VI Jornadas do Ambiente, Energias e Alterações Climáticas & III Encontro Regional de Educação para o Desenvolvimento Sustentável, alusivo ao tema "A Ética e a Justiça entre Gerações: Sustentabilidade social e ambiental nas práticas agrícolas"

1. Centro da Biomassa
para a Energia
Normalização e Certificação
de Biocombustíveis Sólidos
Cláudia Mendes
LEBS.CBE - Laboratório Especializado em Biocombustíveis Sólidos
do
Centro da Biomassa para a Energia
VI Jornadas do Ambiente, Energias e Alterações Climáticas
CBE, 20 de Novembro de 2014

2. Centro da Biomassa
para a Energia

3. Centro da Biomassa
para a Energia
ENORME DIVERSIDADE DE
BIOCOMBUSTÍVEIS SÓLIDOS
- Origens
- Características físico-químicas
- Aplicações para produção energética

4. Centro da Biomassa
para a Energia
Lenha
Produzida a partir de Sobro, Azinho
Oliveira, Pinho/ Eucalipto
Tradicionalmente utilizada em lareiras abertas e
recuperadores de calor
Estilha
Produzida a partir de Podas de formação,
Limpezas, Pinho, Eucalipto
Vocacionada para uma utilização em caldeiras
com alimentação automática
Briquetes
Produzidos a partir da compactação do material
lenhoso previamente triturado e seco
Vocacionados para uma utilização em
salamandras, recuperadores de calor, fogões
tradicionais
Peletes
Produzidos a partir da compactação do material
lenhoso por um processo de extrusão,
previamente triturado e seco
Vocacionada para uma utilização em
salamandras e caldeiras com alimentação
automática
Sub-Produtos agrícolas e agroindustriais
Obtidos, por ex., no processo industrial de
descasque e processamento de frutos secos.
Casca de amêndoa, casca de pinhão, caroço de
azeitona, escamas de pinha, etc.
Vocacionada para uma utilização em caldeiras
automáticas
Biomassa florestal
Obtido nas diversas operações florestais, inclui
bicadas, ramos, casca, matos, árvores inteiras,
cepos, etc.
Vocacionada para grandes sistemas de queima
como as centrais dedicadas e de cogeração a
biomassa.

5. Centro da Biomassa
para a Energia
Normas europeias para biocombustíveis sólidos
Sentiu-se a necessidade de
o Conhecer a origem da biomassa e a qualidade final dos biocombustíveis sólidos
o Definir parâmetros de qualidade
o Normalizar os biocombustíveis sólidos
Entre 2009 e 2012 foram emitidas normas europeias EN para biocombustíveis sólidos
o Terminologia – EN 14588 (1 norma)
o Especificações e classes do combustível – EN 14961 norma multi-partida (6 normas)
o Garantia de qualidade – EN 15234 norma multi-partida (6 normas)
o Amostragem e preparação de amostras - EN 14778 e EN 14780
o Propriedades físicas e mecânicas - 15 normas
o Propriedades químicas - 6 normas

6. Centro da Biomassa
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Normas ISO para biocombustíveis sólidos
Atualmente, a ISO/TC 238 está a preparar 60 novas normas para biocombustíveis sólidos, o
que significa que as normas EN serão substituídas brevemente por normas ISO.
Normas ISO já publicadas:
ISO 16559:2014 - Solid biofuels -- Terminology, definitions and descriptions
ISO 17225-1:2014 - Solid biofuels -- Fuel specifications and classes -- Part 1: General requirements
ISO 17225-2:2014 - Solid biofuels -- Fuel specifications and classes -- Part 2: Graded wood pellets
ISO 17225-3:2014 - Solid biofuels -- Fuel specifications and classes -- Part 3: Graded wood briquettes
ISO 17225-4:2014 - Solid biofuels -- Fuel specifications and classes -- Part 4: Graded wood chips
ISO 17225-5:2014 - Solid biofuels -- Fuel specifications and classes -- Part 5: Graded firewood
ISO 17225-6:2014 - Solid biofuels -- Fuel specifications and classes -- Part 6: Graded non-woody pellets
ISO 17225-7:2014 - Solid biofuels -- Fuel specifications and classes -- Part 7: Graded non-woody briquettes

7. Centro da Biomassa
para a Energia
Terminologia, definições e descrições
ISO 16559:2014 Solid Biofuels – Terminology, definitions and descriptions

8. Centro da Biomassa
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Especificações e classes
EN 17225-1:2014 Solid Biofuels – Fuel, Specifications and classes

9. Centro da Biomassa
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Consumo de biomassa para calor no setor doméstico
O uso de biomassa para o aquecimento e para AQS é uma solução
largamente implementada em Portugal.
A substituição das lareiras abertas a lenha por outros equipamentos
de maior rendimento, como os recuperadores de calor e caldeiras a
peletes, será uma evolução natural.

