A Geração de Energia Elétrica em Comunidades Isoladas na Amazônia a partir de Biomassa Sustentável: Projeto ENERMAD *.

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1 A Geração de Energia Elétrica em Comunidades Isoladas na Amazônia a partir de Biomassa Sustentável: Projeto ENERMAD *. Sílvia Maria Stortini González Velázquez 1, 2 Sandra Maria Apolinario Santos 1 José Roberto Moreira 1 Suani Teixeira Coelho 1 Resum o As comunidades isoladas se localizam nas regiões Norte e Nordeste do país, que concentram a maior parte das comunidades brasileiras sem acesso à rede de distribuição de energia elétrica, modelo de fornecimento de eletricidade do Brasil. As regiões de baixa densidade populacional apresentam baixos índices de eletrificação em razão deste modelo, pois a extensão da rede para atendimento de poucos consumidores é, geralmente, econômica e ambientalmente inviável. Por este motivo, a população utiliza pequenos geradores movidos a diesel para geração de energia elétrica, que também é economicamente inviável devido ao elevado custo do combustível, considerando o orçamento restrito das comunidades. Uma opção para esta parcela da população é gerar energia elétrica a partir de combustível disponível localmente e de maneira sustentável. * Perspectiva Social 1 CENBIO Centro Nacional de Referência em Biomassa - Av. Prof. Luciano Gualberto, Cidade Universitária. São Paulo - SP. Brasil - Fone: (11) Universidade Presbiteriana Mackenzie - Rua da Consolação, 930 CEP Consolação - São Paulo - SP Brasil - Fone: , Fax:

2 O projeto ENERMAD - Implementação de uma Central Termoelétrica de 200 kw a partir do aproveitamento de resíduos de madeira sustentável, na região norte do país foi desenvolvido frente às questões sociais e ambientais. A inserção de fonte de energia de ocorrência local, os resíduos florestais, trará benefícios ambientais, diminuindo o impacto causado pela disposição inadequada dos resíduos, muitas vezes queimados a céu aberto ou descartados nos rios, aliados aos sociais, gerando emprego e renda, melhorando os indicadores sociais. 1.Introdução A valorização do homem e do meio ambiente no processo de desenvolvimento é fundamental devido ao modelo predominante hoje, que não concilia desenvolvimento econômico com preservação ambiental, além de explorar desenfreadamente os recursos naturais, degradando o ambiente e concentrando renda, e de ser socialmente excludente. Por esta razão, há a necessidade de criar um modelo que se desenvolva em harmonia com o meio ambiente, centrando as atenções nos efeitos sociais e ambientais provocados pelas atividades humanas e nas ações que devem ser tomadas visando à sustentabilidade, superação da exclusão social e desenvolvimento humano. O projeto ENERMAD focou a geração de eletricidade em uma comunidade isolada e foi desenvolvido frente a essas questões sociais e ambientais. As comunidades isoladas se localizam nas regiões Norte e Nordeste do país, que concentram a maior parte das comunidades brasileiras sem acesso à rede de distribuição de energia elétrica, modelo de fornecimento de eletricidade do Brasil, baseado na geração de grandes blocos de energia conectados à rede de distribuição. Esta é uma questão antiga, cujas soluções adotadas têm se mostrado, com muita freqüência, insatisfatórias (Centro Nacional de Referência em Biomassa - CENBIO, 2001). As regiões de baixa densidade populacional, como a região Amazônica, apresentam baixos índices de eletrificação em razão deste modelo, pois a extensão da rede para atendimento de poucos consumidores é, geralmente, econômica e ambientalmente inviável (CENBIO, 2003a). A inserção, na medida do possível, de uma fonte de energia de ocorrência local, como os resíduos das atividades florestais, traz benefícios ambientais aliados aos sociais. A geração de energia atrelada a atividades econômicas, além de promover a substituição dos combustíveis fósseis, diminuindo as emissões de 384

