DECRETO Nº , DE 4 DE DEZEMBRO DE 2012 Institui o Programa Paulista de Biogás e dá providências correlatas

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1 Biogás

2 DECRETO Nº , DE 4 DE DEZEMBRO DE 2012 Institui o Programa Paulista de Biogás e dá providências correlatas Artigo 1º - Fica instituído, no âmbito da Secretaria de Energia, o Programa Paulista de Biogás. Artigo 2º - O Programa Paulista de Biogás tem os seguintes objetivos: I - incentivar e ampliar a participação de energias renováveis na matriz energética do Estado de São Paulo, através das externalidades positivas da geração de gases combustíveis provenientes de biomassa II - estabelecer a adição de um percentual mínimo de Biometano ao gás canalizado comercializado no Estado de São Paulo. 1º - O gás proveniente de biomassa será denominado Biometano, quando sua composição for compatível com a Resolução da Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis - ANP nº 16, de 17 de junho de º - O gás Biometano poderá ser misturado com o gás canalizado comercializado no Estado de São Paulo, atendidas as disposições do 1º deste artigo. 3º - O percentual de que trata o inciso II deste artigo e sua eventual progressividade, deverão ser validados pelo Conselho Estadual de Política Energética - CEPE, criado pela Lei nº , de 4 de novembro de 2002, observado parecer favorável do órgão técnico competente, bem como o estabelecido no 1º deste artigo.

3 Biogás Metano Biogás é uma mistura gasosa composta principalmente de gás metano (CH4) e é obtido pela digestão anaeróbia (em ausência de oxigênio) de matéria orgânica, onde microrganismos atuam em um ecossistema balanceado com limites de temperatura, ph, nutrientes e teor de umidade. A produção de biogás pode ocorrer de forma natural, como nos aterros sanitários ou com a implantação de uma usina de biogás, cujo processo é totalmente limpo, eficaz e sustentável. É classificado como biocombustível por ser uma fonte de energia renovável. Instalação de biogás na Suíça

4 Fluxograma Básico do Biogás Produção e Utilização Aquecimento Doméstico Instalação motor / gerador Digestor 1 Bomba Desintegrador Digestor 2 Lixo Orgânico Bomba Bomba Esterco Bio-fertilizante

5 Composição do Biogás Metano (CH4): 55 70% do volume de gás produzido; Dióxido de carbono (CO2): 30 45% do volume total; Traços de hidrogênio (H2), nitrogênio (N2), oxigênio (O2) e gás sulfídrico (H2S), entre outros. Um metro cúbico (1 m³) de biogás equivale energeticamente a: 0,40 kg de GLP (gás de cozinha); 0,61 a 0,70 litros de gasolina; 0,55 litros de óleo diesel; 0,80 litros de álcool; Ônibus movido a biogás na cidade de Berna ( Suíça ). 1,25 a 1,43 kwh de eletricidade; 1,60 a 3,50 kg de lenha.

6 Metano O metano é um gás incolor, sua molécula é tetraédrica e apolar, de pouca solubilidade na água e, quando adicionado ao ar se transforma em mistura de alto teor inflamável. É o mais simples dos hidrocarbonetos. Fórmula: CH4 Densidade: 0,66 kg/m³ Massa molar: 16,04 g/mol Ponto de ebulição: -164 C Ponto de fusão: -182 C Combustão do Metano CH O 2 CO H 2 O calorias Metano produzido no fundo do lago

7 Biogás a Partir de Resíduos de Animais

8 Fases da Reação Bioquímica Material Orgânico Complexo Carboidratos, Proteínas, Gorduras 1 Moléculas Orgânicas Solúveis Açucares, Amino Ácidos, Ácidos Graxos 2 Ácidos Graxos Voláteis 3 Ácido Acético H 2 CO 2 1 Hidrólise Moléculas orgânicas complexas para solúveis 2 Acidogenese Pequenas moléculas de ácidos graxos orgânicos 3 Acetatogenese Conversão para acido acético e CO CH 4 + CO 2 Metano + Dióxido de Carbono 4 Metanogenese Conversão final para metano - CH 4

