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Lixo é opção para matriz energética

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Os lixões no Brasil têm data para serem extintos. Após alterações nos prazos, estipulou-se que até 2021 essa forma de destinação de resíduos será substituída pelos aterros sanitários. A Lei nº 12.305/10 institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS). Ela prevê a prevenção e a redução na geração de resíduos, tendo como proposta a prática de hábitos de consumo sustentável e um conjunto de instrumentos para propiciar o aumento da reciclagem e da reutilização dos resíduos sólidos e também a destinação ambientalmente adequada dos rejeitos. Além disso, cria metas importantes que irão contribuir para a eliminação dos lixões.

O professor do Campus Goiânia do Instituto Federal de Goiás (IFG), Elder Domingues, afirma que o uso de biogás de aterros sanitários para geração de eletricidade é uma alternativa que apresenta grande potencial e por isso merece atenção. “No Brasil, estima-se que, diariamente, mais de 110 mil toneladas de resíduos sejam destinadas a aterros sanitários. Apesar de todos os esforços empregados para o fim dos lixões até 2014, tal objetivo não foi alcançado dentro do prazo, o que, no entanto, não exime os municípios de cumprir a legislação vigente, que impõe penalidades. Além disso, a Política Nacional de Resíduos Sólidos prevê a adoção, o desenvolvimento e o aperfeiçoamento de tecnologias limpas, desde que comprovadas suas viabilidades técnica e ambiental. Existem diferentes formas de aproveitamento energético do biogás de aterros sanitários, podendo o mesmo ser usado para a geração de energia elétrica e térmica, combustível para veículos e iluminação a gás.”

A inserção da geração distribuída contribui, dentre outros, para a diversificação da matriz energética brasileira, a redução das emissões de gases de efeito estufa na atmosfera, o alívio do congestionamento dos sistemas de transmissão e distribuição e a minimização das perdas técnicas ao evitar que o transporte de energia ocorra por extensas linhas de transmissão e distribuição. Além disso, há aumento da confiabilidade e segurança do fornecimento de energia e melhoria dos índices de qualidade da energia elétrica fornecida. “Será utilizado gás combustível de baixo custo, uma vez que o biogás é um subproduto de um processo de digestão anaeróbia. Poderá haver redução dos custos operacionais devido à redução dos picos de energia, caso a geração ocorra nos horários de pico, e dos custos relacionados a problemas ambientais e sociais, contribuindo sobremaneira para a sustentabilidade da região“, discorre Elder Domingues.

Potencial

O Brasil produz diariamente 195 mil toneladas de lixo. Dessa quantidade, 27 toneladas são somente do Estado de São Paulo. Utilizando-se apenas o potencial energético do lixo de São Paulo, seria possível atender 30% da demanda de consumo de energia do País. Já o lixo da Região Sudeste do Brasil poderia gerar 29 milhões de metros cúbicos ao ano de biogás ou 67 mil GW/ano de energia elétrica. Nesse sentido, no Brasil foi gerado o equivalente a 145GW/hora/ano em 2016.

O gerente de energia da Estre (empresa de gerenciamento de resíduos), Igor Urasaki, explica que é viável o aproveitamento energético em aterros. “São projetos que possuem inúmeras vantagens para o meio ambiente, como a geração de uma energia limpa e renovável e a redução da emissão de gases causadores do efeito estufa. Além disso, a receita proveniente da venda da energia elétrica é importante para o negócio de operação de aterros sanitários, por trazer valor a um subproduto do aterro que antes era apenas queimado. A energia é vendida a clientes privados, como comercializadoras e indústrias (80% em contratos de longo prazo e 20% no mercado de curto prazo).”

O subsecretário de Energias Renováveis de São Paulo, Antonio Celso de Abreu Junior, comenta que a política nacional que estabeleceu um regramento sobre o assunto destaca uma sequência de obrigações a serem cumpridas, como redução na geração de lixo, desenvolvimento de políticas públicas, reciclagem e tratamento de resíduos – aspectos que têm se tornado um negócio. “Podemos utilizar esse tipo de empreendimento de forma comercial e resolver definitivamente a questão do resíduo solido.”

Com relação ao tratamento de resíduos, Antonio comenta que há a alternativa térmica, a geração de biogás e a de biometano. “Trata-se de um processo longo. Posso dizer que estamos atrasados com relação a outros países, mas estamos fazendo grande esforço em São Paulo para melhorar isso.”