3 CO 2 na atmosfera e o impacto ambiental causado pela disposição inadequada dos resíduos, muitas vezes queimados a céu aberto ou descartados nos rios, gera emprego e renda. A falta de energia impede o desenvolvimento de atividades produtivas, economicamente organizadas e potencialmente geradoras de emprego e renda, sobrevivam no interior da Amazônia, levando à pobreza, à exclusão social e à migração dos jovens em busca de estudo e trabalho. Este fato tem reflexo direto nas condições de vida e no Índice de D esenvolvimento H umano (ID H ) dessa região. O suprimento de energia elétrica para comunidades isoladas é, então, uma das formas de proporcionar melhorias nas condições de vida da população e inserção social, mediante a possibilidade de atrelar atividades produtivas à geração de energia (CENBIO, 2003b). D iante deste cenário, a utilização de combustíveis regionais, como a biomassa, em unidades de geração de pequeno porte tem se apresentado como alternativa viável para a substituição do óleo diesel, principal fonte energética das comunidades não eletrificadas (COELH O et al., 2004). Conceituar D esenvolvimento Sustentável é uma tarefa ao mesmo tempo complexa e desafiadora. Inicialmente, é a procura por conciliar desenvolvimento econômico com a preservação ambiental, e só surgiu porque o modelo de crescimento econômico vem gerando desequilíbrios. Entretanto, sabe-se que a humanidade, hoje, tem habilidade suficiente para desenvolver-se de forma sustentável utilizando de tal maneira os recursos naturais que as gerações futuras possam existir e viver bem. O projeto ENERMAD visou à geração de energia elétrica em comunidades isoladas, a partir de resíduos florestais, para atender à demanda das atividades produtivas e às residências, além da geração de vapor para agregar valor ao produto da comunidade, buscando transformar a realidade social dessa comunidade e, com isso, estimulando a viabilização de investimentos em projetos inovadores para essas comunidades isoladas. A falta de energia impede o desenvolvimento de atividades produtivas, levando à pobreza, à exclusão social e à migração dos jovens em busca de estudo e trabalho. Para atender tais necessidades, deverá haver inserção de fontes não convencionais de ocorrência local, como resíduos florestais de madeira legal, atrelada a atividades produtivas que possibilitem a geração de renda e melhor qualidade de vida para a população. 385

4 2.Condições de Acesso à Eletricidade no Sistem a Isolado Brasileiro O modelo de fornecimento de eletricidade no Brasil é representado pela geração de grandes blocos de energia conectados à rede de distribuição do Sistema Interligado Nacional (SIN). D evido à baixa densidade populacional de algumas áreas da região nordeste e da região amazônica (Figura 1), esse modelo de geração se traduz em baixos índices de eletrificação dessas regiões, uma vez que a extensão da rede para atendimento de poucos consumidores é, geralmente, econômica e ambientalmente inviável (CENBIO, 2003a). Figura 1 Comunidade isolada - Amazônia Fonte:CENBIO, 2001 As regiões Norte e Nordeste do país concentram a maior parte das comunidades brasileiras sem acesso à rede de distribuição de energia elétrica, localizadas em regiões remotas. A dificuldade de acesso à energia elétrica impede que atividades econômicas organizadas e potencialmente geradoras de emprego e renda sobrevivam no interior da Amazônia, o que reflete diretamente nas condições de vida e no Índice de D esenvolvimento H umano (ID H ) dessa região (CENBIO, 2004), conforme pode ser observado na Figura

