biomassa é entregue à porta da central. Também, perante a incerteza
associada à disponibilidade do recurso, se conclui que é importante definir um plano de
aprovisionamento da biomassa que garanta um fluxo de abastecimento constante. A central estará
em funcionamento contínuo durante o ano e por isso deverá ser aprovisionada com uma quantidade
de biomassa suficiente para amortecer as possíveis falhas no abastecimento.
Conclui-se assim que, embora o estudo realizado não permita aferir a quantidade real de biomassa
disponível para queima na central, nem os custos associados à sua utilização, dá-nos uma ideia do
caminho que deve ser percorrido. A dissertação aponta também um conjunto de limitações, podendo
a empresa agora concentrar esforços para preencher as lacunas de informação apontadas e assim
conseguir concluir sobre a viabilidade do seu projecto.
Com este trabalho foi ainda possível verificar que, projectos como as centrais a biomassa
representam a oportunidade de dinamizar as economias rurais, criando emprego e fixando as
populações. Permitem também desenvolver o sector florestal e, caso sejam garantidas as boas
63
práticas florestais, aquando da exploração do recurso, não se verificam impactes ambientais de
grande magnitude.
Quer estejamos perante a possibilidade de esgotamento das reservas de petróleo ou não, quer haja
ou não consenso acerca da neutralidade da biomassa em termos de emissões, a sua utilização
representa sem dúvida um passo à frente na diminuição da dependência energética da Bulgária.
64
65
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS
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71
ANEXO
72
73
ANEXO I – TABELA DE PRODUÇÃO12
Espécie Composição florestal Regime florestal Tipo de povoamento Ano
Pinus nigra Povoamento puro Alto fuste Regular 1985
Classe de Rendimento
Idade
Nº de árvores Diâmetro
Médio
(cm)
Área
basal
(m2)
Altura
Média
(m)
Volume (m3)
antes do desbaste
após o desbaste
total principal desbaste
I 0 0 0 0 0 0 0 0 0
I 5 6625 6625 3,3 6,1 1,7 15 15 N/D
I 10 6625 4674 6,7 16,2 4,6 101 87 14
I 15 4674 3360 9,3 22,4 7,9 200 169 17
I 20 3360 2570 11,8 28,2 10,6 286 236 19
I 25 2570 2095 14,2 33,2 12,6 356 286 20
I 30 2095 1779 16,4 37,8 14,4 421 330 21
I 35 1779 1553 18,5 41,9 16,1 485 372 22
I 40 1553 1384 20,5 45,7 17,7 545 412 20
I 45 1384 1252 22,2 48,7 19,3 603 452 18
I 50 1252 1146 23,9 51,5 20,8 656 489 16
I 55 1146 1060 25,5 54 22 700 519 14
I 60 1060 982 26,7 54,9 23,2 740 549 10
I 65 982 927 27,7 56 24,2 772 574 7
I 70 927 875 28,7 56,5 25 795 593 4
II 0 0 0 0 0 0 0 0 0
II 5 6775 6775 2,7 4,7 1,5 10 10 N/D
II 10 6775 5096 5,7 12,8 3,8 80 67 13
II 15 5096 4006 7,7 18,7 6,5 162 134 15
II 20 4006 3059 10 23,2 8,8 237 191 18
II 25 3059 2491 12,2 29,2 10,7 303 238 19
II 30 2491 2112 14,2 33,6 12,4 367 281 21
II 35 2112 1842 16,1 37,6 14,1 431 323 22
II 40 1842 1638 17,8 41 15,7 490 362 20
II 45 1638 1480 19,4 44 17,2 546 399 19
II 50 1480 1354 20,9 46,3 18,7 600 436 17
II 55 1354 1251 22,3 49 19,9 646 467 15
II 60 1251 1148 23,5 49,8 21,1 688 497 12
II 65 1148 1092 24,3 50,8 22 718 519 8
II 70 1092 1039 25,1 51,2 22,8 744 539 6
III 0 0 0 0 0 0 0 0 0
III 5 7155 7155 2,3 3,4 1,3 5 5 N/D
III 10 7155 5800 4,4 9,4 3 57 47 10
III 15 5800 4651 6,4 15,1 5,1 122 99 13
12
Fonte: Teobaldelli, et al
74
Classe de Rendimento
Idade
Nº de árvores Diâmetro
Médio
(cm)
Área
basal
(m2)
Altura
Média
(m)
Volume (m3)
antes do desbaste
após o desbaste
total principal desbaste
III 20 4651 3548 8,4 20,2 7 187 147 17
III 25 3548 2887 10,4 25,1 8,8 248 191 17
III 30 2887 2445 12,3 29,3 10,5 310 233 20
