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Agricultural and forestry residues for decentralized energy generation in Brazil

Land- und Forstwirtschaftsreste für die dezentrale Energieerzeugung in Brasilien

  • Regular electricity access is a key element for the economic development and social welfare of rural areas. Decentralized energy generation has the advantage of using local resources, increasing employment and reducing transmission and distribution losses. Brazil is a tropical country, endowed with vast arable land, plentiful precipitation levels, and a large supply of human labour. Furthermore, it has strong regional distinctions with geographical, cultural and economical differences. Forestry and agriculture, important activities in the Brazilian economy, are dependent on local people and are deeply connected to traditions, nature and culture. Furthermore, these activities generate a significant amount of residues that could be used in conversion technologies for biomass, based on type, availability and market demand. When biomass were used to generate energy locally, community members could have business opportunities, improving local economy and life quality of individuals while diversifying the Brazilian energy matrix, which isRegular electricity access is a key element for the economic development and social welfare of rural areas. Decentralized energy generation has the advantage of using local resources, increasing employment and reducing transmission and distribution losses. Brazil is a tropical country, endowed with vast arable land, plentiful precipitation levels, and a large supply of human labour. Furthermore, it has strong regional distinctions with geographical, cultural and economical differences. Forestry and agriculture, important activities in the Brazilian economy, are dependent on local people and are deeply connected to traditions, nature and culture. Furthermore, these activities generate a significant amount of residues that could be used in conversion technologies for biomass, based on type, availability and market demand. When biomass were used to generate energy locally, community members could have business opportunities, improving local economy and life quality of individuals while diversifying the Brazilian energy matrix, which is mostly based on hydropower. Alternatives for implementing small-scale decentralized biomass schemes are dependent on the screening of the existing biomass supply chains, the implementation of adapted technologies for local conditions and the exploration of local resources. The present research carried out a detailed field work in order to evaluate the potential of Brazilian biomass in different regions. The author identified crucial needs, usual constraints and possible challenges of rural electrification and economic development in Brazil. Several case studies and social groups were investigated in the Federal States of Minas Gerais, São Paulo and Pará to identify different resource management strategies, which biomass technology was applied and the needs of the local population. It was concluded that the compaction of biomass to generate solid biofuels with uniform properties could be a cost-effective alternative for communities taking advantage of the resources available in the region to produce energy. Nevertheless, each case has to be considered on its own. It was concluded that energy supply and consumption should be addressed through integrated research. Scientific research should be focused on technological solutions for improving living standards and socio-economic development in rural areas. The implementation of new regulatory arrangements and a constant revision of the Brazilian energy policies are crucial for encouraging a national industry for renewables. It was also concluded that the cultural, geographical and socio-economic discrepancies of Brazil could involve challenges for the implementation of future projects, even when their development would provide benefits for Brazil as a whole.show moreshow less