Antonio explica que em São Paulo há uma politica específica do biogás e do biometano. ”Nós acreditamos que o potencial que temos aqui poderá estimular a geração de empregos e negócios nessa indústria. Estamos regulamentando isso. “ O subsecretário explica que, se somar todo o potencial paulista atual para produção de biogás (vinhaça, aterros, criação de animais, tratamento de efluentes etc.), seriam gerados 13,7 milhões de m³/dia.

Cada litro de etanol corresponde à capacidade energética de quatro litros de vinhaça, que é um subproduto. Quando jogada na lavoura, a vinhaça atua como um fertilizante natural. Entretanto, pode contaminar rios e sobrecarregar de água o solo.  “Gostaríamos de reduzir esse volume, já que o produto serve para produção de biogás e biometano.” A produção de biometano é um estágio a frente do biogás. Quando se reduz o volume de CO2, aumenta o volume do biometano, que é 20 vezes mais potente que o biogás.

Os aterros também têm grande potencial para produção de biogás. Caso a Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) regulamente produção de biometano em aterros, abre-se uma nova oportunidade, podendo aumentar em três milhões de metros cúbicos por dia.

Em São Paulo, Antonio comenta que estão trabalhando para estimular a mudança veicular, para que caminhões a diesel utilizem gás, tanto o natural quanto biometano. “Veículos de transporte coletivo já estão em teste, rodam perfeitamente. O que se precisa são estímulos públicos para isso se tornar realidade.”

Alternativas

Para a geração de energia elétrica, podem-se usar diferentes alternativas tecnológicas, conforme explica o professor Elder Domingues. Destacam-se os grupos motores geradores de Ciclo Otto (GMG), as microturbinas, as turbinas a gás, as turbinas a vapor com gerador elétrico acoplado e as células a combustível. “Todas estas tecnologias são tecnicamente viáveis. Pesquisas sobre viabilidade econômica da utilização do biogás oriundo de aterros sanitários, granjas de suínos, estações de tratamento de esgotos e usinas sucroalcooleiras (biogás a partir da vinhaça e bagaço da cana-de-açúcar) têm sido realizadas pelo NExT (Núcleo de Estudos e Pesquisas Experimentais e Tecnológicas) do Instituto Federal de Goiás.”

Apesar da viabilidade técnica, a questão econômica é um dos entraves por uma série de fatores, como altos custos de geração comparados às fontes tradicionais, necessidade de políticas públicas eficientes de incentivo à geração distribuída, questões normativas e tributárias, dificuldades operativas da inserção da geração distribuída na rede, desconhecimento e inexperiência dos players do mercado, e falta de mão de obra qualificada para atuar e lidar com estas tecnologias.

“O governo deveria criar condições para a base tecnológica e infraestrutura técnica e tecnológica, incentivando toda a cadeia produtiva da indústria de biogás com o desenvolvimento e/ou a nacionalização da tecnologia empregada. Esta ação contribuiria para a queda nos preços destas tecnologias e, consequentemente, para a melhoria dos indicadores de viabilidade econômica do projeto”, diz Elder Domingues. Além disso, sobre a geração distribuída, o professor comenta que há um aumento da complexidade de operação da rede de distribuição devido ao fluxo bidirecional de energia. “Antes de inserir estas fontes de geração na rede elétrica, torna-se necessário realizar estudos de impacto técnico das mesmas. É preciso analisar qual será a qualidade da energia elétrica, após a inserção da geração distribuída na rede, de acordo com os preceitos estabelecidos nos Procedimentos da Distribuição (Prodist).”

Entraves

Antonio explica que há tecnologia disponível para tratar os resíduos dos aterros. O que ainda falta é avançar em políticas públicas. Outro entrave está relacionado à questão da propriedade dos aterros, que podem ser regionais ou não, gerenciados por consórcios ou parcerias, além de envolverem contratos de concessão a longo prazo. “É importante mostrar que parceiros atuais podem criar mecanismos para mais uma oportunidade de negócio.”

Igor Urasaki comenta que as principais dificuldades do projeto são a questão do licenciamento ambiental e a conexão com a rede elétrica. “Do lado ambiental, apesar de ser um projeto de geração de energia limpa e renovável, o não conhecimento do órgão ambiental sobre o assunto gera dúvidas que atrasam na emissão das licenças, impactando no cronograma dos projetos. Já no caso da conexão elétrica, algumas distribuidoras definem que o gerador, ao invés de se conectar a uma linha já existente da própria distribuidora, deve construir uma nova linha para escoar sua energia. Um novo projeto para construção da linha está sujeito a vários entraves, como questões ambientais, fundiárias e aumento no custo do projeto.”