III 35 2445 2130 14,1 33,2 12,1 372 273 22
III 40 2130 1894 15,6 36,3 13,7 433 313 21
III 45 1894 1710 17,1 39,3 15,2 489 350 19
III 50 1710 1563 18,4 41,5 16,7 543 387 17
III 55 1563 1442 19,6 43,9 17,9 589 417 16
III 60 1442 1312 20,8 44,7 19,1 632 447 13
III 65 1312 1256 21,5 45,4 20 665 469 11
III 70 1256 1202 22,1 45,9 20,7 691 487 8
IV 0 0 0 0 0 0 0 0 0
IV 5 7707 7707 1,4 2 1,1 3 3 N/D
IV 10 7707 6407 3,4 6 2,2 35 27 8
IV 15 6407 5297 5,2 11,4 3,7 84 64 12
IV 20 5297 4237 7 16,3 5,2 138 102 16
IV 25 4237 3282 9 21 6,8 196 142 18
IV 30 3282 2778 10,7 25,1 8,4 258 182 22
IV 35 2778 2419 12,3 28,8 10 320 221 23
IV 40 2419 2149 13,7 31,6 11,6 382 261 22
IV 45 2149 1939 15 34,6 13,1 439 298 20
IV 50 1939 1771 16,3 36,7 14,6 494 335 18
IV 55 1771 1633 17,5 39 15,8 541 365 17
IV 60 1633 1478 18,3 39,6 17 585 395 14
IV 65 1478 1422 18,9 40,2 17,9 619 417 12
IV 70 1422 1366 19,5 40,7 18,6 647 435 10
75
Espécie Composição florestal Regime florestal Tipo de povoamento Ano
Pinus sylvestris Povoamento puro Alto fuste Regular 1976
Classe de Rendimento
Idade
Nº de árvores Diâmetro médio (cm)
Área basal (m
2)
Altura média
(m)
Volume (m3)
antes do desbaste
após o desbaste
total principal desbaste
I 0 0 0 0 0 0 0 0 0
I 5 N/D 7000 2,2 3,15 1,9 32 32 N/D
I 10 7000 5600 6,2 16,8 4,8 86 84 2
I 15 5600 4271 8,7 25,2 8,4 160 154 4
I 20 4271 3099 11,3 30,99 11,6 234 221 7
I 25 3099 2265 14 34,88 14,3 305 281 11
I 30 2265 1761 16,5 37,68 16,5 372 333 15
I 35 1761 1441 18,8 40,05 18,6 438 380 19
I 40 1441 1213 21 41,97 20,2 503 424 21
I 45 1213 1037 23 43,15 21,6 566 461 26
I 50 1037 861 25,5 44 22,8 628 491 32
II 0 0 0 0 0 0 0 0 0
II 5 N/D 7080 2,2 3,05 1,7 28 28 N/D
II 10 7080 5814 6,2 14,4 4,3 77 75 2
II 15 5814 4665 7,7 21,6 7,5 141 136 3
II 20 4665 3485 9,9 26,94 9,9 204 194 5
II 25 3485 2689 12,1 30,63 12,7 262 245 7
II 30 2689 2187 14 33,43 14,7 317 290 10
II 35 2187 1829 15,7 35,75 16,5 372 333 12
II 40 1829 1566 17,5 37,4 18 425 369 17
II 45 1566 1355 19,1 39,05 19,3 477 401 20
II 50 1355 1144 21,1 40 20,4 529 430 23
III 0 0 0 0 0 0 0 0 0
III 5 N/D 7160 2,2 2,95 1,5 25 25 N/D
III 10 7160 6028 5 12 3,8 66 65 1
III 15 6028 5059 6,8 18 6,5 119 116 2
III 20 5059 3871 8,7 22,89 8,9 171 164 4
III 25 3871 3113 10,4 26,38 11,1 220 208 5
III 30 3113 2613 12 29,18 12,8 270 251 7
III 35 2613 2217 13,4 31,45 14,5 315 287 9
III 40 2217 1919 14,9 33,43 15,8 356 316 12
III 45 1919 1673 16,3 34,95 17 397 341 16
III 50 1673 1426 17,9 36 18,1 437 361 20
IV 0 0 0 0 0 0 0 0 0
IV 5 N/D 7240 2,2 2,85 1,3 22 22 N/D
IV 10 7240 6242 4,3 9,6 3,3 56 56 N/D
IV 15 6242 5453 5,7 14,4 5,6 97 96 1
IV 20 5453 4257 7,5 18,84 7,6 138 134 3
76
Classe de Rendimento
Idade
Nº de árvores Diâmetro médio (cm)
Área basal (m
2)
Altura média
(m)
Volume (m3)
antes do desbaste
após o desbaste
total principal desbaste
IV 25 4257 3537 9 22,13 9,4 177 169 4
IV 30 3537 3039 10,2 24,93 10,9 216 203 5
IV 35 3039 2605 11,5 27,15 12,4 255 237 5
IV 40 2605 2272 12,7 29,16 13,5 294 267 9
IV 45 2272 1991 14 30,85 14,7 332 293 12
IV 50 1991 1709 15,4 32 15,7 367 314 14
Espécie Composição florestal Regime florestal Tipo de povoamento Ano
Quercus cerris Povoamento puro Talhadia Regular 1991
Classe de Rendimento
Idade
Nº de árvores Diâmetro médio (cm)
Área basal (m
2)
Altura média
(m)
Volume (m3)
antes do desbaste
após o desbaste
total principal desbaste
I 0 0 0 0 0 0 0 0 0
I 5 N/D 6850 4 7,48 4,4 26 26 N/D
I 10 N/D 4000 7,2 10,32 7,8 70 70 N/D
I 15 N/D 3200 9,8 20,77 10,4 110 110 N/D
I 20 N/D 2580 11,6 25,59 12,5 146 146 N/D
I 25 N/D 2150 13,7 26,82 14,5 181 181 N/D
I 30 N/D 1910 15,3 29,61 16,2 212 212 N/D
I 35 N/D 1700 16,8 33,09 17,8 241 241 N/D
