Relatório DO grupo ad hoc de biocombustíveis do mercosul (GAHB) SOBRE BIOGÁS E BIOMETANO

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1 Relatório DO grupo ad hoc de biocombustíveis do mercosul (GAHB) SOBRE BIOGÁS E BIOMETANO 2016

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3 editorial CIBiogás Editora ISBN Impresso no Brasil Centro Internacional de Energias Renováveis - Biogás (CIBiogás) Avenida Tancredo Neves, Parque Tecnológico Itaipu - Edifício das Águas, sala 11 CEP Caixa Postal Foz do Iguaçu - Paraná - Brasil +55 (45) cibiogas@cibiogas.org

4 índice apresentação O GAHB O BIOGÁS argentina brasil - histórico do biogás - potencial de produção de biogás - produção de biogás - uso do biogás - aplicação do biogás na produção de biometano - mecanismos de incentivo e financiamento ao biogás - projetos inovadores paraguai uruguai

5 apresentação O biogás é uma fonte de energia renovável que vem despertando o interesse do setor energético mundial por seus benefícios ambientais, econômicos e sociais. No entanto, diversos atores desse setor indicam a falta de informações como uma barreira ao desenvolvimento do mercado do biogás e do biometano. Assim, esse relatório tem como objetivo divulgar dados sobre o setor de biogás e de biometano dos países que compõe o Grupo Ad Hoc de Biocombustíveis do MERCOSUL (GAHB). CONDOMÍNIO ajuricaba MARECHAL CâNDIDO RONDON/PR 05

6 o GAHB O Grupo Ad Hoc de Biocombustíveis do MERCOSUL (GAHB) foi criado em 2007 por decisão do Conselho do Mercado Comum (Dec. 049/2007, Ata 03/2007, vigente desde o 17/12/2007), com objetivo de desenvolver critérios e instrumentos para implementação da cooperação regional em biocombustíveis. Na ocasião, também foi aprovado o Plano de Ação do MERCOSUL para Cooperação em Matéria de Bicombustíveis". O GAHB está subordinado ao Grupo de Mercado Comum (GMC). Os países-membros do MERCOSUL vêm conferindo relevo à bioenergia em suas agendas externas. A harmonização de normas e padrões técnicos, tema que ocupou espaço prioritário na agenda do Grupo, visa a estimular a produção e o uso de biocombustíveis em âmbito regional e contribui com o objetivo de torná-los uma "commodity". Na XIV Reunião do GAHB, realizada em Montevidéu, nos dias 14 e 15 de junho de 2016, as delegações de Brasil, Argentina, Paraguai e Uruguai acordaram a realização de trabalho de sistematização sobre o estado da arte dos desenvolvimentos relativos ao biogás em cada país. O Centro Internacional de Energias Renováveis-Biogás (CIBiogás), presente na reunião, auxiliará na publicação desta primeira edição do Relatório do Grupo Ad Hoc de Biocombustíveis do MERCOSUL (GAHB) sobre Biogás e Biometano. 06

7 O BIOGÁS No âmbito do planejamento energético mundial, fala-se cada vez mais em eficiência energética no consumo, redução de emissões de carbono e, principalmente, em diversificação e inserção de fontes alternativas na matriz energética. Dentre as fontes de energia alternativas disponíveis está o biogás, gás proveniente da biodigestão de matéria orgânica, como resíduos e efluentes industriais, urbanos e rurais. Esse gás possui cerca de 60% de metano em sua composição, o qual, em virtude do elevado poder calorífico, permite a sua utilização na geração de energia térmica e elétrica. Além disso, submetendo o biogás a um processo de separação ou refino é possível obter biometano e gás carbônico. O biometano é considerado similar ao gás natural e, assim, ser utilizado para os mesmos fins. Além dos benefícios do uso energético do biogás, seu processo de produção possibilita o tratamento de efluentes e resíduos para reduzir seu potencial poluidor, e a produção do digestato, efluente do processo que possui propriedades fertilizantes do solo. Ademais, muitas vezes, o biogás já seria produzido naturalmente no tratamento de efluentes ou em aterros sanitários, sendo emitido para a atmosfera sem ter sido queimado (em queimadores ou em motogeradores). Essas emissões estão relacionadas às mudanças climáticas, já que o metano contido no biogás é um dos principais gases do efeito estufa, 21 vezes mais nocivo que o dióxido de carbono (CO2). Outras vantagens do uso energético do biogás dizem respeito ao desenvolvimento de um mercado em torno dessa fonte de energia com incentivo a criação de empregos e geração de renda. Os benefícios com a redução de custos produtivos ou aumento de receitas das indústrias, propriedades rurais, estações de tratamento de esgoto e aterros sanitários também deve ser destacado como uma grande vantagem do biogás e do biometano. 07