9 Matéria Prima para Produção de Biogás Qualquer matéria orgânica pode ser adicionada aos biodigestores anaeróbicos para produção de bioenergia. Produção animal: suinocultura, pecuária e avicultura (dejetos e rejeitos); Resíduos agrícolas (cascas, folhagens e palhas, restos de cultura); Resíduos industriais (bagaços, descartes, efluentes e gorduras, Restos de restaurantes de unidades fabris, efluentes industriais com elevada carga orgânica, entre outros.); Resíduos orgânicos municipais advindos da atividade humana (esgoto, resíduos domésticos orgânicos, resíduos de manutenção de parques e jardins); Vinhaça; Amido; Glicerina resultante da produção de biodiesel;

10 Brasil Principais Rebanhos e Produção de Esterco com Possibilidade de Gerar Metano Efetivos em 31/12/2.006 Categorias N 0 de Cabeças (x 1.000) Produção de Esterco com Possibilidade de Gerar Metano, por Cabeça (kg/dia) Produção Total de Esterco com Possibilidade de Gerar Metano (t/ano) Potencial de Geração de Metano (CH 4 ) (m 3 /ano) Total de Bovinos Estabulados , Vacas Leiteiras (1) , Criação Extensiva (2) , Suinos (3) , Frangos (total) , Total dos Rebanhos Fonte: IBGE e Lucas Jr. e Silva (2.005) Obs.: (1) Consideradas semi-estabuladas (Parte do esterco não pode ser recolhido) (2) Considera-se que todo esterco produzido é (3) lançado no pasto e seca ou é absorvido pela terra Calculado como a média ponderada do rebanho

11 Instalações de Biogás de Agricultura nos USA

12 Instalações de Biogás de Esgoto nos USA

13 Instalações de Biogás de Aterro Sanitário nos USA

14 Produção de Biogás 1990 = 100 Produção de Biogás na Europa Fonte: EBA O gráfico mostra a produção de biogás nos países com tradição nesta produção. Vários países estão concluindo instalações para produção de biogás, o que aumentará substancialmente a sua produção na Europa.

15 Instalações de Biogás na Europa A industria alemã de biogás criou empregos em nas áreas de agricultura, operação das instalações, fabricação de instalações, serviço, operação e manutenção Cerca de instalações de biogás gerando mais de MW el na Europa Obs.: Angra 1 e Angra 2 geram MW el Fonte: EBA European Biogas Association A industria do Biogás na Alemanha gerou empregos em 2.012

16 Tipos de Digestores Lagoa Coberta Reservatório de Biogás Entrada de Material Orgânico Cobertura Tubo de Biogás Efluente Digerido Tanque 1 Tanque 2 Coletores de Biogás

17 Tipos de Digestores Tanque Efluente Digerido Cobertura Armazenagem de Biogás Entrada de Material Orgânico

18 Digestores Complexos Tampa de Acesso Misturador Valvula de Segurança Estrume e outros resíduos animais Entrada de Substrato Zona de Fluido Saída de Biogás Saída de Substrato Parede do Tanque (Aço) Isolamento (Lã Mineral) Revestimento (Chapa Ondulada) Grupo gerador Gás Lixo orgânico Zona de Lama Zona de Mistura Saída de Lama Tubo de Injeção Esgoto Gorduras, Fertilizante

19 Instalação de Biogás

20 Digestor Doméstico (India) A partir de restos de alimento produz gás suficiente para o consumo da família.

21 Digestor de Plástico (Costa Rica) Alternativas de Desenho de Digestores

22 Instalação para Produção de Biogás Usando Resíduos Agrícolas

23 Campo Transportadores Cabine de Controle Filtragem do Gás Motor / Gerador Movimentação do Produto Pré-digestor Sistema Informatizado de Controle Digestor Adubo

24 Calculo do Investimento e Tempo de Retorno do Investimento para Uma Instalação de Biogás Potencia Instalada: 600 kw

25 Insumos do biogás Residuos Zootécnicos 50,0 t/d t/a Biomassa 12,8 t/d t/a Substância sêca 24,9 % Substância sêca orgânica 18,8 % Instalação de biogás Biomassa 448 m 3 Fermentador m 3 Posterm./Estoque m 3 Produção de metano Redução de volume t/a Produção de metano Nm 3 /d Nm 3 /d Energia Elétrica Energia Térmica Autoconsumo Venda Autoconsumo Venda kwh/a kwh/a kwh/a kwh/a Produtos da Instalação de biogás Investimento ,00 Energia Elétrica kwh/a Energia Térmica kwh/a Digerido t/a