I 40 N/D 1570 18,2 36,45 19,2 269 269 N/D
I 45 N/D 1570 19,7 39,63 20,3 296 296 N/D
I 50 N/D 1390 21,1 42,79 21,2 322 322 N/D
I 55 N/D 1320 22,3 46,08 21,9 347 347 N/D
I 60 N/D 1260 23,4 47,18 22,5 371 371 N/D
I 65 N/D 1210 24,4 47,72 23 394 394 N/D
I 70 N/D 1170 25,2 47,99 23,4 416 416 N/D
II 0 0 0 0 0 0 0 0 0
II 5 N/D 7400 3,5 6,35 3,9 21 21 N/D
II 10 N/D 4890 6,3 13,47 6,8 56 56 N/D
II 15 N/D 3640 8,6 17,66 9,2 90 90 N/D
II 20 N/D 2950 10,5 22,12 11,2 123 123 N/D
II 25 N/D 2480 12,3 24,72 13 154 154 N/D
II 30 N/D 2130 13,8 27,26 14,6 183 183 N/D
II 35 N/D 1910 15,2 29,39 16,1 210 210 N/D
II 40 N/D 1750 16,5 32,36 17,5 235 235 N/D
II 45 N/D 1630 18 36,03 18,6 259 259 N/D
II 50 N/D 1530 19,3 37,85 19,5 282 282 N/D
II 55 N/D 1440 20,5 40,35 20,2 303 303 N/D
77
Classe de Rendimento
Idade
Nº de árvores Diâmetro médio (cm)
Área basal (m
2)
Altura média
(m)
Volume (m3)
antes do desbaste
após o desbaste
total principal desbaste
II 60 N/D 1340 21,6 42,69 20,9 322 322 N/D
II 65 N/D 1280 22,5 43,75 21,5 341 341 N/D
II 70 N/D 1230 23,3 45,41 21,8 359 359 N/D
III 0 0 0 0 0 0 0 0 0
III 5 N/D 8130 3 4,76 3,4 15 15 N/D
III 10 N/D 5400 5,5 11,44 6 45 45 N/D
III 15 N/D 4200 7,4 15,91 8 77 77 N/D
III 20 N/D 3400 9,2 20,7 9,8 108 108 N/D
III 25 N/D 2870 10,8 24,46 11,6 137 137 N/D
III 30 N/D 2450 12,3 26,33 13,1 164 164 N/D
III 35 N/D 2150 13,7 28,18 14,5 189 189 N/D
III 40 N/D 1970 14,9 31,14 15,8 212 212 N/D
III 45 N/D 1830 16,3 32,18 16,9 233 233 N/D
III 50 N/D 1720 17,6 34,49 17,8 253 253 N/D
III 55 N/D 1610 18,7 36,69 18,6 272 272 N/D
III 60 N/D 1480 19,7 38,81 19,2 290 290 N/D
III 65 N/D 1410 20,5 40,73 19,7 307 307 N/D
III 70 N/D 1350 21,2 42,44 20 323 323 N/D
IV 0 0 0 0 0 0 0 0 0
IV 5 N/D 9020 2,6 3,71 3 11 11 N/D
IV 10 N/D 6200 4,6 8,41 5,4 31 31 N/D
IV 15 N/D 4800 6,4 13,55 6,9 55 55 N/D
IV 20 N/D 3970 8 16,48 8,5 82 82 N/D
IV 25 N/D 3300 9,5 20,33 10,1 107 107 N/D
IV 30 N/D 2800 10,9 23,52 11,6 132 132 N/D
IV 35 N/D 2480 12,3 25,06 13 156 156 N/D
IV 40 N/D 2220 13,4 27,92 14,2 177 177 N/D
IV 45 N/D 2050 14,6 28,9 15,3 196 196 N/D
IV 50 N/D 1920 15,8 29,57 16,1 213 213 N/D
IV 55 N/D 1790 16,9 31,28 16,9 228 228 N/D
IV 60 N/D 1630 17,8 32,9 17,5 242 242 N/D
IV 65 N/D 1550 18,5 34,41 18 255 255 N/D
IV 70 N/D 1480 19 36,82 18,4 267 267 N/D
V 0 0 0 0 0 0 0 0 0
V 5 N/D N/D 2
2,4 7 7 N/D
V 10 N/D 7050 3,8 7,05 4,2 24 24 N/D
V 15 N/D 5660 5,2 11,8 5,7 45 45 N/D
V 20 N/D 4690 6,6 15,16 7,1 70 70 N/D
V 25 N/D 3920 8 19,21 8,6 93 93 N/D
V 30 N/D 3320 9,4 21,91 10 115 115 N/D
V 35 N/D 2950 10,6 24,23 11,3 135 135 N/D
V 40 N/D 2580 11,8 26,69 12,5 153 153 N/D
78
Classe de Rendimento
Idade
Nº de árvores Diâmetro médio (cm)
Área basal (m
2)
Altura média
(m)
Volume (m3)
antes do desbaste
após o desbaste
total principal desbaste
V 45 N/D 2350 13 26,99 13,6 169 169 N/D
V 50 N/D 2160 14,1 27,15 14,4 183 183 N/D
V 55 N/D 1990 15,2 28,56 15,2 195 195 N/D
V 60 N/D 1840 15,9 29,8 15,8 205 205 N/D
V 65 N/D 1790 16,5 30,12 16,3 214 214 N/D
V 70 N/D 1750 17 30,42 16,7 222 222 N/D
Espécie Composição florestal Regime florestal Tipo de povoamento Ano
Quercus petraea Povoamento puro Alto fuste Regular 1979
Classe de Rendimento
Idade
Nº de árvores Diâmetro médio (cm)
Área basal (m
2)
Altura média
(m)
Volume (m3)
antes do desbaste
após o desbaste
total principal desbaste
I 0 0 0 0 0 0 0 0 0
I 10 8859 8859 4,5 14,2 5,6 85 85 0
I 20 8859 4390 7,8 20,7 9,4 173 158 15
I 30 4390 2717 10,8 25 12,6 267 230 22
I 40 2717 1850 13,9 28 15,3 362 297 28
I 50 1850 1285 17,5 30,7 17,8 462 365 32
I 60 1285 931 21,2 32,9 19,8 554 423 34
I 70 931 710 24,9 34,7 21,3 633 469 33