8 argentina Com uma área de 2,7 milhões de km2, a Argentina comporta 43,4 milhões de habitantes. No ano passado o Produto Interno Bruto do país somou US$ 548 bilhões. As principais fontes de energia utilizadas, por enquanto, são hidrelétrica e térmica. Além da geração interna, a Argentina realiza importações e exportações de eletricidade com outros países vizinhos. 08

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10 brasil O Brasil possui uma área de 8,5 milhões km2 e 204 milhões de habitantes em 2015, aproximadamente. O Produto Interno Bruto do país em 2015 foi de R$ 5,9 trilhões. Em relação ao setor energético, o Brasil se destaca pela grande participação de energias renováveis em sua matriz, destacando-se a hidroeletricidade, a biomassa e a eólica. 10

11 Em 2015, a matriz energética foi composta predominantemente por fontes não renováveis (58,8%), porém, o Brasil é um dos países que tem maior participação de fontes renováveis, representando 41,2% do total da matriz. Considerando especificamente a matriz elétrica, o cenário brasileiro tem uma natureza essencialmente renovável (75,5%), enquanto a matriz elétrica mundial é composta por apenas 21,2%. (MME, 2016) HISTÓRICO DO BIOGÁS NO BRASIL Em novembro de 1979, com base em um relatório técnico da FAO, o primeiro biodigestor modelo chinês foi instalado na Granja do Torto em Brasília motivado pela crise resultante do segundo choque de preços do petróleo. Entre as medidas adotadas pelo governo para reduzir a dependência deste insumo destacava-se um amplo programa de investimento voltado para substituição e conservação de derivados de petróleo (Programa de Mobilização Energética - PME, iniciado em 1980). No período entre , foram utilizadas diversas formas de estímulo à instalação de biodigestores. Assim foram concedidos estímulos materiais, seja através de financiamentos ou mesmo de doações dos recursos necessários à instalação. Em 1984, mesmo que ainda inexistissem dados precisos quanto ao número de biodigestores no país, o Instituto Paranaense de Assistência Técnica de Extensão Rural (EMATER) calculou o número de biodigestores, principalmente do modelo Indiano, utilizados para biodigestão de dejetos de bovinos. Contudo, a adoção de uma nova tecnologia, por mais simples que seja, trouxe consigo, invariavelmente, variadas dificuldades. Problemas operacionais levaram muitos agricultores a abandonar, anos depois a tecnologia. Na época, as canaletas extratoras de dejetos eram instaladas na parte externa dos galpões e os telhados projetavam o escoamento das águas das chuvas em cima das canaletas, na pretensão de obter uma descarga com essas águas. Conectados a elas, os biodigestores recebiam água fria e limpa, quando deveriam ser carregados com águas quentes e sujas dos dejetos. Acrescente-se a isto o não cuidado com os desperdícios das águas de manejo e inclusive o conceito do conforto térmico obtido por grandes quantidades de água utilizadas. Estas ocorrências aconteceram mesmo após a desativação dos biodigestores, porque também estouravam esterqueiras por volumes de água não considerados em seus dimensionamentos e só foram sanadas após a adoção de práticas poupadoras orientadas pela Embrapa Suínos e Aves Concórdia. Além dos aspectos do manejo de águas, também foi decisiva para a justificativa dos biodigestores a queda dos preços do petróleo, ao qual a aplicação do biogás em energia térmica estava atrelada. 11

