Os cultivos dedicados à produção de biomassa podem promover grandes ganhos com a geração de energia renovável, principalmente em regiões de origem tropical e subtropical, devido à grande disponibilidade de energia solar, bem como de terras agricultáveis e recursos hídricos, condições essas encontradas no Brasil. Entre esses cultivos se destacam dois tipos: florestas energéticas, especialmente compostas por espécies de rápido crescimento como o eucalipto, e gramíneas semiperenes, como a cana-de-açúcar (cana-energia) e o capim-elefante, que têm elevada eficiência fotossintética na fixação do carbono atmosférico por apresentar metabolismo do tipo C4. Os principais usos da biomassa como insumo energético são: produção de energia térmica (carvão vegetal, lenha e resíduos agroflorestais), energia mecânica (álcool combustível e biodiesel utilizados em motores a combustão) e energia elétrica (combustão direta, gaseificação e queima de gases, entre outras tecnologias).
Os altos teores de lignina e de celulose da biomassa são desejáveis para sua utilização como combustível sólido no processo de combustão, por duas razões principais: alto poder calorífico devido ao elevado conteúdo de carbono na lignina e pelo fato de as plantas lignificadas manterem-se viáveis, podendo ser colhidas tardiamente, mesmo com baixo conteúdo de água em seus tecidos.
Estudos com diversas gramíneas semiperenes usadas como culturas energéticas vêm sendo realizados em diversos países, sendo que tais plantas diferem quanto ao potencial produtivo, às propriedades físico-químicas da biomassa, às demandas ambientais e às necessidades de manejo. Entre as mais estudadas nos Estados Unidos e na Europa temos: switchgrass (Panicum virgatum), miscanto (Miscanthus spp), capim-amarelo (Phalarisarun dinacea) e cana-do-reino (Arundo donax). No Brasil, o capim-elefante (Pennisetum purpureum) tem sido alvo desse tipo de estudo, a maior parte dele com foco na sua utilização como combustível sólido, principalmente para produção de pellets e bioeletricidade. No entanto, estudos laboratoriais e em escala-piloto também têm constatado as potencialidades da biomassa de capim-elefante para a produção de etanol de segunda geração (2G).
A habilidade de produzir acima de 40 toneladas anuais de biomassa seca por hectare, o que corresponde ao dobro da biomassa produzida pelo eucalipto, faz com que o capim-elefante passe a ser visto como opção, e até mesmo solução para os programas de agroenergia baseados no uso da biomassa vegetal. O capim apresenta vantagens em relação às demais fontes de biomassa, entre elas: maior produtividade, menor ciclo produtivo (seis meses), melhor fluxo de caixa e possibilidade de mecanização total do cultivo. As aplicações energéticas atuais dessa gramínea são a combustão direta, a gaseificação, o carvoejamento e a hidrólise do bagaço (produção de etanol).
Algumas empresas já utilizam o capim-elefante como matéria-prima para a produção de pellets e briquetes (lenha ecológica), como é o caso da Navitas do Brasil Comércio e Investimentos Ltda. Os desafios atuais das pesquisas com o capim-elefante visando ao seu uso como matéria-prima para a produção de energia renovável são: desenvolver e avaliar genótipos promissores e trabalhar os aspectos referentes à otimização do seu sistema de produção nas regiões com potencialidades de cultivo.
A produção de matérias-primas energéticas alternativas e renováveis por meio da biomassa vegetal pode ser um dos grandes trunfos brasileiros no que diz respeito à geração de energias limpas, contribuindo com a mitigação da emissão de gases de efeito estufa (GEE) derivados de fontes energéticas de origem fóssil, que além de finitas são altamente poluentes. De acordo com o Balanço Energético Nacional 2012, a biomassa foi a segunda fonte de geração de energia elétrica no Brasil em 2011, quando respondeu por 6,6% do total de energia gerada, havendo predomínio do bagaço da cana-de-açúcar e do eucalipto como principais fontes de matéria-prima.