I 80 710 573 28,4 36,2 22,5 703 507 32
I 90 573 480 31,5 37,4 23,4 762 536 30
I 100 480 413 34,4 38,4 24,1 815 560 29
I 110 413 367 36,9 39,2 24,6 859 577 27
I 120 367 332 39,1 39,9 25 897 590 25
I 130 332 298 42,1 40,5 25,4 928 604 17
I 140 298 289 42,5 41 25,5 948 608 16
I 150 289 281 43,3 41,4 25,6 965 611 14
I 160 281 275 44,1 41,7 25,7 980 615 11
II 0 0 0 0 0 0 0 0 0
II 10 7844 7844 4,6 13,5 5,6 77 77 0
II 20 7844 3930 7,7 18,2 9,4 149 145 4
II 30 3930 2466 10,7 22,4 12,6 222 212 6
II 40 2466 1706 13,8 25,5 15,3 295 275 10
II 50 1706 1209 17,2 28,2 17,8 376 340 16
II 60 1209 901 20,7 30,4 19,8 455 395 24
II 70 901 708 24 32,2 21,3 532 439 33
II 80 708 555 27,9 33,8 22,5 599 476 30
II 90 555 450 31,5 35 23,4 654 504 27
79
Classe de Rendimento
Idade
Nº de árvores Diâmetro médio (cm)
Área basal (m
2)
Altura média
(m)
Volume (m3)
antes do desbaste
após o desbaste
total principal desbaste
II 100 450 373 35,1 36 24,1 701 527 24
II 110 373 321 38,2 36,8 24,6 738 543 21
II 120 321 280 41,4 37,6 25 769 556 18
II 130 280 241 44,8 38 25,4 800 570 17
II 140 241 232 45,8 38,3 25,5 820 574 16
II 150 232 223 47 38,6 25,6 838 577 15
II 160 223 214 48,2 38,8 25,7 855 580 14
III 0 0 0 0 0 0 0 0 0
III 10 11433 11433 3,4 10,4 3 42 42 0
III 20 11433 4931 6,3 15,5 6,1 104 94 10
III 30 4931 3000 9 18,9 8,8 168 146 12
III 40 3000 2005 11,7 21,5 11,4 236 202 12
III 50 2005 1420 14,5 23,7 13,8 305 259 12
III 60 1420 1099 17,2 25,6 15,6 363 305 12
III 70 1099 861 20,1 27,3 17,3 421 351 12
III 80 861 702 22,8 28,7 18,6 468 387 11
III 90 702 577 25,7 30 19,8 514 423 10
III 100 577 520 27,6 31 20,4 541 441 9
III 110 520 466 29,5 31,9 21 568 459 9
III 120 466 432 31 32,7 21,2 583 466 8
III 130 432 420 31,8 33,4 21,6 602 478 7
III 140 420 409 32,6 34 21,7 611 482 5
III 150 409 399 33,1 34,4 21,8 617 484 4
III 160 399 391 33,6 34,7 21,9 623 487 3
IV 0 0 0 0 0 0 0 0 0
IV 10 10065 10065 3,4 9,2 3 38 38 0
IV 20 10065 4371 6,1 13 6,1 92 85 7
IV 30 4371 2680 8,8 16,4 8,8 147 133 7
IV 40 2680 1809 11,5 18,9 11,4 206 185 7
IV 50 1809 1297 14,3 21 13,8 269 239 9
IV 60 1297 1016 16,9 22,8 15,6 325 283 12
IV 70 1016 804 19,5 24,2 17,3 382 326 14
IV 80 804 668 21,8 25 18,6 429 362 11
IV 90 668 559 24,9 27,2 19,8 480 395 18
IV 100 559 464 28 28,4 20,4 505 413 7
IV 110 464 393 30,8 29,3 21 528 430 6
IV 120 393 355 32,8 30 21,2 540 436 6
IV 130 355 332 34,4 30,8 21,6 558 448 6
IV 140 332 317 35,5 31,4 21,7 569 453 6
IV 150 317 310 36 32 21,8 577 455 6
IV 160 310 303 36,8 32,2 21,9 585 457 6
80
81
ANEXO II – RESULTADOS DA APLICAÇÃO DAS EQUAÇÕES DE BIOMASSA
Parâmetros utilizados nas equações para as espécies Pinus nigra e Pinus sylvestris
Equação
Parâmetros 3.1 3.2 4.1 4.2 5 6.1 6.2 7 8
a 0,1147 0,0228 -0,9086 -8,9086 0,1862 0,0356 0,0071 0,0001 0,0055
b -0,585 -0,2728 0,4691 1,5897 0,2989 2,253 2,7743 4,6817 0,7173
c 3,1296 1,8144 - - - - - - -
d -0,4967 0,6324 - - - - - - -
Pinus nigra
Classes de Qualidade Idade Biomassa média por árvore (kg/árvore)
Número de árvores removidas Eq. 3.1 Eq. 3.2 Eq. 4.1 Eq. 4.2 Eq. 5 Eq. 6.1 Eq. 6.2 Eq. 7 Eq. 8
I 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,19 0,00 0,00 0,00 0,01 0
I 5 0,40 0,08 0,64 0,00 0,50 0,52 0,19 0,00 0,02 0
I 10 3,19 0,73 2,23 1,74 1,38 2,59 1,39 0,13 0,15 1951
I 15 12,33 2,69 3,45 5,88 3,00 5,41 3,45 1,59 1,59 1314
I 20 41,38 7,20 4,63 9,85 6,33 9,26 6,68 6,31 11,03 790
I 25 121,23 15,93 5,75 13,67 12,98 14,05 11,17 14,18 46,29 475
I 30 298,55 30,65 6,78 17,16 25,05 19,43 16,66 26,49 168,36 316
I 35 662,84 54,35 7,77 20,50 46,93 25,49 23,27 44,67 569,94 226
I 40 1349,68 90,14 8,71 23,68 85,33 32,12 30,94 69,60 1795,79 169