  • Dezentralisierte Energieerzeugung bietet den Vorteil, lokale Ressourcen zu nutzen, die Beschäftigungsquote zu erhöhen und die Energieverluste von Transport und Verteilung zu reduzieren. Brasilien ist ein Land in den Tropen mit großen Ackerflächen, hohen Niederschlägen und großen Kapazitäten an menschlicher Arbeitskraft. Es existieren große regionale Disparitäten in Bezug auf die geografische Lage, kulturelle Eigenschaften und Wirtschaftslage. Forst- und Landwirtschaft sind wichtige Teilgebiete der brasilianischen Wirtschaft und sind, abhängig von den Menschen vor Ort, eng verbunden mit verschiedensten Traditionen, kulturellen Einflüssen und der Natur. Darüberhinaus erzeugen diese Aktivitäten eine erhebliche Menge an Abfällen, die, je nach Art und Menge der Abfälle sowie der Nachfrage am Markt, bei der Erzeugung von Biomasse verwendet werden können. Wenn Biomasse verwendet werden würde, um lokal Energie zu erzeugen, hätten Mitglieder der Kommunen die Möglichkeit, die lokale Wirtschaft zu stärken und dieDezentralisierte Energieerzeugung bietet den Vorteil, lokale Ressourcen zu nutzen, die Beschäftigungsquote zu erhöhen und die Energieverluste von Transport und Verteilung zu reduzieren. Brasilien ist ein Land in den Tropen mit großen Ackerflächen, hohen Niederschlägen und großen Kapazitäten an menschlicher Arbeitskraft. Es existieren große regionale Disparitäten in Bezug auf die geografische Lage, kulturelle Eigenschaften und Wirtschaftslage. Forst- und Landwirtschaft sind wichtige Teilgebiete der brasilianischen Wirtschaft und sind, abhängig von den Menschen vor Ort, eng verbunden mit verschiedensten Traditionen, kulturellen Einflüssen und der Natur. Darüberhinaus erzeugen diese Aktivitäten eine erhebliche Menge an Abfällen, die, je nach Art und Menge der Abfälle sowie der Nachfrage am Markt, bei der Erzeugung von Biomasse verwendet werden können. Wenn Biomasse verwendet werden würde, um lokal Energie zu erzeugen, hätten Mitglieder der Kommunen die Möglichkeit, die lokale Wirtschaft zu stärken und die Lebensqualität der Einzelnen zu verbessern, gleichzeitig aber auch den brasilianischen Energiemix, der aktuell zu einem Großteil aus Wasserkraft besteht, zu diversifizieren. Alternativen zur Errichtung von kleinen dezentralen Biomasseanlagen hängen von der Analyse der bestehenden Versorgungsketten für Biomasse, der Umsetzung von an die lokalen Gegebenheiten angepassten Technologien und der Erforschung neuer örtlicher Ressourcen ab. Die vorliegende Untersuchung wurde durch eine ausführliche Feldstudie realisiert, um das energetische Potential brasilianischer Biomasse in verschiedenen Regionen zu bewerten. Die Autorin identifiziert entscheidende Bedürfnisse, gewohnte Einschränkungen und mögliche Herausforderungen der Elektrifizierung und der wirtschaftlichen Entwicklung Brasiliens. Es wurden mehrere Fallstudien und soziale Gruppierungen in den Bundesstaaten Minas Gerais, São Paulo und Pará untersucht, um unterschiedliche Strategien des Ressourcen-Managements zu identifizieren und in Erfahrung zu bringen, welche Technologie für die Biomasse angewendet wurde. Des Weiteren wurden die Bedürfnisse der örtlichen Bevölkerung analysiert. Es wurde geschlussfolgert, dass die Verdichtung von Biomasse zu festen Biobrennstoffen mit gleichmäßigen Eigenschaften eine, unter Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Ressourcen, kostengünstigere Alternative der Energieerzeugung für die Gemeinden der Region sein könnte. Dennoch müssen die einzelnen Fälle für sich betrachtet werden. Die Autorin kam zu dem Ergebnis, dass Energieversorgung und -verbrauch durch integrierte Forschung behandelt werden sollte. Die wissenschaftliche Forschung sollte auf technologische Lösungen für die Verbesserung des Lebensstandards und der sozio-ökonomischen Entwicklung in ländlichen Gebieten konzentriert werden. Die Umsetzung der neuen rechtlichen Regelungen und eine konstante Überprüfung der brasilianischen Energiepolitik sind entscheidend für die Förderung einer nationalen Industrie für erneuerbare Energien. Es wurde auch festgestellt, dass kulturelle, geografische und sozio-ökonomische Diskrepanzen Brasiliens eine Herausforderung für die Umsetzung von zukünftigen Projekten werden könnten, auch wenn durch ihre Entwicklung ein Nutzen für ganz Brasilien resultieren würde.show moreshow less

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Metadaten
Author: Missagia, Bruna
URN:urn:nbn:de:kobv:co1-opus-25180
Referee / Advisor:Prof. Dr. phil. habil. Schluchter, Wolf
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Year of Completion:2011
Date of final exam:2011/10/11
Release Date:2012/06/29
Tag:Brasilien; Dezentralisierte Energieerzeugung; Feste Biomasse
Agriculture; Biomass residues; Brazil; Decentralized energy generation; Forestry
GND Keyword:Bioenergieerzeugung; Biomasse; Brasilien; Dezentralisation
Institutes:Fakultät 2 Umwelt und Naturwissenschaften / FG Sozialwissenschaftliche Umweltfragen
Fakultät 3 Maschinenbau, Elektro- und Energiesysteme / FG Kraftwerkstechnik
Institution name at the time of publication:Fakultät für Maschinenbau, Elektrotechnik und Wirtschaftsingenieurwesen (eBTU) / LS Kraftwerkstechnik
Fakultät für Umweltwissenschaften und Verfahrenstechnik (eBTU) / LS Sozialwissenschaftliche Umweltfragen