12 brasil A segunda fase do biogás se deu vinte anos depois, na década de 90, quando o mundo despertou para os impactos das emissões de Gases do Efeito Estufa, a partir da Rio 92, quando a ONU, através do então criado IPCC Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas, aceitou com metodologias específicas, a queima do biogás como medida mitigadora de emissões. Nesta época, várias instituições surgiram no mercado brasileiro comprando créditos antecipados e via de regra os trocando por biodigestores, como os potenciais produtores principalmente de suínos, que por sua vez encontravam nesta transação financeira, uma saída para resolver seus problemas ambientais. Resultou equivocado, contudo, o conceito de que para obter créditos de MDL, bastava queimar o biogás gerado. Em ambos os casos o biogás apareceu e acumulou indicadores negativos, para em seguida, carregado de passivos e dúvidas, desaparecer. Nenhuma instituição brasileira, seja pública ou privada se interessou em manter o biogás como uma fonte de energia inerente os processos produtivos, cuja renda poderia sustentar verdadeiramente os investimentos na infraestrutura da biodigestão. Nos últimos anos, o uso de biodigestores para a produção de biogás voltou a ser discutida no Brasil, no embalo projetos de visionários que acreditavam no potencial dessa fonte energética na busca pela sustentabilidade e de empresas que buscavam melhorias ambientais. Paralelo a isso, o setor de biogás na Europa, principalmente Alemanha, passou por um rápido desenvolvimento motivado pelas leis de incentivo e subsídios à geração de energias renováveis. Assim, o retorno do tema biogás e o grande potencial de produção do Brasil atraiu a atenção de instituições de governo, de empresas brasileiras e internacionais e centos de pesquisa e desenvolvimento. Isso gerou várias iniciativas no sentido de desenvolver e consolidar essa fonte de energia e de inseri-la definitivamente na matriz energética nacional. 12

13 potencial de produção de biogás A Empresa de Pesquisa Energética (EPE) considera o potencial energético da biomassa residual no Brasil, saltará de 210 milhões de TEP (Tonelada Equivalente de Petróleo) em 2013, para cerca de 460 milhões de TEP em Já a Associação Brasileira de Biogás e Biometano (ABiogás) considera que o potencial nacional é de cerca de 20 bilhões de metros cúbicos ao ano nos setores sucroalcooleiro e na produção de alimentos. Já no setor de saneamento básico, resíduos sólidos e esgotos domésticos é de três bilhões de metros cúbicos ao ano. 13

14 BRASIL produção de biogás Segundo dados do Cadastro Nacional do Biogás, mantido pelo CIBiogas - Centro Internacional de Energias Renováveis Biogás, em 2015 existiam 127 unidades no Brasil que produziam energia a partir de biogás com uma produção aproximada de 1,6 milhões de m3 de biogás/dia. Além dessas, havia 22 unidades em planejamento ou instalação e 10 em reforma, totalizando 153 unidades cadastradas. Na Figura 1 é apresentada uma imagem com a distribuição espacial das unidades no território brasileiro, sendo que as 153 unidades cadastradas estão localizadas principalmente nas regiões sul, sudeste e centro-oeste do país. Analisando as categorias das unidades da Tabela 1, das em operação, 47% utilizavam substratos da agropecuária e 34% substratos da indústria. No entanto, em relação à quantidade de biogás produzido para fins energéticos, 43% é proveniente de aterros sanitários, 29% de substratos da agropecuária e 22% da indústria. Figura 1. Localização das unidades conforme situação tabela 1. Quantidade de unidades e produção de biogás para energia por categoria no Brasil (valores de 2015) categoria da unidade quantidade de unidades produção de biogás (m³/dia) Estação de tratamento de esgoto 7 5% % Codigestão 8 6% % Agropecuária 60 47% % Indústria 43 34% % Aterro sanitário 9 7% % Total % % 14

