Análise dos Fluxos Materiais aplicada à biomassa florestal em Portugal

Abstract

A biomassa florestal é um recurso endógeno importante em Portugal, quer como fonte de energia renovável quer como matéria-prima para a produção de produtos de valor acrescentado para consumo interno e exportação. A procura de matéria-prima pelas indústrias e a redução da sua disponibilidade devido aos incêndios florestais fazem com que seja necessário analisar o consumo e stocks de biomassa florestal, bem como melhorar a eficiência do uso do recurso. Esta dissertação tem como objetivo analisar os fluxos materiais da cadeia de produtos de biomassa florestal, desde os inputs primários (extração de rolaria e resíduos da exploração florestal) até ao tratamento dos resíduos de fim de vida. Foi desenvolvido um modelo de análise de fluxos materiais (AFM), para o ano de 2015, que inclui o setor da pasta e papel, painéis de madeira, serração e energia (lenha, produção de péletes, carvão vegetal, geração de eletricidade em centrais dedicada e cogeração). Para o fim de vida dos produtos foram considerados três destinos: reciclagem, incineração e deposição em aterro. Os dados foram obtidos de fontes estatísticas e convertidos para a unidade de referência (metro cúbico equivalente de fibra (m3 e.f.)). Foram calculados os seguintes indicadores: extração doméstica, entrada direta de materiais, consumo interno de materiais, fator de cascata, taxa de recuperação de papel e taxa de entrada reciclada de papel. Os resultados da análise de AFM revelaram que a biomassa florestal extraída em Portugal em 2015 (14.9 milhões de m3 e.f.) seria suficiente para o consumo interno, mas não para o volume de produtos exportados (10.5 milhões de m3 e.f.). O consumo total de biomassa florestal foi 17.9 milhões de m3 e.f., aproximadamente 60% para produção de produtos e 40% para energia. O fator de cascata total foi de 1.68, contudo a eficiência do uso de recursos ainda pode ser melhorada, especialmente aumentado a utilização material de resíduos industriais. A taxa de recuperação de papel foi de 54%, contudo a taxa de entrada reciclada do setor foi de apenas 18%, em parte devido à multifuncionalidade deste setor, como produtor de pasta e papel e produtor de energia elétrica. Indústrias podem beneficiar dos resultados da AFM, para entender o sistema que envolve a biomassa florestal e melhorar os seus sistemas industriais.

Forest biomass is an important resource in Portugal as a source of renewable energy or as a raw material to produce value-added products for domestic consumption and export. Demand for raw material by the industries and the reduction of forest biomass due to forest fires makes it necessary to analyze consumption and stocks of forest biomass as well as improve resource efficiency. This dissertation aims to perform a material flows analysis (MFA) applied to the forest biomass product chain in Portugal, from primary inputs (biomass extraction and forest residues) to the treatment of end-of-life residues. An MFA model was developed for 2015, including the pulp and paper industry, wood panels industry, sawmills (including furniture, carpentry, wood packaging and other woodwork) and energy (firewood, pellet production, charcoal, electricity generation in dedicated plants and cogeneration). At the end of product life, three destinations are considered: recycling, incineration and landfill disposal. Data were taken from statistical sources and converted to the reference unit (fiber equivalent cubic meter (m3 e.f.)) using conversion factors. The following indicators were calculated: domestic extraction, direct material input, internal material consumption, cascade factor, paper recovery rate and recycled paper input rate. The results of the MFA revealed that the forest biomass extracted in Portugal (14.9 million m3 e.f.) would be enough for domestic consumption, but not for exports. Total consumption of forest biomass was 17.9 million m3 e.f., approximately 60% for material production and 40% for energy. The total cascade factor was 1.68, but the efficient use of resources, especially industrial residues for material use, may still be improved. The paper recovery rate was 54% and the recycled input rate was 18%, partially due to the multifunctionality in this sector, which combines the production of pulp and paper and electricity generation. Industries can benefit from the MFA results, to understand the system involving a forest biomass and to improve their industrial systems.