26 Retorno do Investimento Investimento Financiamento 20 Anos Taxa de juros 6,0% ao ano Custo operacional total da instalação Preço de venda da energia elétrica 26,6 Cent. /kwh Receita total anual, após impostos Retorno do investimento 6,6 Anos

27 Bioextrusão A BIOextrusão é a chave para melhorar os resultados e usufruir do biopotencial até agora inexplorado (espigas de milho, palha, aparas de grama, etc.). A BIOextrusão se caracteriza por: Lise celular; Tratamento termomecânico; Aumento da carga orgânica específica; Vantagens Aumento do desempenho global da instalação de biogás Redução do consumo elétrico global da instalação de biogás. Obs.: A lise é o processo de ruptura ou dissolução da membrana plasmática da célula e à liberação de seu conteúdo

28 Capim para Produção de Biogás

29 Instalação para Bioextrusão Lixo Orgânico

30

31 Beterraba Rabanete Nabos Vermelhos Antes Depois Antes Depois Antes Depois Frutas Restos de Abate Antes Depois Antes Depois

32 Índices de perdas (%) de frutos in natura no Brasil Desperdício de Alimentos no Brasil Produto Perdas (%) Abacate 26 Abacaxi 20 Banana 40 Laranja 22 Mamão 21 Melancia 30 Manga 25 Morango 40 Índices de perdas (%) de hortigranjeiros in natura no Brasil Produto Perdas (%) Alface 45 Alho 30 Batata 25 Cebola 21 Cenoura 20 Chuchu 15 Couve-flor 50 Pimentão 40 Tomate 40 Repolho 35 Segundo dados da Embrapa, 26,3 milhões de toneladas de alimentos ao ano tem o lixo como destino. Diariamente, desperdiçamos o equivalente a 39 mil toneladas por dia, quantidade esta suficiente para alimentar 19 milhões de brasileiros, com as três refeições básicas: café da manhã, almoço e jantar. Embrapa, Obs.: 20% dos alimentos se perdem, no Brasil, no processamento culinário e hábitos alimentares (Instituto Akatu)

33 Gás de Madeira (Gasogênio) Gás de síntese (gasógeno, gás de gasogênio) - é uma mistura combustível de gases, produzida a Década de 1940 partir de processos de gaseificação, ou seja de combustão incompleta de combustíveis sólidos. Utiliza-se, por exemplo, madeira, carvão ou outros combustíveis, geralmente ricos em carbono, usando oxigênio insuficiente para a queima completa e (em alguns casos) vapor de água Década de 2010

34 Esquema do Gasificador Tampa de Segurança Resfriador de Gás Carburador Motor Madeira Soprador Entrada de Ar Bocais de Ar Grelha Tanque de Precipitação Filtro de Gás Unidade de Gasificação Unidade de Resfriamento Unidade de Filtragem e Carburação

35 Gás de Madeira Gerador de gás de madeira vendido na China Preço FOB: US$ 80,00 (Cerca de R$ 165,00)

36 Gás de Madeira Matéria Prima Armazenagem Reator Grupo Gerador

37 Matriz Energética da Indústria de Papel e Celulose Aumento do uso do Licor Preto 70 66, ,5 47,3 52, , ,9 14, ,8 18, Outros 10 3,9 2,4 5,3 1,7 Gás Natural 0 0 6,9 1,9 8 Óleo Combustível 44,6 48,5 6,7 19 5,5 Biomassa 57,5 14, ,8 18,5 Licor Preto 17,9 33,1 47,3 52,2 66,3

38 Licor Negro Brasil Usinas termoelétricas usando licor negro como combustível Dezembro/2.008 Nome Estágio Município Potencia (kw) Aracruz Operação Aracruz - ES Aracruz Guaíba (Riocell) Operação Guaíba -RS Bahia Pulp (Ex-Bacell) Operação Camaçari - BA Bahia Sul Operação Mucuri - BA Celucat Operação Lajes -SC Celulose Irani Operação Vargem Bonita - SC Cenibra Operação Belo Oriente - MG Centro Tecnológico Usinaverde Outorga Rio de Janeiro -RJ 440 Jari Celulose Operação Almerim - PR Klabin Operação Telêmaco Costa - PR Klabin Otacilio Costa (Ex- Igaras) Operação Otacílio Costa - PR Lençóis Paulista Operação Lençóis Paulista - SP Nobrecel Operação Três Lagoas - MG VCP-MS Outorga Pindamonhangaba - SP Veracel Operação Eunápolis - BA Total em Operação Total em outorga Grande Total Fonte: Aneel Na indústria papeleira, o Licor negro ou Lixívia negra é um fluido processual produzido à saída do digestor, um elemento que é responsável pela cozedura da madeira para retirar componentes indesejáveis ao processo de fabricação do papel, tais como lenhina, extrativos e cinzas.

