DIAGNÓSTICO DO POTENCIAL DE GERAÇÃO ELÉTRICA DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS NA REGIÃO DO VALE DO AÇO EM MINAS GERAIS

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1 Eixo Temático: Tecnologias DIAGNÓSTICO DO POTENCIAL DE GERAÇÃO ELÉTRICA DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS NA REGIÃO DO VALE DO AÇO EM MINAS GERAIS Rafael Átila Silva 1 Manuel Camela Rafael 2 RESUMO: A vida urbana está associada à produção elevada de resíduos, tal fato se apresenta como mais um problema de natureza ambiental. Mas ao considerar os fundamentos energéticos associados a esses resíduos, podem ser percebidos como potenciais recursos para produção de energia elétrica, e com a vantagem desta energia elétrica produzir baixos impactos negativos ao meio ambiente. A eletricidade produzida através deste tipo de fonte pode ser vista como uma commodity conectável à rede pública para comercialização ou à rede particular para uso próprio, conforme requisitos de regulamentações pertinentes. Um aspecto particularmente importante refere-se aos benefícios socioambientais a serem usufruídos por toda a sociedade em decorrência da mitigação de impactos ambientais, além da possibilidade de negócios no âmbito do crédito de carbono. Com isto, estre trabalho faz uma avaliação das características de operação do aterro sanitário da região do Vale do Aço em Minas Gerais, tomando como base algumas preliminares já existentes sobre este aterro, as questões e requisitos legais do cenário de energia elétrica e do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo, para apontar indicadores que possam colocar a região em uma posição de elegibilidade para protagonizar oportunidades previstas no mecanismo de desenvolvimento limpo (MDL) do protocolo de Kyoto. Palavras-chave: Energia renovável. RSU. Aterro Sanitário. 1. INTRODUÇÃO A vida urbana está associada à produção elevada de resíduos, tal fato se apresenta como mais um problema de natureza ambiental. Mas ao se considerarem os fundamentos energéticos associados a esses resíduos, podem ser percebidos como potenciais recursos para a produção de energia elétrica, e com a vantagem dessa energia elétrica produzir baixos impactos negativos ao meio ambiente. Os aterros sanitários representam uma opção potencial para a produção de eletricidade, realidade presente inclusive no Brasil, mesmo que ainda em proporções pequenas. A eletricidade produzida através deste tipo de fonte pode ser vista como uma commodity conectável à rede pública para comercialização. Junto com o caráter de commodity desta geração, um aspecto particularmente importante refere-se aos benefícios socioambientais a serem usufruídos pela sociedade em decorrência da mitigação de impactos ambientais. Outro aspecto interessante vinculado ao assunto, diz respeito à possibilidade de negócios no âmbito do crédito de carbono em resultado do qual podem resultar contrapartidas. 1 Eng. Eletricista, UNILESTE. Mestrando, UFMG. rafaelatila.silva@gmail.com 2 Eng. Eletricista, Doutor pela UFSC. Professor UNILESTE. manuel@unilestemg.br

2 Diante destas oportunidades, este trabalho tem como objetivo, abordar as características resultantes dos resíduos sólidos urbanos (RSU) no aterro sanitário da Região Metropolitana do Vale do Aço MG e avaliar a possibilidades de utilização do correspondente biogás com base no resultado preliminar de uma metodologia de estudo realizada por uma empresa dos EUA, a SCS Engineers. Com este trabalho espera-se apontar indicadores que possam ajudar a mitigar impactos ambientais associados às práticas de disposição dos resíduos urbanos e a utilização do biogás como fonte de energia elétrica. 2. MATERIAIS E MÉTODOS 2.1. ATERRO SANITÁRIO DO VALE DO AÇO A Central de Resíduos do Vale do Aço (CRVA), como também é conhecida, é administrada pela empresa Vital Engenharia Ambiental. Atualmente recebe os resíduos apenas dos quatro municípios da RMVA e do município de Marliéria, que pertence ao CMVA. Os dados abaixo ilustram as principais características do aterro. Data de abertura do aterro sanitário: Setembro de 2003; Capacidade total: metro cúbico m 3 ; Capacidade total de resíduos: 2,1 milhões de toneladas; Previsão de fechamento do aterro: A Figura 1 ilustra, à esquerda, o início da operação do aterro e, à direita, a disposição já em um estágio mais avançado, com maior volume de RSU no aterro. Figura 1: Disposição dos RSU no Aterro Sanitário do Vale do Aço. (Imagens cedidas pela Vital Engenharia Ambiental, 2011).

