Índice
A biomassa é um dos principais pilares da transição energética global e do desenvolvimento de materiais sustentáveis. Compreende toda a matéria orgânica de origem vegetal, animal ou microbiana que está presente num determinado ecossistema num determinado momento. A utilização energética e material da biomassa permite a redução das fontes de energia fósseis e contribui significativamente para a descarbonização e a economia circular [Osman et al., 2021].
A complexidade da biomassa – desde resíduos lenhosos a resíduos agrícolas e fracções biogénicas mistas – coloca diferentes desafios técnicos, ecológicos e económicos [Mahapatra et al., 2021]. A fim de explorar plenamente o potencial, é necessária uma caraterização analítica precisa: os métodos de análise térmica, tais como TGA e DSC, desempenham aqui um papel central.
Composição e caraterização da biomassa
A estrutura básica da biomassa é constituída por celulose, hemicelulose e lignina. Estes polímeros determinam as propriedades mecânicas, térmicas e energéticas do material de origem [Barot, 2022]:
-
A celulose forma a matriz sólida como um polímero de glucose.
-
A hemicelulose contém estruturas de açúcar ramificadas (por exemplo, xilanas).
-
A lenhina é um polímero complexo e tridimensional de álcoois aromáticos que proporciona resistência e hidrofobicidade.
A composição varia consoante o tipo de planta, a idade e o grau de maturidade. Os aditivos como a humidade, as cinzas, o azoto e o enxofre influenciam a qualidade da combustão, as emissões e o rendimento energético. A tecnologia moderna de análise regista estes parâmetros para avaliação industrial e controlo de qualidade [Linseis, 2025].
Utilização de energia e materiais
A bioenergia em números e desenvolvimento
A biomassa representa uma parte substancial do cabaz de energias renováveis na Alemanha e na Europa: Mais de 60% é utilizada para energia – como combustível direto para aquecimento e eletricidade ou em centrais de biogás [Berlin, 2025]. O restante é utilizado para a utilização de materiais ou como substrato para a produção de gás de síntese e hidrogénio [DBFZ, 2025].
Em termos de estratégia política, a tónica está a ser colocada na integração de sistemas sustentáveis. O objetivo é evitar utilizações concorrentes, aproveitar de forma inteligente os fluxos de materiais residuais e avaliar todo o ciclo de vida numa perspetiva ambiental e de recursos [Mahapatra et al., 2021].
Áreas de aplicação industrial
Produção de energia: Utiliza como combustível em centrais eléctricas ou para gerar calor de processo.
Biocombustíveis: Produção de bioetanol e biodiesel a partir de açúcar e óleos.
Produtos químicos: Produtos químicos de plataforma biogénica, materiais de base para as indústrias de plásticos e farmacêutica.
Processos modernos: Pirólise, carbonização hidrotérmica, gaseificação para a produção de gás de síntese e hidrogénio “verde” [Barot, 2022][Mahapatra et al., 2021].
Métodos de análise térmica: TGA, DSC e EGA
O comportamento térmico e cinético da biomassa é avaliado através de métodos comprovados:
Análise termogravimétrica (TGA): Capta as perdas de massa capta as perdas de massa, os perfis de decomposição e os componentes voláteis em função da temperatura. Pode ser utilizada para determinar o teor de humidade, os pontos de degradação da celulose/hemicelulose/lenhina e a imagem das cinzas [Osman et al., 2021][Linseis, 2025].
Calorimetria diferencial de varrimento (DSC): Mede os fluxos de energia e capacidade térmica durante processos endotérmicos e exotérmicos processos endotérmicos e exotérmicos, por exemplo, pirólise, combustão ou vaporização [Barot, 2022].
Análise de Gás Evoluído (EGA): Identifica e quantifica os gases libertados por meio de espetrometria de massa acoplada ou deteção por infravermelhos .
A combinação destes processos fornece informações sobre a distribuição dos produtos, a cinética e o potencial de otimização para aplicações industriais – desde o controlo de processos até ao desenvolvimento de novos ciclos de materiais bioenergéticos.