5 Figura 2 -Relação entre o ID H e o acesso à energia elétrica Fonte:PNUD, 2002 Observando a Figura 2, é nítida a relação entre as regiões amazônicas, que apresentam escassa demanda de energia elétrica, e aquelas cujos valores do ID H se mostram menores, uma vez que a falta de acesso à eletricidade dificulta a melhoria das condições básicas de sobrevivência. Ao mesmo tempo, a figura evidencia a influência positiva do acesso à energia elétrica nas condições de vida da população, uma vez que os maiores índices de desenvolvimento humano estão localizados nas regiões Sul, Sudeste e Centro-Oeste onde o acesso à rede elétrica é mais abundante. Por essas razões, é premente a busca por soluções alternativas para o suprimento de energia elétrica das regiões remotas da Amazônia, que é uma das formas de proporcionar melhores condições de vida para a população, além de inserção social por meio de atividades produtivas atreladas à geração de energia (CENBIO, 2001). É imprescindível a promoção de maior eqüidade de condições e inserção social dessa população por meio da geração de trabalho e renda de forma sustentável, inclusiva e participativa, somando esforços para garantir melhores condições de vida a milhões de brasileiros, pois a miséria e a pobreza são limitadores de oportunidades e, por conseqüência, do desenvolvimento humano (ANANIAS, 2006). 387

6 O cenário de dispersão e isolamento das comunidades exige soluções específicas e individualizadas de geração de energia por meio da valorização dos recursos naturais disponíveis em cada região (CO- ELH O et al., 2004) e o desenvolvimento sustentável implica na melhoria dos processos produtivos, com a redução da geração de resíduos e seu aproveitamento como matéria-prima (Instituto Ethos de Empresas e Responsabilidade Social - ETH OS, 2007), que pode ser utilizada na geração de energia. Com base nas premissas acima, foi concebido o projeto ENERMAD, apresentado a seguir. 3.Projeto ENERMAD - Im plem entação de um a central term oelétrica de 200kW a partir do aproveitam ento de resíduos de m adeira sustentável, na região norte do país. O projeto ENERMAD foi financiado pelo Ministério de Minas e Energia (MME) e pelo Conselho Nacional de Pesquisa (CNPq) e executado pelo Centro Nacional de Referência em Biomassa (CENBIO), do Instituto de Eletrotécnica e Energia (IEE), da Universidade de São Paulo (USP). Entre as importantes parcerias firmadas para o desenvolvimento do projeto, deve ser citada a parceria do Grupo de Energia, Biomassa e Meio Ambiente (EBMA), da Faculdade de Engenharia Mecânica, da Universidade Federal do Pará (UFPA). O projeto teve por objetivo a instalação de uma Central Termoelétrica para gerar eletricidade a partir do aproveitamento de resíduos de madeira, em uma comunidade isolada. Utiliza a tecnologia de ciclo a vapor que é dominada e totalmente desenvolvida, entretanto, vem sendo adaptada ao pequeno porte. Muitas visitas foram realizadas em busca de uma comunidade na qual o projeto instalado pudesse gerar economia suficiente para proporcionar melhoria na infra-estrutura local, permitindo, inclusive, associar a geração de eletricidade à sua atividade produtiva. Uma das grandes dificuldades encontradas foi a falta de biomassa sustentável, que encerrava qualquer possibilidade de geração de energia (CENBIO, 2003a). Foi selecionada a V ila Porto Alegre do Curumu, localizada na Ilha do Marajó, no município de Breves, Pará (CENBIO, 2005b), às margens do rio Curumu, distante 8 horas da Cidade de Breves, de barco a motor (Figura 3), que possui 80 casas (Figura 4) ocupadas por 400 moradores, aproximadamente. 388

7 Figura 3 Porto do município de Breves Fonte:CENBIO, 2005b Figura 4 Casa típica da comunidade Fonte:CENBIO, 2005b Suas principais atividades econômicas são o desdobro de madeira (Figura 5), a fabricação de cabos e bases de madeira para vassouras (Figura 6) e um comércio varejista de gêneros alimentícios. Tais atividades, somadas às das residências, demandam 200 kw que eram supridos por vários grupos geradores a diesel que atendiam à madeireira e à fábrica de vassouras e alguns pequenos grupos geradores que atendiam às residências à noite. Eram consumidos litros de óleo diesel por mês (CENBIO, 2005b). 389

