Álison Moreira da Silva – alison.silva@usp.br
Elias Costa de Souza – eliasrem@usp.br
Doutorandos do PPG
em Recursos Florestais – Universidade de São Paulo (USP)
Ananias Francisco Dias Júnior – Doutor e professor do Depto. Ciências Florestais e da Madeira – Universidade Federal do Espírito Santo (UFES) – ananias.dias@ufes.br
Por milhares de anos, a madeira, usada como lenha, foi a
principal fonte de energia. Historicamente, isso contribuiu para o
desenvolvimento da humanidade em todos os aspectos, já que a madeira era
utilizada para aquecer, iluminar e cozinhar alimentos.
Com o passar do tempo, não só os combustíveis sólidos
(lenha, carvão mineral e vegetal), mas também os líquidos (gasolina, diesel,
querosene, entre outros) e gasosos (gás natural, gás liquefeito de petróleo)
passaram a ser utilizados, principalmente em processos de geração de energia
térmica, mecânica e elétrica.
Energia
A produção de energia por meio do uso de combustíveis
fósseis culminou em uma matriz insegura e extremamente prejudicial ao meio
ambiente. A preocupação com o agravamento do efeito estufa e a consequente
emergência climática, associada à volatilidade na oferta e no preço dos
combustíveis fósseis, destacam a importância de tornar as fontes renováveis
mais representativas na matriz energética mundial.
Assim, discussões acerca do desenvolvimento sustentável e o
futuro da vida humana no planeta têm se intensificado, fazendo com que países
considerem a necessidade de mudanças, sobretudo a inclusão de fontes de energia
renováveis, incluindo madeira.
Recentemente, tem havido uma busca pela retomada da geração
de energia a partir da madeira. Diversas indústrias e setores agrícolas estão
optando pela biomassa (materiais de origem orgânica direcionados à produção de
energia) para produzir energia térmica, ao invés de combustíveis fósseis, por
exemplo, a complementação da geração hidrelétrica por termelétricas com a
combustão de madeira produzido pelo manejo sustentável de florestas.
As formas de biomassa que merecem destaque em termos de
importância no contexto nacional são briquetes, pellets, cavacos e carvão
vegetal.
Produção do carvão vegetal
O carvão vegetal é produzido a partir da carbonização da
madeira, um processo que ocorre dentro dos fornos de alvenaria, em temperaturas
que variam entre 300 e 500 °C, com baixa presença de oxigênio, e libera parte
dos materiais voláteis presentes na madeira, concentrando o carbono na fração
sólida.
Durante esse processo, diferentes gases são liberados para a
atmosfera, o que pode ser considerado um problema ambiental se não houver um
direcionamento adequado desses gases. Porém, existem diversos métodos e sistemas
que permitem a queima da fumaça, fazendo com que o processo seja sustentável.
A matéria-prima utilizada na produção de carvão vegetal é a
madeira, e assim, o balanço do carbono liberado na carbonização e o absorvido
pelas árvores durante o crescimento é benéfico, quando comparado a outras
fontes de energias não renováveis.
Produção sustentável
Até pouco tempo, no Brasil, boa parte do carvão vegetal era
produzido com madeiras oriundas do extrativismo ilegal das florestas nativas, o
que gerava outros problemas ambientais. Hoje em dia, o setor de árvores
plantadas domina a produção desse insumo, o que garante uma produção
sustentável e ambientalmente correta.
Seguindo a mesma tendência de modernização e direcionamento
para uma produção mais limpa, já existem tecnologias simples, eficientes e de
baixo custo, que são utilizadas para reduzir a liberação direta desses gases
para a atmosfera.
Um exemplo é o queimador de fumaça, que queima parte dos
gases que saem do forno de carbonização e reduz significativamente a liberação
dos efluentes gasosos mais poluentes, resultando em um produto com características
ambientais desejáveis.
Realidade
O carvão vegetal está presente no nosso cotidiano, seja no
famoso churrasco, no carvão ativado no filtro de água ou no ferro presente nas
nossas residências, produzidos a partir da siderurgia à carvão vegetal.
O carvão vegetal utilizado para churrasco representa cerca
de 10% de toda a produção nacional de carvão vegetal, onde a maior parte é
destinada aos setores de produção de ferro-liga, ferro-gusa e aço.
O churrasco está presente no dia a dia de diferentes povos
ao redor do mundo. No Brasil não é diferente, onde quase todas as regiões
consomem as carnes e outros aperitivos grelhados no carvão vegetal, com
destaque especial para a região sul e sudeste do País.