10. Centro da Biomassa
para a Energia
Empresas portuguesas produtoras de peletes
Fonte: ANPEB

11. Centro da Biomassa
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Produção nacionalde peletes
Fonte: ANPEB

12. Centro da Biomassa
para a Energia
Utilizaçãoda produção nacionalde peletes
Fonte: ANPEB

13. Centro da Biomassa
para a Energia
Porquê a Certificaçãode Biocombustíveis Sólidos?
• Maus biocombustíveis sólidos (BS) desacreditam a tecnologia
de queima
– BS sem a qualidade desejada afetam o rendimento dos
equipamentos e podem causar danos graves ao
funcionamento (quantidade de cinzas produzidas,
deficiente alimentação de combustível, fusão de cinzas, …).
– Existem marcas de equipamentos que apenas oferecem
garantia mediante a utilização de peletes certificados.
• A certificação é a única forma de garantir a qualidade
– A existência, no mercado, de BS de má qualidade
desacreditam a utilização desta fonte de energia, além de
poderem ser nocivos para o ambiente e para a saúde.
• A certificação valoriza o produto, constituindo um valor
acrescentado para a industria
Fotos: Laboratório do CBE

14. Centro da Biomassa
para a Energia
As análises efetuadas a um lote são apenas representativas para esse lote.
A certificação garante que as exigências são sempre cumpridas (365 dias/ano), para toda a
produção, devido ao sistema de garantia da qualidade.
A certificação cobre toda a cadeia, desde a matéria prima até ao consumidor final.
Os peletes são os primeiros biocombustíveis certificados com reconhecimento em
todos os países da União Europeia.
Porquê a Certificaçãode biocombustíveis sólidos?

15. Centro da Biomassa
para a Energia
Três níveis de qualidade para os peletes:
o A1, de qualidade excelente
o A2
o B
Existem 3 categorias de qualidade A1, A2 e B, que se vão diferenciar, nas matérias-primas utilizáveis e nos
valores-limite permitidos para o teor de cinzas, poder calorífico, teor de azoto, teor de cloro e comportamento
de fusão das cinzas.
Os requisitos deste sistema de certificação estão descritos num “Handbook”.
Sistema de Certificaçãode PeletesENplus

16. Centro da Biomassa
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• O produtor seleciona um Organismo de Inspeção reconhecido pelo EPC e listado em
www.pelletcouncil.eu
• O produtor seleciona um Organismo de Testes (Laboratório de Análises) reconhecido pelo
EPC e listado em www.pelletcouncil.eu
• É realizada a auditoria à fábrica (auditores do Organismo de Inspeção)
• O relatório de auditoria é enviado para o Organismo de Certificação e para o produtor
• O produtor assina um contrato com a Ass. Nacional de Peletes (ou EPC) para a utilização do
selo ENPlus
• É assinado um contrato de certificação para emissão do certificado
Como está organizadooENPlus

17. Centro da Biomassa
para a Energia
Produtores nacionaiscom certificaçãoENplus
Fonte: ANPEB

18. Centro da Biomassa
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Selo de qualidade para biocombustíveis sólidos
desenvolvido no âmbito de um projeto INTERREG IVB
SUDOE em que o CBE foi parceiro. Pretende o
reconhecimento da qualidade de biocombustíveis
tipicamente utilizados nos países do Sudoeste
Europeu, em aplicações térmicas de pequena e
média dimensão.
Os requisitos para a implementação do Selo de
Qualidade BIOmasud estão definidos no Manual do
Selo de Qualidade, disponível no site do CBE.
Em Portugal e Espanha o BIOmasud conta já com
vários selos atribuídos a empresas.
Outrossistemasdecertificaçãodebiocombustíveissólidos
Selo de Qualidade BIOmasud

19. Centro da Biomassa
para a Energia

20. Centro da Biomassa
para a Energia
Amostragem
EN 14778:2011 Solid biofuels - Sampling

21. Centro da Biomassa
para a Energia
Preparação da amostra
EN 14780:2011 Solid biofuels - Methods for sample preparation
Fotos: Laboratório do CBE

22. Centro da Biomassa
para a Energia
Preparação da amostra
EN 14780:2011 Solid biofuels - Methods for sample preparation
Fotos: Laboratório do CBE