I 45 2375,55 136,16 9,51 26,38 141,83 38,44 38,59 104,37 5658,32 132
I 50 4083,92 200,65 10,30 29,09 235,75 45,39 47,35 148,18 16594,60 106
I 55 6686,22 282,35 11,05 31,63 380,32 52,53 56,68 192,67 39245,53 86
I 60 9490,64 364,31 11,62 33,54 544,41 58,26 64,39 247,06 92814,00 78
82
Classes de Qualidade Idade Biomassa média por árvore (kg/árvore)
Número de árvores removidas Eq. 3.1 Eq. 3.2 Eq. 4.1 Eq. 4.2 Eq. 5 Eq. 6.1 Eq. 6.2 Eq. 7 Eq. 8
I 65 12612,50 447,68 12,09 35,13 734,06 63,29 71,31 301,03 190166,03 55
I 70 16719,52 544,42 12,55 36,72 989,79 68,56 78,68 350,54 337558,06 52
II 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,19 0,00 0,00 0,00 0,01 0
II 5 0,26 0,06 0,36 0,00 0,42 0,33 0,11 0,00 0,02 0
II 10 1,63 0,41 1,77 0,15 0,99 1,73 0,85 0,05 0,08 1679
II 15 5,16 1,34 2,70 3,33 1,86 3,54 2,04 0,64 0,58 1090
II 20 17,39 3,64 3,78 6,99 3,70 6,37 4,22 2,64 3,03 947
II 25 50,41 8,17 4,81 10,49 7,14 9,98 7,33 6,60 11,85 568
II 30 122,19 15,77 5,75 13,67 12,98 14,05 11,17 13,15 40,11 379
II 35 265,66 28,07 6,64 16,69 22,91 18,64 15,83 24,00 135,76 270
II 40 508,58 45,44 7,44 19,39 38,07 23,37 20,91 39,70 427,78 204
II 45 907,72 69,52 8,19 21,93 61,42 28,37 26,55 60,87 1254,58 158
II 50 1519,72 101,70 8,90 24,32 96,17 33,55 32,64 90,03 3679,39 126
II 55 2422,65 141,70 9,55 26,54 146,14 38,83 39,07 120,46 8701,61 103
II 60 3547,27 187,17 10,12 28,45 209,18 43,70 45,19 158,45 20578,93 103
II 65 4533,56 224,71 10,49 29,72 265,69 47,12 49,58 192,67 39245,53 56
II 70 5778,58 267,85 10,87 30,99 337,46 50,69 54,25 227,74 69663,57 53
III 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,19 0,00 0,00 0,00 0,01 0
III 5 0,19 0,04 0,17 0,00 0,37 0,23 0,07 0,00 0,01 0
III 10 0,74 0,21 1,16 0,00 0,69 1,00 0,43 0,02 0,05 1355
III 15 2,47 0,69 2,09 1,27 1,26 2,33 1,22 0,21 0,21 1149
III 20 7,68 1,81 3,03 4,44 2,29 4,30 2,60 0,90 0,83 1103
III 25 21,69 4,14 3,97 7,62 4,17 6,96 4,71 2,64 3,03 661
III 30 53,49 8,31 4,86 10,64 7,36 10,16 7,50 6,04 10,26 442
III 35 118,13 15,11 5,71 13,51 12,60 13,82 10,95 11,73 32,34 315
III 40 217,31 24,28 6,41 15,89 19,73 17,36 14,50 20,98 101,90 236
III 45 388,96 37,66 7,11 18,28 30,88 21,35 18,71 34,12 298,85 184
83
Classes de Qualidade Idade Biomassa média por árvore (kg/árvore)
Número de árvores removidas Eq. 3.1 Eq. 3.2 Eq. 4.1 Eq. 4.2 Eq. 5 Eq. 6.1 Eq. 6.2 Eq. 7 Eq. 8
III 50 625,86 54,35 7,72 20,34 45,55 25,18 22,92 53,01 876,47 147
III 55 959,97 74,54 8,29 22,25 65,20 29,03 27,31 73,36 2072,81 121
III 60 1450,19 100,89 8,85 24,16 93,33 33,19 32,21 99,41 4902,12 130
III 65 1823,54 120,46 9,18 25,27 115,06 35,76 35,31 123,32 9348,70 56
III 70 2215,56 139,44 9,46 26,22 137,66 38,05 38,11 144,87 15445,96 54
IV 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,19 0,00 0,00 0,00 0,01 0
IV 5 0,10 0,02 -0,25 0,00 0,28 0,08 0,02 0,00 0,01 0
IV 10 0,38 0,10 0,69 0,00 0,51 0,56 0,21 0,00 0,03 1300
IV 15 1,23 0,34 1,53 0,00 0,88 1,46 0,69 0,05 0,08 1110
IV 20 3,67 0,89 2,38 2,22 1,51 2,85 1,57 0,22 0,23 1060
IV 25 11,15 2,20 3,31 5,40 2,74 5,03 3,15 0,79 0,72 955
IV 30 26,11 4,43 4,11 8,10 4,56 7,42 5,09 2,12 2,28 504
IV 35 54,81 8,06 4,86 10,64 7,36 10,16 7,50 4,81 7,17 359
IV 40 100,16 13,19 5,52 12,87 11,18 12,96 10,11 9,63 22,59 270
IV 45 170,69 20,21 6,13 14,94 16,49 15,89 13,00 17,01 66,26 210
IV 50 284,25 30,16 6,74 17,00 24,32 19,16 16,38 28,26 194,33 168
IV 55 449,22 42,48 7,30 18,91 34,81 22,49 19,94 40,90 459,59 138
IV 60 596,41 53,71 7,68 20,18 44,21 24,87 22,58 57,62 1086,91 155
IV 65 734,72 63,69 7,96 21,14 52,89 26,75 24,69 73,36 2072,81 56
IV 70 906,89 74,69 8,24 22,09 63,28 28,70 26,93 87,80 3424,71 56
