Residual Agroforestry Biomass Supply Chain Characterization: A Mapping Approach

Abstract

Climate change is a critical global problem that has increased the risk of forest fires. The main factors contributing to this risk are global warming, low soil moisture, and the presence of fuel load - woody materials. This problem has attracted increased attention to the residual woody biomass from forests and agriculture since these residues are mainly disposed by setting them ablaze, which increases the risk of forest fires. The valorization of residual agroforestry biomass may represent a solution to reduce the risk mentioned above since it would be possible to reduce the woody fuel. However, this approach is still under research as the low market value of these residues and the high cost of valorization operations, can lead to low efficiency and profitability of the valorization process. The present dissertation aims to map the supply chains inherent to the valorization of residual biomass from forests and agriculture. The main research objectives are to identify valorization options for residual agroforestry biomass and to characterize the material, information and financial flows of the supply chains that support that valorization. Thus, two case studies regarding the residual forestry biomass valorization were conducted to comprehend the supply chain's implications in a real context. Case study 1 comprises companies located in Figueira da Foz, in the Coimbra district, and its supply chain is solely for energy production from forestry residues. Case Study 2 comprises entities in all municipals of Portugal, and the main valorization of forest residues is renewable energy. Both case studies were mapped to illustrate the entities involved, the supply chain operations, and the information, material and financial flows. Since there are two case studies, a cross-case analysis was carried out. The obtained results demonstrated the potential of forestry residues mainly for energy valorization and the main challenges of the residual biomass supply chain.

As alterações climáticas são um problema global crítico que tem levado a um aumento do risco de incêndios florestais. Os principais fatores que contribuem para este risco são o aquecimento global, a baixa humidade do solo e a presença de combustível lenhoso. Este problema tem atraído cada vez mais atenção para a biomassa lenhosa residual das florestas e da agricultura, pois estes resíduos são principalmente queimados como método de eliminação, representando um risco de incêndios florestais. A valorização da biomassa agroflorestal residual pode representar uma solução para reduzir o risco acima mencionado, uma vez que seria possível remover o combustível lenhoso das florestas. Contudo, esta abordagem ainda está a ser estudada devido ao baixo valor dos resíduos e às operações de valorização de alto custo, o que pode levar a uma baixa eficiência e rentabilidade do processo de valorização. A presente dissertação tem como objetivo mapear as cadeias de abastecimento inerentes à valorização da biomassa agroflorestal residual. Os principais objetivos da investigação são identificar opções de valorização da biomassa agroflorestal residual e caracterizar os fluxos de materiais, informação e financeiros das cadeias de abastecimento. Assim, dois estudos de caso foram realizados para compreender a cadeia de abastecimento que permite a valorização da biomassa florestal residual num contexto real. O estudo de caso 1 compreende principalmente no concelho da Figueira da Foz, no distrito de Coimbra. O estudo de caso 2 abrange todos os concelhos de Portugal. Ambos são relativos à produção de energia a partir de resíduos florestais. Realizou-se uma análise cruzada dos estudos de caso, em que os resultados obtidos demonstram o potencial dos resíduos florestais para a valorização energética e os principais desafios da cadeia de abastecimento de biomassa residual.