8 Figura 5 Serraria Fonte:CENBIO, 2005b Figura 6 Fábrica de vassouras Fonte:CENBIO, 2005b São geradas 2 t/h de resíduos de madeira, entre serragem e aparas (Figura 7), que eram desperdiçados a cada dia e poderiam ser utilizados para gerar energia na própria comunidade. 390

9 Figura 7 Serragem descartada Fonte:CENBIO, 2005b Após obter a garantia da procedência da madeira processada e estocada na serraria, madeira proveniente de Plano de Manejo aprovado pelo IBAMA, o projeto teve continuidade (CENBIO, 2005b). A tecnologia foi definida, o ciclo com condensador de vapor, com a finalidade de suprir a demanda da serraria, da fábrica de vassouras e das residências, além de valorizar a madeira vendida pela comunidade, tendo em vista que parte do vapor gerado alimentaria uma estufa para secagem da madeira processada, aumentando seu valor agregado. Tal processo de geração elétrica e térmica, simultaneamente, a partir da queima de um único combustível, é chamado cogeração (Figura 8). Figura 8 Ciclo a vapor com extração na caldeira Fonte:CENBIO, 2005a 391

10 Os equipamentos que compõem o ciclo a vapor ficaram prontos, no pátio das fábricas (Figuras 9 e 10), aguardando o término das obras civis para serem transportados para a comunidade (CENBIO, 2007). Figura 9 Caldeira na SERMATEC Fonte:CENBIO, Figura 10 Turbina e gerador na TGM Fonte:CENBIO, As obras civis foram iniciadas (Figura 11) enquanto era providenciado o transporte dos equipamentos de São Paulo para Belém. Chegando a Belém, a caldeira e o turbo-gerador aguardaram a finalização dos outros equipamentos (condensador, tanque de condensado, bomba etc), fabricados em Belém, além de periféricos da caldeira vindos de São Paulo, para, então, serem enviados à comunidade (Figura 12) para a finalização da instalação e start up da usina. 392

11 Figura 11 Obras civis Fonte:CENBIO, Figura 12 Transporte dos equipamentos. Fonte:CENBIO, A instalação do sistema foi finalizada (Figura 13) e foi realizado o comissionamento dos equipamentos pelas empresas fabricantes, TGM e SERMATEC;o start up estava previsto para ocorrer no final de

12 Figura 13 Instalação dos equipamentos. Fonte:CENBIO, Após a instalação do ciclo a vapor, os operadores foram treinados para operar e realizar a manutenção no sistema e os resultados permitiram o aperfeiçoamento e a adequação da tecnologia, tendo em vista que é uma das primeiras centrais termoelétricas de pequeno porte a ser instalada em uma região isolada. A central auxiliará na criação de um modelo a ser replicado em outras regiões do país, desde que haja biomassa sustentável localmente disponível, para atendimento de comunidades isoladas, propiciando o fornecimento de energia descentralizada a partir de fontes renováveis. A usina foi inaugurada em novembro de 2009 (Figuras 14 e 15) e está em pleno funcionamento (CENBIO, 2009). Figuras 14 e 15 Inauguração da Central Termoelétrica. Fonte:CENBIO,