84
Pinus sylvestris
Classes de qualidade Idade Biomassa "média" por árvore (kg/árvore)
Número de árvores Eq. 3.1 Eq. 3.2 Eq. 4.1 Eq. 4.2 Eq. 5 Eq. 6.1 Eq. 6.2 Eq. 7 Eq. 8
I 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,19 0,00 0,00 0,00 0,01 0
I 5 0,15 0,05 0,12 0,00 0,36 0,21 0,06 0,00 0,02 -
I 10 2,22 0,61 2,00 0,95 1,19 2,17 1,12 0,15 0,17 1400
I 15 8,41 2,27 3,17 4,92 2,51 4,66 2,87 2,12 2,28 1329
I 20 30,57 6,55 4,39 9,06 5,46 8,40 5,93 9,63 22,59 1172
I 25 103,81 16,35 5,66 13,35 12,23 13,60 10,74 25,64 156,71 834
I 30 291,03 34,25 6,83 17,32 25,81 19,70 16,94 50,11 759,33 504
I 35 693,48 63,78 7,91 20,98 51,34 26,43 24,33 87,80 3424,71 320
I 40 1516,51 109,08 8,94 24,48 99,08 33,92 33,07 129,20 10790,84 228
I 45 2960,14 171,96 9,88 27,65 180,15 41,63 42,57 176,81 29456,59 176
I 50 6568,65 288,80 11,05 31,63 380,32 52,53 56,68 227,74 69663,57 176
II 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,19 0,00 0,00 0,00 0,01 0
II 5 0,16 0,05 0,12 0,00 0,36 0,21 0,06 0,00 0,02 -
II 10 1,53 0,44 1,72 0,00 0,99 1,73 0,85 0,09 0,12 1266
II 15 4,81 1,47 2,70 3,33 1,86 3,54 2,04 1,25 1,19 1149
II 20 15,51 3,79 3,74 6,83 3,59 6,23 4,11 4,58 6,67 1180
II 25 44,03 8,83 4,77 10,33 6,93 9,79 7,17 14,71 49,73 796
II 30 102,40 16,64 5,66 13,35 12,23 13,60 10,74 29,18 208,78 502
II 35 206,92 28,02 6,46 16,05 20,32 17,61 14,76 50,11 759,33 358
II 40 421,06 46,13 7,30 18,91 34,81 22,49 19,94 75,30 2226,96 263
II 45 764,42 69,89 8,05 21,45 56,15 27,39 25,42 104,37 5658,32 211
II 50 1564,59 112,12 8,99 24,63 102,09 34,28 33,51 135,30 12455,44 211
III 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,19 0,00 0,00 0,00 0,01 0
III 5 0,17 0,04 0,12 0,00 0,36 0,21 0,06 0,00 0,02 -
III 10 1,04 0,32 1,44 0,00 0,83 1,34 0,62 0,05 0,08 1132
85
Classes de qualidade Idade Biomassa "média" por árvore (kg/árvore)
Número de árvores Eq. 3.1 Eq. 3.2 Eq. 4.1 Eq. 4.2 Eq. 5 Eq. 6.1 Eq. 6.2 Eq. 7 Eq. 8
III 15 2,87 0,95 2,28 1,90 1,42 2,67 1,45 0,64 0,58 969
III 20 8,17 2,35 3,17 4,92 2,51 4,66 2,87 2,78 3,26 1188
III 25 19,32 4,80 3,97 7,62 4,17 6,96 4,71 7,83 15,78 758
III 30 41,71 8,62 4,72 10,17 6,73 9,61 7,00 15,26 53,43 500
III 35 77,81 13,97 5,38 12,39 10,22 12,33 9,51 27,36 180,88 396
III 40 148,74 22,16 6,08 14,78 16,00 15,65 12,77 40,90 459,59 298
III 45 263,56 33,21 6,74 17,00 24,32 19,16 16,38 57,62 1086,91 246
III 50 493,24 50,90 7,49 19,55 39,23 23,67 21,23 77,28 2392,57 247
IV 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,19 0,00 0,00 0,00 0,01 0
IV 5 0,18 0,04 0,12 0,00 0,36 0,21 0,06 0,00 0,01 -
IV 10 0,65 0,21 1,11 0,00 0,67 0,95 0,41 0,03 0,06 998
IV 15 1,44 0,55 1,77 0,15 1,02 1,80 0,89 0,32 0,31 789
IV 20 4,20 1,37 2,61 3,01 1,75 3,33 1,90 1,33 1,28 1196
IV 25 9,50 2,70 3,31 5,40 2,74 5,03 3,15 3,60 4,66 720
IV 30 17,47 4,44 3,88 7,31 3,93 6,67 4,46 7,19 13,67 498
IV 35 32,81 7,26 4,49 9,37 5,79 8,73 6,22 13,15 40,11 434
IV 40 57,53 10,95 5,05 11,28 8,29 10,92 8,19 19,58 88,28 333
IV 45 102,40 16,64 5,66 13,35 12,23 13,60 10,74 29,18 208,78 281
IV 50 186,12 25,14 6,32 15,57 18,58 16,86 13,99 39,70 427,78 282
86
Parâmetros utilizados nas equações para as espécies Quercus cerris e Quercus petraea
Equação
Parâmetros 9 10.1 10.2 11
a -3,85999 -5,33002 -9,8231 -2,60326
b 3,1926 3,04628 3,99492 1,191283
c -0,754 - - 1,199
Quercus cerris
Classes de qualidade Idade Biomassa "média" por árvore (kg/árvore)
Número de árvores Eq. 9 Eq. 10.1 Eq. 10.2 Eq. 11
I 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0
I 5 0,58 0,33 0,01 0,46 -
I 10 2,44 1,98 0,14 0,93 2850
I 15 5,26 5,07 0,49 1,35 800
I 20 7,85 8,47 0,97 1,65 620