23. Centro da Biomassa
para a Energia
Teor de humidade
EN 14774:2009 Solid biofuels - Determination of moisture content
O teor de humidade influencia o poder calorífico do
combustível.
Parte da energia libertada durante o processo de
combustão é gasto na evaporação da água e,
consequentemente, não fica disponível para qualquer
utilização energética.
• Tem influência:
– Poder calorífico
– Densidade aparente
– Auto-ignição da biomassa
– Crescimento de fungos e emissões de esporos
(riscos para a saúde)
– Comportamento da combustão
Fotos: Laboratório do CBE

24. Centro da Biomassa
para a Energia
Teor de cinzas
EN 14775:2009 Solid biofuels - Determination of ash content
Entre os biocombustíveis sólidos, a madeira sem casca é o que apresenta o
menor teor de cinzas.
A casca e as folhas apresentam normalmente teores de cinzas mais elevados.
As espécies nórdicas têm normalmente menores teores de cinzas do que as
espécies do sul.
As impurezas, como areia, terra, etc, estão incluídos no teor de cinzas.
• Tem influência:
- Operações de eliminação de cinzas
- Design da Caldeira
- Emissões de partículas
- Poder calorífico
Fotos: Laboratório do CBE

25. Centro da Biomassa
para a Energia
Densidade aparente
EN 15103:2009 Solid biofuels - Determination of bulk density
•Tem influência:
- Transporte
- Armazenamento
- Comportamento da combustão
Fotos: Laboratório do CBE

26. Centro da Biomassa
para a Energia
Poder calorífico
EN 14918:2009 Solid biofuels - Determination of calorific value
O Poder Calorífico (PC) dum combustível, corresponde à energia libertada por unidade de massa do
combustível, no processo de combustão.
O PCI bs de diferentes espécies de madeira varia dentro de um intervalo muito estreito.
As coníferas apresentam normalmente um PCI bs superior às outras espécies devido ao maior teor de lignina.
O poder calorífico varia com o teor de cinzas da amostra.
O PCI dos combustíveis lenhosos é normalmente superior ao das plantas herbáceas.
Fotos: Laboratório do CBE

27. Centro da Biomassa
para a Energia
Granulometria
EN 15149:2010 Solid biofuels - Determination of particle size distribution
Fotos: Laboratório do CBE
•Tem Influência:
- Fluxos contínuos de alimentação do material
- Armazenamento do material (espaços vazios ou pontes)
- Densidade Aparente
- Resistência ao fluxo de ar nas operações de secagem
- Comportamento da combustão
- Formação de poeiras

28. Centro da Biomassa
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Durabilidade mecânica (e Teor de finos)
EN 15210:2009 Solid biofuels - Determination of mechanical durability of pellets and briquettes
Medida da resistência dos peletes/briquetes na ocorrência de choques
e/ou abrasão em consequência de processos de manuseamento e
transporte.
Fotos: Laboratório do CBE
Para garantir que os peletes/briquetes mantêm a sua qualidade, o
manuseamento e a armazenagem devem ser apropriados em
diferentes fases do fornecimento ou da cadeia de entrega.
•Tem influência:
- Entupimento ou danos no sistema de abastecimento ou transporte
- Comportamento das partículas na queima
- Formação de poeira durante o transporte e o armazenamento
- Impedimento de um fluxo contínuo de material
- Resistência ao fluxo de ar nas operações de secagem

29. Centro da Biomassa
para a Energia
Dimensões de peletes
EN 16127:2012 Solid biofuels – Determination of length and diameter of pellets
Fotos: Laboratório do CBE
Os peletes para utilização em aplicações domésticas não devem ter
mais que 40 mm de comprimento
Os diâmetros mais comuns são: 6 mm e 8 mm
•Tem influência:
- Bloqueiam o fluxo de material

30. Centro da Biomassa
para a Energia
Teor de carbono, hidrogénio e azoto
EN 15104:2011 Solid Biofuels – Determination of total content of carbon, hydrogen and nitrogen
O teor de azoto nos biocombustíveis lenhosos é
relativamente baixo, e é muito mais elevada na biomassa
agrícola - o que tem impacto direto sobre a formação de
óxidos de azoto (NOx), que, durante a combustão, se
libertam na forma gasosa, não permanecendo nas cinzas.
• Tem influência:
- Poder calorífico
- emissões NOx

31. Centro da Biomassa
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Teor de enxofre e cloro
EN 15289:2011 Solid Biofuels – Determination of total content of sulfur and chlorine
• Tem influência:
- Corrosão
- Poluição
Fotos: Laboratório do CBE
O teor de enxofre e cloro nos biocombustíveis sólidos lenhosos sem casca é muito
baixo.
O enxofre permanece maioritariamente nas cinzas (40-90%), e o restante liberta-se
na forma de emissões de SO2 .
O cloro participa na formação de compostos como HCl, dioxinas e furanos.
A maior parte do Cl permanece nas cinzas volantes(40-95%), o restante forma HCl,
que em processos de condensação, juntamente com outros compostos, provoca
efeitos corrosivos nas partes metálicas internas das caldeiras e chaminés.
Os biocombustíveis herbáceos normalmente apresentam teores de cloro mais
elevados do que os de origem lenhosa.