13 4.Conclusão A consolidação da tecnologia implica na geração de emprego e renda, o que diminuirá o fluxo migratório para outras localidades em busca de oportunidade de trabalho e educação, além de aumentar o ID H da região. A geração de oportunidades de inserção produtiva para as famílias em situação de pobreza e exclusão, por meio da promoção social, que lhes permita acesso ao mercado de trabalho em condições mais dignas, evitará o afastamento do núcleo familiar e reforçará os laços entre as gerações. Com este modelo, há a perspectiva de construção de mecanismos de gestão da geração de energia atrelados a atividades produtivas, tão necessárias à região, que possibilitem a manutenção dos equipamentos e a geração de renda na própria comunidade, podendo ser replicados em outras comunidades isoladas do país, que disponham de biomassa sustentável. Para a sociedade como um todo, apresenta-se a consolidação de uma nova tecnologia de geração que contribui para a diversificação na Matriz Energética Brasileira, estimulando a formação de um mercado de fornecimento de energia para comunidades sem acesso à rede convencional, a partir de fontes renováveis descentralizadas. Além disso, com a difusão destes novos processos de geração de energia, a dependência das comunidades da Amazônia em relação ao óleo diesel diminui, contribuindo para a balança comercial brasileira. Mesmo sendo uma pequena contribuição, deve-se levar em consideração a imensa demanda das regiões Norte e Nordeste por energia. Finalmente, podem-se incluir os benefícios ambientais, pois além da redução do consumo de combustíveis fósseis, principais responsáveis pelo efeito estufa, o aproveitamento da biomassa como fonte de energia primária apresenta balanço global de carbono nulo. Além disso, antes da instalação do projeto, os resíduos de madeira da serraria eram queimados a céu aberto ou indevidamente descartados nas margens dos rios, provocando a emissão de metano, proveniente da decomposição da matéria orgânica, que é vinte vezes mais prejudicial à atmosfera que o gás carbônico (Environmental Protection Agency EPA, 2007). 395

14 5.Referências ANANIAS, Patrus. D epoimento out Responsabilidadesocial.com. Entrevistas.D isponível em <http://w w w.responsabilidadesocial.com/article/ article view.php?id=442>. Acesso em 16 abril CENBIO - Centro Nacional de Referência em Biomassa (Brasil). Relatório Projeto GASEIFAMAZ. São Paulo, (2003a). Relatório Projeto GASEIFAMAZ. São Paulo, (2003b). Proposta do Projeto ENERMAD apresentada no Edital 03/ 2003 do Conselho N acional para o D esenvolvim ento Científico e Tecnológico CNPq. [S.l:s.n], (2004). Relatório Projeto PROVEGAM. São Paulo, (2005a). 1ºRelatório Projeto ENERMAD. São Paulo, (2005b). 2ºRelatório Projeto ENERMAD. São Paulo, (2006). 5ºRelatório Projeto ENERMAD. São Paulo, (2007). 7ºRelatório Projeto ENERMAD. São Paulo, (2008). 8ºRelatório Projeto ENERMAD. São Paulo, (2009). Relatório Final Projeto ENERMAD. São Paulo, COELH O, S. T.;SILVA, O. C.;V ELÁ Z Q UEZ, S. M. S. G., MONTEIRO, M. B. C. A., SILOTTO, C. E. Implantação e testes de utilização de óleo vegetal como combustível para diesel geradores em comunidades isoladas da Amazônia. In: Encontro de Energia no Meio Rural e Geração D istribuída, 2004, Campinas. Anais. Campinas, EPA Environmental Protection Agency. Methane.D isponível em: <http:/ /w w w.epa.gov/methane>. Acesso em 5 maio ETH OS Instituto Ethos de Empresas e Responsabilidade Social. A Avaliação com o Instrum ento de Gestão em Projetos de Responsabilidade Social Corporativa.D isponível em: <http://w w w.ethos.org.br/_rainbow / D o c u m e n t s /A v a l i a % E 7 % E 3 o % 2 0 c o m o % 2 0 i n s t r u m e n t o % 20de% 20gest% E3o% 20em% 20projetos% 20de% 20Responsabilidade% 20Social% 20Corporativa.pdf>. Acesso em 20 abril PNUD Programa para as Nações Unidas para o D esenvolvimento. Atlas do D esenvolvim ento H um ano no Mundo D isponível em <w w w.pnud.org.br/atlas>. Acesso em 10 abril

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