15 uso do biogás Sobre principal aplicação energética do biogás nas unidades em operação no Brasil, das 127 unidades, 49% aplicam o biogás na geração de energia térmica e 44% na geração de energia elétrica. Porém, a maior parte do biogás produzido para energia é utilizado na geração de energia elétrica ou cerca de 65%, e cerca de 31% é aplicado na geração de energia térmica. Esses dados podem ser observados na Tabela 2. tabela 2. Aplicação do biogás no Brasil (valores de 2015)* aplicações do biogás quantidade de unidades produção de biogás (m3/dia) Energia Elétrica 56 44% ,5% Energia Térmica 62 49% ,3% Energia Mecânica 6 5% ,8% Biometano 3 2% ,4% Total % % *Considera-se que todo o biogás produzido na planta é utilizado na principal aplicação do biogás da unidade, apesar de haver casos em que o uso é diversificado. APLICAÇÃO DO BIOGÁS NA PRODUÇÃO DE BIOMETANO No Brasil há 3 plantas que tem como principal aplicação do biogás a produção de biometano (Tabela 2), porém há 4 plantas que possuem unidades de refino (upgrading) de biometano todas localizadas na região sul (Tabela 3). Duas dessas plantas possuem postos de abastecimento de veículos a biometano, uma aproveita na geração de energia elétrica e outra vende o biometano para uma indústria ceramista. Estima-se que haja 76 veículos convertidos para uso do biometano como combustível no país, sendo 36 na região de Foz do Iguaçu/PR e 40 na região de Montenegro/RS. 15

16 BRASIL A planta Granja Haacke tem a produção de biogás e o refino de biometano em Santa Helena/PR e o posto de abastecimento de biometano na Itaipu Binacional em Foz do Iguaçu/PR, tendo cerca de 120 km de distância entre as duas cidades. Assim, a empresa Itaipu Binacional possui 36 veículos aptos para receber biometano. São 32 Sienas Tetrafuel, que já vêm da fábrica com o kit para gás veicular, e quatro adaptados em oficina certificada pela Agência Nacional do Petróleo (ANP): três caminhonetes Mitsubishi L200 Triton flex e um Chevrolet Cobalt flex. A planta do Consórcio Verde Brasil tem um posto de abastecimento de biometano para os veículos da frota da empresa e dos parceiros. São 40 veículos sendo: 4 Kombi para transporte de pessoal; 1 Kombi para transporte de carga; 5 veículos leves do projeto; e 30 veículos leves dos sócios agricultores e terceiros. FROTA DE VEÍCULOS BIOMETANO ITAIPU BINACIONAL - FOZ DO IGUAÇU/PR POSTO DE ABASTECIMENTO DE BIOMETANO PARQUE TECNOLÓGICO ITAIPU - FOZ DO IGUAÇU/PR 16 GRANJA HAACKE SANTA HELENA/PR