I 25 11,94 14,06 1,88 2,01 430
I 30 15,63 19,68 2,93 2,29 240
I 35 19,62 26,17 4,25 2,56 210
I 40 23,93 33,40 5,86 2,81 130
I 45 29,55 42,51 8,04 3,09 0
I 50 35,60 52,40 10,58 3,36 180
I 55 41,45 62,02 13,19 3,58 70
I 60 47,36 71,82 15,99 3,80 60
I 65 53,24 81,58 18,90 3,99 50
I 70 58,26 90,00 21,50 4,15 40
II 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0
II 5 0,41 0,22 0,01 0,39 -
II 10 1,77 1,32 0,08 0,80 2510
II 15 3,81 3,40 0,29 1,15 1250
II 20 6,21 6,25 0,65 1,46 690
II 25 9,19 10,12 1,22 1,76 470
II 30 12,16 14,37 1,94 2,02 350
II 35 15,38 19,29 2,85 2,27 220
II 40 18,76 24,77 3,96 2,50 160
II 45 23,66 32,29 5,61 2,78 120
II 50 28,52 39,94 7,41 3,02 100
II 55 33,67 47,99 9,42 3,24 90
II 60 38,78 56,28 11,61 3,45 100
II 65 43,25 63,73 13,67 3,62 60
II 70 47,85 70,88 15,72 3,78 50
III 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0
III 5 0,28 0,14 0,00 0,33 -
87
Classes de qualidade Idade Biomassa "média" por árvore (kg/árvore)
Número de árvores Eq. 9 Eq. 10.1 Eq. 10.2 Eq. 11
III 10 1,26 0,87 0,05 0,68 2730
III 15 2,62 2,15 0,16 0,96 1200
III 20 4,50 4,18 0,38 1,25 800
III 25 6,61 6,81 0,73 1,51 530
III 30 9,14 10,12 1,22 1,76 420
III 35 11,94 14,06 1,88 2,01 300
III 40 14,63 18,16 2,63 2,22 180
III 45 18,53 23,87 3,77 2,47 140
III 50 22,76 30,16 5,12 2,70 110
III 55 26,72 36,27 6,53 2,91 110
III 60 30,81 42,51 8,04 3,09 130
III 65 34,32 47,99 9,42 3,24 70
III 70 37,77 53,16 10,78 3,38 60
IV 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0
IV 5 0,19 0,09 0,00 0,28 -
IV 10 0,77 0,51 0,02 0,55 2820
IV 15 1,84 1,38 0,09 0,81 1400
IV 20 3,21 2,73 0,22 1,06 830
IV 25 4,87 4,61 0,44 1,30 670
IV 30 6,81 7,01 0,76 1,53 500
IV 35 9,19 10,12 1,22 1,76 320
IV 40 11,30 13,14 1,72 1,95 260
IV 45 14,05 17,07 2,43 2,16 170
IV 50 17,40 21,71 3,33 2,38 130
IV 55 20,79 26,65 4,36 2,58 130
IV 60 23,90 31,21 5,36 2,74 160
IV 65 26,47 35,10 6,25 2,87 80
IV 70 28,35 38,08 6,96 2,96 70
V 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0
V 5 0,10 0,04 0,00 0,20 0
V 10 0,51 0,28 0,01 0,44 -
V 15 1,10 0,74 0,04 0,63 1390
V 20 1,99 1,52 0,10 0,84 970
V 25 3,18 2,73 0,22 1,06 770
V 30 4,75 4,46 0,42 1,28 600
V 35 6,35 6,44 0,68 1,48 370
V 40 8,29 8,92 1,04 1,68 370
V 45 10,60 11,98 1,53 1,88 230
V 50 13,16 15,35 2,11 2,08 190
V 55 16,06 19,29 2,85 2,27 170
V 60 18,01 22,13 3,41 2,40 150
V 65 19,80 24,77 3,96 2,50 50
V 70 21,38 27,13 4,46 2,59 40
88
Quercus petraea
Classes de Qualidade Idade Biomassa "média" por árvore (kg)
Número de árvores Eq. 9 Eq. 10.1 Eq. 10.2 Eq. 11
I 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0
I 10 0,70 0,47 0,02 0,53 0
I 20 2,74 2,53 0,20 1,03 4469
I 30 6,21 6,81 0,73 1,51 1673
I 40 12,01 14,69 2,00 2,04 867
I 50 22,35 29,64 5,01 2,69 565
I 60 38,05 53,16 10,78 3,38 354
I 70 60,19 86,78 20,49 4,09 221
I 80 87,89 129,54 34,66 4,78 137
I 90 118,78 177,61 52,42 5,41 93
I 100 153,89 232,27 74,53 6,01 67
I 110 189,56 287,61 98,63 6,53 46
I 120 225,30 343,10 124,31 7,00 35
I 130 281,88 429,75 167,02 7,64 34
I 140 289,66 442,31 173,45 7,73 9
I 150 306,53 468,17 186,86 7,90 8
I 160 324,02 495,02 201,04 8,08 6
II 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0
II 10 0,75 0,51 0,02 0,55 0
II 20 2,63 2,43 0,19 1,01 3914
II 30 6,03 6,62 0,70 1,49 1464
II 40 11,74 14,37 1,94 2,02 760
II 50 21,15 28,12 4,67 2,63 497
II 60 35,26 49,43 9,80 3,28 308
II 70 53,52 77,57 17,69 3,91 193
II 80 83,05 122,72 32,28 4,68 153
II 90 118,78 177,61 52,42 5,41 105
II 100 164,11 246,97 80,77 6,15 77
II 110 211,72 319,60 113,27 6,81 52
II 120 270,41 408,35 156,20 7,49 41
II 130 343,76 519,35 214,09 8,23 39
II 140 367,77 555,47 233,83 8,45 9