Apesar de ser amplamente utilizado, poucos são os estudos
que alertam sobre a importância da qualidade desse produto sobre o ambiente em
função das emissões de gases e elementos tóxicos que podem estar ligados à
utilização do carvão para a cocção de alimentos no âmbito doméstico.
Esse é devido, principalmente, ao fato de que existem
diversos produtos com qualidade inferior ao recomendado para uso na cocção de
alimentos. Por exemplo, segundo a resolução SAA n°. 40 de 2015 (Resolução da Codeagro,
São Paulo) e a norma europeia AFNOR NF EM 1860-2 de 2005, o carvão vegetal ou
combustível sólido para uso doméstico na cocção deve possuir em média: carbono
fixo acima de 75%, cinzas abaixo de 1,5%, umidade abaixo de 5%, densidade a
granel acima de 200 kg m-3, geração de finos menor que 5% e pelo
menos 80% do carvão deve ser maior que 20 mm, com menos de 10% maior que 80 mm.
Custos relacionados à produção de
carvão vegetal
Os custos da produção do carvão vegetal variam de acordo com
o tipo de produção, haja vista que existem técnicas antigas de produção de
carvão em que o custo é muito baixo, do mesmo modo que existem tecnologias
modernas que permitem produzir o carvão vegetal diante de um processo
automatizado, com monitoramento informatizado e controle total do sistema.
Geralmente, quanto mais tecnológico e monitorado, maior o
rendimento do processo e a qualidade do carvão vegetal produzido. O setor
siderúrgico, responsável pelo consumo de 90% da produção de carvão vegetal do
Brasil, produz carvão em fornos de alvenaria de elevada capacidade de carga.
Nesses fornos, o carregamento da madeira e o descarregamento
do carvão do forno é mecanizado, contribuindo para melhorias do processo, mas
aumentando os custos envolvidos na produção.
Preço
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Assim como os custos são variáveis e dependem do tipo de
produção, o preço do carvão flutua de acordo com o mercado e está ligado,
principalmente, ao consumo de materiais da construção civil, já que o setor de
siderurgia a carvão vegetal (responsável pela produção de ferro-gusa e aço,
principalmente) tem ligação direta com o consumo de estruturas de ferro e aço
nas obras de construção.
Hoje em dia, estima-se que o preço para produção do metro do
carvão (MDC) varie entre R$ 210,00 e R$ 250,00, acompanhando o preço dos
insumos envolvidos na sua produção. Já o preço da outra parcela de carvão que é
produzida, destinada ao consumo doméstico, tem maior ligação com o poder de
compra da população.
E o meio ambiente?
A queima do carvão vegetal, decorrente do seu uso na cocção
de alimentos, pode emitir óxidos nitrosos (NOx), óxidos de enxofre (SOx),
materiais particulados – PM 2,5 (partículas com diâmetro inferior a 2,5 μm),
carbono preto (CB) e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs).
Estes elementos são conhecidos poluentes ambientais, que
contribuem para o efeito estufa e prejudicam a qualidade do ar, considerados
potenciais causadores de problemas à saúde humana.
Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) têm sido
relatados por seu elevado grau carcinogênico e mutagênico, expondo bilhões de
pessoas em todo o mundo. A exposição contínua aos HPAs tem sido conhecida como
um importante fator de risco ambiental, responsável por muitas doenças
respiratórias e cardiovasculares e mortes prematuras.
A liberação de materiais poluentes durante a queima do
carvão ocorre principalmente decorrente do uso de churrasqueiras de baixa
eficiência e em locais com pouca ventilação. Quando a churrasqueira não é bem
dimensionada, a quantidade de oxigênio disponível para a queima pode ser
inferior à necessária para a combustão completa do material. Com isso, são
formados elementos poluentes como o monóxido de carbono (CO) e grandes
quantidades de materiais particulados (MP).
Além disso, a queima do carvão vegetal é menos eficiente, ou
seja, menos calor é liberado para a cocção de alimentos. Emissões mais baixas
dependem de práticas operacionais das tecnologias de conversão do carvão
vegetal, mas também depende das propriedades do combustível.
No entanto, em muitos casos, o carvão vegetal apresenta
propriedades inadequadas para o uso como combustível, principalmente dos teores
de carbono fixo, dimensões das peças, quantidade de finos e umidade. Deste
modo, tecnologias de combustão devem ser aprimoradas, associadas a boas práticas
de fabricação de carvão vegetal, para que o “querido” churrasco possa ser um
momento de muito sabor, lazer e descanso.