39 Biogás de Aterro Aterro dos Bandeirantes, Perus, SP - Foto Aérea do Local A Usina Termelétrica Bandeirantes, inaugurada em janeiro/2.004, foi a primeira usina de geração de energia elétrica a gás metano do Brasil e a maior do mundo, com capacidade para gerar 175 mil magawatts por ano. Obs.: O primeiro uso industrial do gás de lixo no Brasil foi através de um consórcio entre a FOSECO, localizada no Km 15 da Rodovia Raposo Tavares, SP e a COMGAS para uso do gás em estufas, em O diretor industrial da Foseco na época era o Prof. Antonio Luiz de Carvalho

40 Gases de Efeito Estufa Usando restos de alimentos como fonte de energia estamos deixando de enviar estes materiais para um aterro. Quando um alimento apodrece, ele produz metano, um poderoso gás de efeito estufa, 25 vezes superior ao CO 2. A queima do gás de lixo substitui a queima de combustíveis fósseis, reduzindo ainda mais a emissão de CO 2 para a atmosfera. De um modo geral, estima-se que para cada tonelada de lixo orgânico que vai para uma instalação de biogás deixa-se de enviar para a atmosfera uma tonelada de CO 2. Instalação de biogás na Suiça

41 Protocolo de Kyoto Criado em 1997, obriga as nações desenvolvidas do Hemisfério Norte (chamado de Anexo 1) a reduzir suas emissões em 5,2%, entre 2008 e 2012, em relação aos níveis de A Conferência do Clima, a COP 18, realizada em Doha, Catar, em Dez/2012, definiu a revalidação do Protocolo de Kyoto até Nesse segundo período do Protocolo de Kyoto, os países da União Europeia, Austrália e alguns outros - 36 nações entre as mais industrializadas do mundo -, se comprometem a reduzir suas emissões. Juntos, respondem por 15% das emissões globais. Seguem de fora os maiores contribuintes do aquecimento global: Estados Unidos, China, Brasil e Índia. Para piorar o novo acordo, Japão, Rússia, Nova Zelândia e Canadá decidiram não aceitar o compromisso. No que se refere ao financiamento dos 100 bilhões de dólares anuais para compor um fundo climático de apoio aos países em desenvolvimento, mais uma vez nada foi decidido.

42 Leilões de Venda de Créditos de Carbono pela Prefeitura do Município de São Paulo (Aterros Bandeirantes e São João) Data do Leilão Quantidade de Créditos Leiloados Valor Arrecadado (R$ Milhões) Valor do Crédito (R$/Credito) 1 0 Leilão 26/09/ Mil R$ 34,05 Milhões 42, Leilão 25/09/ Mil R$ 37,2 Milhões 52, Leilão 12/06/ Mil R$ 4,47 Milhões 8,43 Obs.: Cada crédito de carbono equivale a uma tonelada de dióxido de carbono (CO 2 ) que deixa de ser lançada na atmosfera.

43 Venda de Energia Elétrica Excedente Exemplo de Caso No inicio de foram selecionados e contratados em decorrência da chamada pública feita pela Companhia Paranaense de Energia - Copel os seguintes produtores de energia elétrica: Sanepar (potência de 20 kva na usina termelétrica associada à estação de tratamento de esgoto Ouro Verde, em Foz do Iguaçu), ao preço de R$ 128,00 o MWh; Granja Colombari (potência de 32 kva em São Miguel do Iguaçu), ao preço de R$ 128,50 o MWh; Star Milk (potência de 32 kva na Fazenda Iguaçu, em Céu Azul), ao preço de R$ 129,72 o MWh; e a Cooperativa Lar, com contratos a partir de três plantas industriais: de aves em Matelândia (160 kva), Unidade Produtora de Leitões, em Itaipulândia (240 kva), e de vegetais, em Foz do Iguaçu (40 kva), ao preço de R$ 128,10 o MWh.

44 Utilização dos Resíduos do Digestor Os resíduos podem ser utilizados como fertilizante ecológico.

45 Utilização dos Resíduos do Digestor Vasos bio-degradáveis