II 150 398,25 601,01 259,29 8,71 9
II 160 430,36 648,98 286,76 8,98 9
III 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0
III 10 0,46 0,20 0,01 0,38 0
III 20 1,92 1,32 0,08 0,80 6502
III 30 4,55 3,91 0,35 1,22 1931
III 40 8,65 8,69 1,00 1,66 995
III 50 14,86 16,71 2,36 2,15 585
III 60 23,36 28,12 4,67 2,63 321
89
Classes de Qualidade Idade Biomassa "média" por árvore (kg)
Número de árvores Eq. 9 Eq. 10.1 Eq. 10.2 Eq. 11
III 70 35,54 45,20 8,71 3,17 238
III 80 50,32 66,35 14,41 3,68 159
III 90 70,35 95,55 23,25 4,24 125
III 100 86,38 118,74 30,92 4,62 57
III 110 104,53 145,44 40,34 5,00 54
III 120 121,59 169,16 49,18 5,31 34
III 130 130,05 182,82 54,45 5,47 12
III 140 140,29 197,19 60,13 5,64 11
III 150 146,77 206,55 63,90 5,74 10
III 160 153,43 216,20 67,84 5,84 8
IV 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0
IV 10 0,46 0,20 0,01 0,38 0
IV 20 1,73 1,20 0,07 0,77 5694
IV 30 4,23 3,65 0,32 1,18 1691
IV 40 8,19 8,25 0,94 1,63 871
IV 50 14,21 16,02 2,24 2,11 512
IV 60 22,09 26,65 4,36 2,58 281
IV 70 32,26 41,21 7,72 3,06 212
IV 80 43,61 57,88 12,05 3,49 136
IV 90 63,60 86,78 20,49 4,09 109
IV 100 90,44 124,07 32,75 4,70 95
IV 110 119,96 165,86 47,92 5,27 71
IV 120 145,60 200,90 61,61 5,68 38
IV 130 167,13 232,27 74,53 6,01 23
IV 140 184,16 255,64 84,51 6,24 15
IV 150 191,90 266,77 89,37 6,34 7
IV 160 205,14 285,24 97,57 6,51 7
90
91
ANEXO III – APLICAÇÃO DOS MODELOS DE SILVICULTURA
Pinus nigra
Equação Biomassa (ton/ha)
Biomassa total (ton/ha) 1ºD 2ºD 3ºD 4ºD CF
3.1 16,47 46,31 103,75 191,49 365,37 723,39
3.2 3,44 5,98 9,27 12,81 19,28 50,78
4.1 3,58 2,18 1,52 1,12 1,04 9,44
4.2 6,62 5,18 3,96 3,06 2,93 21,75
5 3,50 4,92 7,77 12,12 21,55 49,85
6.1 6,04 5,32 4,77 4,23 4,50 24,86
6.2 4,00 4,23 4,27 4,11 4,65 21,26
7 2,50 4,99 8,10 11,34 16,32 43,25
8 2,87 15,20 87,27 463,60 2119,63 2688,57
Pinus sylvestris
Equação Biomassa (ton/ha)
Biomassa total (ton/ha) 1ºD 2ºD 3ºD CF
3.1 18,31 51,40 110,74 330,13 510,58
3.2 4,47 8,35 12,13 23,66 48,61
4.1 4,41 2,84 1,92 1,90 11,07
4.2 8,06 6,70 4,97 5,20 24,93
5 4,24 6,14 9,15 21,54 41,07
6.1 7,35 6,83 5,92 7,23 27,33
6.2 4,85 5,39 5,25 7,07 22,55
7 5,41 14,65 19,80 28,55 68,41
8 7,88 104,81 585,69 2628,10 3326,47
Quercus cerris
Equação Biomassa (ton/ha)
Biomassa total (ton/ha) 1ºD 2ºD 3ºD 4ºD CF
9 9,20 4,32 3,38 3,00 3,88 23,78
10.1 7,57 4,76 4,24 3,96 5,63 26,16
10.2 0,58 0,58 0,63 0,63 1,16 3,58
11 3,44 0,83 0,50 0,40 0,35 5,51
92
Quercus petraea
Equação Biomassa (ton/ha)
Biomassa total (ton/ha) 1ºD 2ºD 3ºD 4ºD CF
9 10,30 8,83 10,51 10,33 35,50 75,47
10.1 9,51 9,69 13,97 14,97 33,36 81,52
10.2 0,74 1,03 2,32 3,41 33,36 40,86
11 3,95 2,19 1,31 0,76 0,98 9,19
Nas tabelas anteriores 1ºD, 2ºD, 3ºD e 4ºD correspondem aos desbastes realizados e CF representa
a operação de corte final.
93
ANEXO IV – MAPA DA BULGÁRIA COM DELIMITAÇÃO DOS DISTRITOS
94
95
ANEXO V – MAPA DOS CENÁRIOS ESTUDADOS
96
97
ANEXO VI – RECLASSIFICAÇÃO DAS ÁREAS DAS REGIÕES FLORESTAIS
98
99
ANEXO VII – ÁREA DAS REGIÕES FLORESTAIS ADMINISTRATIVAS NOS
RAIOS DE ABASTECIMENTO
Raio de abastecimento 50km
Região Florestal Área (ha)
Sofia 197 700
Pazardjik 108 905
Plovdiv 75 670
Lovech 39 250
TOTAL 421 525
Raio de abastecimento 75km
Região Florestal Área (ha)
Sofia 362 696
Pazardjik 218 120
Plovdiv 146 880
Stara Zagora 7 516
Blagoevgrad 31 170
Kyustendil 2 747
Lovech 142 868
Veliko Tarnovo 3 441
TOTAL 915 438
Raio de abastecimento 100km
Região Florestal Área (ha)
Sofia 428 390
Pazardjik 271 342
Plovdiv 199 011
Stara Zagora 70 800
Blagoevgrad 152 647
Kyustendil 53 394
Lovech 175 265
Veliko Tarnovo 51 482
Smolyan 94 424
TOTAL 1 496 755