Tecnologia Linseis: soluções para aplicações práticas
Os analisadores Linseis fornecem aos investigadores e parceiros industriais ferramentas precisas para:
vários tipos de amostras (palha, folhas de oliveira, resíduos) em condições variáveis de atmosfera e pressão,
cinética de decomposição específica, humidade residual e teor de cinzas,
qualidade do produto na produção de bioenergia, gás de síntese ou produtos químicos de plataforma.
Um exemplo prático: as experiências de gaseificação simulada podem ser utilizadas para mapear processos de reactores em grande escala à escala laboratorial e optimizá-los de forma orientada – por exemplo, no que diz respeito ao rendimento energético, às emissões e à qualidade do produto [Linseis, 2025].
Normas e padrões
Normas como a ASTM E1131 (análise da composição térmica), ASTM E1641 (cinética de decomposição via Ozawa-Flynn-Wall) e E2008 (medição da volatilidade) estão estabelecidas em todo o mundo. Garantem a comparabilidade e a qualidade dos dados de medição e constituem a base para a conceção de projectos sustentáveis de bioenergia e para a certificação de novos materiais.
Investigação, tendências e perspectivas
As tendências actuais incluem:
Produção de hidrogénio a partir de biomassa residual,
Desenvolvimento de conceitos inteligentes de bioenergia,
Integração da bioenergia nas cadeias de valor regionais e nos processos industriais,
Avaliações do ciclo de vida para avaliar o potencial de gases com efeito de estufa e os impactos ambientais [Osman et al., 2021][DBFZ, 2025].
Os projectos de investigação internacionais reforçam a competitividade dos produtos biogénicos em relação aos materiais fósseis e ajudam a estabelecer novos processos e normas.
O que distingue a biomassa dos combustíveis fósseis?
A biomassa provém de recursos renováveis e contribui para a economia circular, enquanto os combustíveis fósseis se baseiam em depósitos finitos [Osman et al., 2021].
Que valor acrescentado oferece a análise térmica na prática?
Permite um controlo de qualidade preciso e fiável, a otimização de processos e o desenvolvimento de novos produtos e processos – desde biocombustíveis a soluções inovadoras de materiais [Barot, 2022][Linseis, 2025].
Até que ponto a biomassa é realmente sustentável?
A sustentabilidade depende da integração dos sistemas, dos aspectos relacionados com a utilização dos solos e dos processos circulares. As avaliações modernas têm em conta todo o ciclo de vida e os impactos ambientais [DBFZ, 2025][Mahapatra et al., 2021].
Que papel desempenha a tecnologia Linseis na bioeconomia?
A Linseis oferece ferramentas avançadas para a análise térmica de matérias-primas biogénicas, permitindo o desenvolvimento de soluções práticas para a investigação, a indústria e a garantia da qualidade ambiental [Linseis, 2025].
Referencias:
Ahmed I. Osman, Neha Mehta, Ahmed M. Elgarahy, Amer Al-Hinai, Ala’a H. Al-Muhtaseb & David W. Rooney (2021): Conversão de biomassa em biocombustíveis e avaliação do ciclo de vida: uma revisão. Energy & Environmental Science, Vol. 19, pp. 4075-4118.
Sangita Mahapatra, Dilip Kumar, Brajesh Singh, Pravin Kumar Sachan (2021): Biofuels and their sources of production: A review on cleaner sustainable alternative against conventional fuel, in the framework of the food and energy nexus. Energy Nexus, Vol. 4, 100036.
Dra. Sunita Barot (2022): Biomassa e Bioenergia: Recursos, Conversão e Aplicação. In: Renewable Energy for Sustainable Growth Assessment, Capítulo 9.
DBFZ – Centro Alemão de Investigação da Biomassa (2025): Contribuição da biomassa para o sistema. Online: www.dbfz.de/forschung
Linseis Messgeräte GmbH (2025): Relatórios de aplicação e documentos técnicos sobre a análise térmica da biomassa. Online: www.linseis.com/wissen/biomasse/
Berlin.de (2025): Biomassa – Estatísticas sobre a utilização de energia e análise do potencial. Online: www.berlin.de/klimaschutz/waermewende/biomasse/