Exemplos

O aproveitamento energético de aterros sanitários não só é possível como já é realidade em algumas regiões. No Estado de São Paulo existem algumas usinas que produzem biogás a partir de resíduos sólidos urbanos. A Termoverde, localizada em Caieiras, região metropolitana de São Paulo, é a maior termelétrica movida a biogás de aterro sanitário do Brasil e uma das maiores do mundo, com 29,5 MW; a São João, em São Paulo, com 24,64 MW de potência instalada; a Estre com 5,7 MW, em Guatapará; a Bandeirantes, em São Paulo, com 4,6 MW; a Tecipar, em Santana de Parnaíba, com 4,3 MW; a Ambient, em Ribeirão Preto, com 1,5 MW e; a Energ-Biog de 30 kW, em Barueri.

Outra usina termelétrica é a de Canhanduba, que foi recentemente inaugurada em Itajaí (SC), onde são depositadas cerca de 300 toneladas diárias de resíduos. A capacidade inicial de geração é de 1 MW, suficiente para abastecer cerca de 3.500 residências. O aterro sanitário que viabiliza o processo é considerado de médio porte. Com o crescimento dele, vislumbra-se chegar a 4 MW de potência instalada.

A Usina Termelétrica de Salvador (BA) é a primeira termelétrica a biogás de aterro sanitário do Nordeste. Localiza-se no aterro municipal de São Cristóvão, com mais de 30 hectares, nos quais são depositadas 2,5 mil toneladas de lixo, diariamente. A geração é administrada pela Companhia de Eletricidade do Estado da Bahia (Coelba). A termelétrica utilizará como combustível o biogás proveniente de aterro sanitário e terá 19,7 MW de capacidade instalada, potência capaz de atender a uma cidade do porte de Santo Amaro (BA) e microrregião. Inicialmente a usina terá uma capacidade instalada de 20 MW e gerará 16 MW, mas a meta é de que aumente 1 MW por ano e no futuro alcance mais de 30 MW.

Viabilidade ambiental e econômica são vantagens do uso do biogás de aterros sanitários

O Instituto Federal de Goiás (IFG) realizou um estudo em aterro localizado na região metropolitana de Goiânia (GO). As pesquisas apontaram viabilidade econômica para a tecnologia GMG. Já sob o ponto de vista ambiental, a utilização da microturbina reduz ainda mais as emissões de CO2 se comparada com a tecnologia GMG.

O aterro em questão apresenta uma taxa de geração de resíduos igual a 0,76 kg/hab/dia e foi implantado em 1999, iniciando a disposição de resíduos em 2000, com previsão de encerramento em 2050. O estudo de geração de biogás no aterro foi feito para o período de 2000 a 2100. No entanto, para a análise de viabilidade econômica foram considerados os períodos de 2017 a 2073 para a tecnologia GMG, de 2017 a 2081 para a tecnologia das microturbinas e 2017 a 2080 para turbinas a vapor. Estes períodos foram definidos a partir das curvas de potência elétrica disponível e das potências nominais de cada tecnologia.

De acordo com os resultados encontrados, a única tecnologia viável economicamente é a do GMG. Já as tecnologias da microturbina e turbina a vapor com gerador elétrico acoplado mostraram-se inviáveis, fato que se deve principalmente aos altos custos envolvidos. “Durante o período de análise considerado para cada tecnologia, nota-se que a que mais gera energia elétrica é a microturbina, seguidas pelo GMG e pela turbina a vapor. No tocante às emissões reduzidas, a tecnologia que mais contribui é a microturbina, seguida pelo GMG e turbina a vapor. Resumindo, financeiramente, a tecnologia GMG é a única alternativa viável e é esta tecnologia que tem sido implementada nos vários aterros sanitários do Brasil. Isso se deve ao fato de que ela mesma apresenta custo unitário menor que as demais tecnologias analisadas. Do ponto de vista ambiental, todas as tecnologias contribuem para a redução das emissões de CO2e. A que mais contribui é a tecnologia das microturbinas”, explica o professor Elder Domingues.

Para o caso da alternativa GMG, caso a tecnologia seja implatada, terá uma potência instalada inicial de aproximadamente 1,3 MW, podendo chegar a 2,3 MW no ano de fechamento do aterro.

Ana Flávia Marinho-Canal-Jornal da Bioenergia