17 tabela 3. Aplicação do biogás no Brasil (valores de 2015)* unidade Substrato utilizado na biodigestão aplicação do biometano Quantidade de metano após refino CH4 (%) TECNOLOGIA DE REFINO Capacidade de planta (Nm3 de biogás bruto/h) EM OPERAÇÃO DESDE Granja Haacke Santa Helena/PR Foz do Iguaçu/PR Codigestão - Efluente da avicultura de postura e da bovinocultura de leite Combustível Veicular > 96,5% Adsorção com modulação de pressão (PSA) Condomínio Ajuricaba Marechal Candido Rondon/PR Codigestão - Efluente da suinocultura e da bovinocultura de leite Energia Elétrica > 96,5% Lavagem com água pressurizada (Water Scrubber) Consórcio Verde Brasil Montenegro/RS Codigestão - Efluente da avicultura de postura e da bovinocultura de leite, efluente da indústria de celulose e de sucos cítricos, e efluentes de abatedouros Combustível Veicular 97% Adsorção com modulação de pressão (PSA) Granja Genética Pomerode Pomedoro/SC Codigestão - Efluente da suinocultura, resíduos orgânicos de restaurantes e resíduos da industrialização de arros Energia Térmica em Indústria - Lavagem com água pressurizada (Water Scrubber) MECANISMOS DE INCENTIVO E FINANCIAMENTO AO BIOGÁS O setor de biogás vem crescendo no Brasil graças a um conjunto de políticas, pesquisas e iniciativas ligadas diretamente ou indiretamente ao setor, que são descritas a seguir. Bases políticas e Fontes de financiamento > A Política Nacional de Resíduos Sólidos prevê a gestão integrada e o gerenciamento ambientalmente adequado dos resíduos sólidos e assegura o aproveitamento de biomassa na produção de energia. > Plano Setorial de Mitigação e Adaptação às Mudanças Climáticas para a Consolidação de uma Economia de Baixa Emissão de Carbono na Agricultura: política pública que apresenta o detalhamento das ações de mitigação e adaptação às mudanças do clima pela agropecuária. > A Resolução Normativa nº 482/2012 da Agência Nacional de Energia Elétrica - ANEEL estabelece as condições gerais para o acesso de microgeração e minigeração distribuídas aos sistemas de distribuição de energia elétrica e o sistema de compensação de energia elétrica. 17

18 BRASIL > Resolução 08/2015 da ANP, que regulamentou o biometano oriundo de produtos e resíduos orgânicos agrossilvopastoris destinado ao uso veicular (GNV) e às instalações residenciais e comerciais. > A Resolução Normativa n. 687/2015 da ANEEL modificou algumas premissas da RN 482/2012 e os Módulos 1 e 3 do PRODIST. Uma das principais alterações fori a modificação do prazo de validade dos créditos de energia gerada, que passou de 36 para 60 meses. > Programa ABC - Programa Agricultura de Baixo Carbono: Disponibiliza crédito para as ações do Plano Agricultura de Baixo Carbono, com uma linha para tratamento de dejetos animais. > PRONAF Sustentável: Linha de crédito para questões de sustentabilidade ambiental para agricultura familiar dentro das linhas do Programa Nacional para Agricultura Familiar PRONAF. Ações da iniciativa privada e sociedade civil e de Pesquisa, desenvolvimento e inovação > A Associação Brasileira de Biogás e Metano (ABBM) foi lançada em 2013 e conta com empresários, produtores rurais, professores, pesquisadores e consultores. A busca por uma maior representação do biogás e biometano na matriz energética é um dos propósitos da associação. > A Associação Brasileira do Biogás e Biometano (ABiogás), fundada em 2013, é composta por empresas e instituições públicas e privadas que atuam em diferentes segmentos do biogás. Em 2015 a ABiogas lançou a proposta de Programa Nacional do Biogás e Biometano. > Chamada 014/ P&D ANEEL: Chamada de projetos de pesquisa e desenvolvimento no tema biogás: Projeto Estratégico: Arranjos Técnicos e Comerciais para Inserção da Geração de Energia Elétrica a partir do Biogás oriundo de Resíduos e Efluentes Líquidos na Matriz Energética Brasileira. > Rede BiogasFert ou Projeto Tecnologias para produção e uso de biogás e fertilizantes a partir do tratamento de dejetos animais no âmbito do Plano ABC, parceria entre EMBRAPA e ITAIPU, reúne pesquisadores em biogás e em fertilizantes de diversas universidades e institutos de pesquisa do país. > CIBiogás, criado em 2013, é uma instituição de pesquisa, desenvolvimento e inovação que tem como objetivo tornar o biogás um produto por meio do desenvolvimento de novos negócios e sua efetiva implementação na matriz energética brasileira. 18