32. Centro da Biomassa
para a Energia
Elementos minoritários e maioritários
EN 15297:2011 Solid biofuels - Determination of minor elements - As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Sb, V and Zn
EN 15290:2011 Solid biofuels - Determination of major elements - Al, Ca, Fe, Mg, P, K, Si, Na and Ti
Os componentes que mais afetam o meio ambiente (chumbo, cádmio e zinco) são aquelas que são mais voláteis
e, predominantemente, surgem em cinza fina.
• Tem influência:
- Poluição atmosférica
- Utilização subsequente das cinzas produzidas – impacto
ambiental
- Fusibilidade das cinzas

33. Centro da Biomassa
para a Energia
Fusibilidade das cinzas
EN 15370-1:2006 Solid biofuels - Method for the determination of ash melting behaviour - Part 1: Characteristic
temperatures method
• Tem influência:
- Combustão
- Escórias
- Incrustações
Durante a combustão, com o aumento da temperatura, podem ocorrer algumas alterações físicas nas
cinzas, até à fusão completa das partículas.
Este problema é relevante quando a temperatura de fusão das cinzas é muito baixo.
Normalmente as espécies lenhosas têm pontos de fusão elevados (1300 - 1400ºC).
A biomassa herbácea tem pontos de fusão das cinzas menores que a biomassa lenhosa, pelo que
podem ocorrer escórias durante a combustão.
Alguns fatores externos podem promover a fusão das cinzas: presença de impurezas, sistemas de
combustão não adequados, densidade aparente muito elevada, teor de humidade muito baixo.

34. Centro da Biomassa
para a Energia
Possíveis causas de desvios nos níveis das
propriedades dos biocombustíveis sólidos
( baseado na EN 14961-1)
Propriedade Possíveis causas
cinzas contaminação com terra/areia; elevada % de casca/agulhas/folhas; aditivos inorgânicos;
tratamentos químicos
Poder calorífico Elevado teor de cinzas; colas; resinas; plásticos
N elevada % de casca/agulhas/folhas; colas; plásticos
S elevada % de casca; aditivos inorgânicos contendo S, tratamentos com químicos contendo S
Cl elevada % de casca; madeira exposta à proximidade do mar; químicos para preservação
Si Contaminação com terra/areia; elevado teor de casca/agulhas/folhas
Ti tintas
As químicos para preservação
Cr químicos para preservação; Contaminação com terra/areia
Cu químicos para preservação; Contaminação com terra/areia
Hg contaminação com terra/areia
Cd tintas; plásticos; fertilizantes
Ni contaminação pela maquinaria; óleos minerais
Pb contaminação ambiental (ex. tráfego); tintas; plásticos; fertilizantes
Zn contaminação ambiental (ex. tráfego); tintas; plásticos; químicos para preservação

35. Centro da Biomassa
para a Energia
o A garantia de fornecimento de BS de qualidade é fundamental para o crescimento do mercado.
o Regras transparentes na qualidade dos BS e nas suas especificações são necessárias para conquistar a
confiança dos consumidores.
o As normas são a ferramenta apropriada para definir a qualidade dos biocombustíveis. As normas permitem que
o produtor e o consumidor concordem com a qualidade que necessitam caso a caso.
o A certificação dos biocombustíveis sólidos permite ao consumidor conhecer em detalhe as caraterísticas do
produto que está a adquirir, contribuído para o aumento da confiança nestes combustíveis.
o O LEBS.CBE tem a perceção que desde que o sistema de certificação ENplus começou a ser implementado, os
consumidores tornaram-se progressivamente mais exigentes e o aparecimento no mercado de peletes de má
qualidade/contaminados tem vindo a diminuir.
o O contributo do CBE no controlo de qualidade e sensibilização para a importância da utilização de
biocombustíveis sólidos adaptados às diferentes utilizações (calor doméstico, produção de eletricidade, etc.)
tem sido muito importante para o desenvolvimento da cadeia de valor da biomassa.
Conclusões

36. Centro da Biomassa
para a Energia
Obrigada pela vossa atenção!
LEBS.CBE – Laboratório Especializado em Biocombustíveis Sólidos do Centro da Biomassa para a Energia
Tel: 239532436 – claudia.mendes@centrodabiomassa.pt - http//www.centrodabiomassa.pt