19 > Projeto Brasil-Alemanha de Fomento ao Aproveitamento Energético de Biogás no Brasil PROBIOGAS: O Ministério das Cidades tem desenvolvido ações, com o Governo Alemão, no âmbito da GIZ, para o aproveitamento energético de biogás no Brasil. projetos inovadores Granja Haacke e Projeto Mobilidade a Biometano A Granja Haacke está localizada em Santa Helena, oeste do Paraná, e conta com 84 mil aves poedeiras e 750 bovinos de corte. Desde de 2013, são encaminhados cerca de 100 m3 por dia de efluente líquido para um biodigestor, modelo lagoa coberta, que realiza a digestão anaeróbia dos resíduos, produzindo diariamente mil m3 de biogás. A unidade aproveita o biogás para produzir biometano biocombustível para automóveis e para gerar energia elétrica, por meio de um motogerador 112 kva aspirado (sem turbina). A eletricidade gerada na granja é usada durante o horário de pico, quando o custo da energia é mais elevado. A granja também tem um sistema de stand by que garante a perenidade de energia elétrica na refrigeração das aves, evitando quedas repentinas e consequente morte dos animais. 19

20 BRASIL A Granja Haacke participa do projeto de Mobilidade a Biometano, desenvolvido pelo CIBiogás, em parceria com a Scania do Brasil, ITAIPU Binacional e Fundação PTI, com o objetivo de fomentar a mobilidade a biometano, produzido a partir de dejetos de animais e resíduos da agricultura. A qualidade do biometano produzido foi testada e aprovada com base na experiência do abastecimento de um ônibus Scania Euro 6, que durante 21 dias circulou nas dependências da Itaipu. Como resultado desse projeto, foi instalado, no Parque Tecnológico Itaipu, um posto de abastecimento de biometano, que supre parte da frota de veículos da ITAIPU Binacional. Consórcio Verde Brasil Codigestão e biometano A Granja Haacke participa do projeto de Mobilidade a Biometano, desenvolvido pelo CIBiogás, em parceria com a Scania do Brasil, ITAIPU Binacional e Fundação PTI, com o objetivo de fomentar a mobilidade a biometano, produzido a partir de dejetos de animais e resíduos da agricultura. A qualidade do biometano produzido foi testada e aprovada com base na experiência do abastecimento de um ônibus Scania Euro 6, que durante 21 dias circulou nas dependências da Itaipu. Como resultado desse projeto, foi instalado, no Parque Tecnológico Itaipu, um posto de abastecimento de biometano, que supre parte da frota de veículos da ITAIPU Binacional. Fonte: 20

21 Amidonaria Navegantes Biogás para energia termica É de propriedade da cooperativa de produtores rurais C.Vale, está localizada em Assis Chateaubriand, estado do Paraná, e pode processar até 400 toneladas de raiz de mandioca por dia, planta tuberosa típica do Brasil. Produz amido modificado, que é destinado ao branqueamento de papel, e amido alimentício para panificadoras e indústrias de embutidos (salsichas e mortadelas). No processo industrial são gerados entre 570 e 1620 m3/dia de efluentes líquidos, dependendo da época do ano e dos produtos em produção, que são direcionados a um biodigestor de modelo lagoa coberta para a fase de tratamento anaeróbio, operando desde Os m3/dia de biogás produzidos geram energia térmica para a indústria, permitindo uma redução de até 90% na demanda por lenha. Essa indústria foi uma das pioneiras no uso do efluente do processamento da mandioca para a produção de biogás em larga escala no Brasil e, em 2015, existiam mais 28 indústrias como essa fazendo uso do biogás para geração de energia térmica. Fonte: 21

22 paraguai O território paraguaio contempla 406 mil km2 e o país tem 6,6 milhões de moradores. As riquezas produzidas no país resultaram em um PIB de US$ 27,6 bilhões ano passado. O Paraguai é um grande gerador de energia elétrica, com enfoque na hidroeletricidade. 22

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24 URUGUAI O Uruguai tem uma área com 176 mil km2 e 3,4 milhões de habitantes. O PIB acumulado em 2015 foi de US$ 53,4 bilhões. Mais da metade da capacidade de energia tem com fonte hidroelétricas, sendo o restante proveniente principalmente da energia térmica, além de uma pequena parcela da eólica e da biomassa. 24

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