3 2.2. GERAÇÃO DE RSU ISSN São recebidos diariamente pela Central de Resíduos do Vale do Aço, aproximadamente 350 toneladas de resíduos domiciliares, 600 toneladas de resíduo inerte (entulho, restos de construção e demolição) e 700 quilos de resíduo hospitalar (Vital Eng., 2011). Segundo o Panorama dos RSU no Brasil de ABRELPE - o estado de Minas Gerais coletou diariamente uma média 0,897 kg de RSU por habitante. Levando em conta esta média estadual da produção per capita de RSU, é possível estimar a quantidade de resíduo produzida pelos municípios que destinam seu RSU ao aterro. Pela expressão simples seguinte, pode-se estimar essa quantidade. Onde P é o número de habitantes e o subscrito a denominação do correspondente município, cuja população é P. Percebe-se com este cálculo que existe uma divergência de aproximadamente 58 toneladas/dia associada à quantidade de RSU recebida pelo aterro e a quantidade média estimada tomando como base os dados da ABRELPE (2010). Tal fato pode ser um indicador de que uma parcela de RSU da região pode estar tendo destinos impróprios, como por exemplo, encostas e rios da região GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA A SCS Engineers desenvolveu um modelo proprietário que emprega a equação abaixo para estimar a geração de gás, tomando como base as taxas de disposição anual de resíduos, a quantidade de metano que uma tonelada de RSU produz (valor L 0 ) e a taxa com que os resíduos se decompõem e produzem gás (valor k). Onde: QLFG = Vazão máxima esperada para geração de gás (m3/ano); i = incremento de tempo de 1 ano; n = (ano do cálculo) (ano inicial de recepção do resíduo); j = incremento de tempo de 0,1 ano;

4 k = taxa de geração de metano (1/ano); L0 = capacidade potencial de geração de metano (m3/t); Mi= massa de resíduos sólidos dispostos no ano iº (t); Tij = idade de jº seção de massa de resíduo Mi disposto no ano iº (anos decimais); MCF = Fator de correção de metano SOFTWARE RETScreen O RETscreen é um software de análise de projetos de energia limpa utilizado por mais de mil pessoas em mais de 222 países, utilizado neste trabalho para avaliar os dados de emissão de CO RESULTADOS Os resultados de geração de metano apontados ilustram, por meio da figura 02, uma geração de gás projetada para crescer de aproximadamente 800 m³/h em 2010 atingindo um máximo de cerca de 1600 m³/h em 2025; a partir daí começa a decrescer devido ao fato de não receber mais resíduos por ter atingido sua capacidade máxima. As estimativas para o potencial de geração de energia elétrica a partir deste metano apresentaram valores de 0,8 MW em 2012, 1,1 MW em 2015, 1,4 MW em 2020 atingindo seu valor máximo de 1,8 MW em Figura 2: Projeções de geração e recuperação de metano no Aterro Sanitário do Vale do Aço. (Relatório SCS Engineers, 2011). Segundo a SCS Engineers (2011) estes valores estimados para a geração de energia tornam o projeto de commodity conectável à rede financeiramente inviável, mas indica que créditos de carbono podem ser obtidos com a redução de emissão de gases de efeito estufa

5 (GEE), podendo ser alcançado por meio da combustão direta do metano uma recuperação média de aproximadamente toneladas de emissões de dióxido de carbono durante o período de 2012 a Segundo dados de simulação realizada por meio do software de gerenciamento de energia limpa RETScreen, estas toneladas de dióxido de carbono recuperadas são equivalentes a uma redução de aproximadamente veículos no tráfego da região, pessoas reduzindo seu consumo de energia em 20% ou ainda ,1 litros de gasolina não consumidos. Benefícios importantes para minimizar a degradação ambiental na região. 4. DISCUSSÃO DOS RESULTADOS Um projeto que faz a queima direta do seu gás receberá um retorno menos atrativo com as vendas dos créditos oriundos da redução de GEE do que outras opções, porém pode ser a opção mais economicamente viável. Uma opção que poderia tornar o projeto viável seria o aumento da coleta de resíduos por meio das cidades pertencentes ao CMVA, dos quais 12 municípios têm o lixão como destino final para os resíduos, 5 fazem uso de usinas de triagem e compostagem e uma utiliza o aterro controlado. Para atender estes municípios seria necessário um aumento no terreno do aterro sanitário, aumentando a capacidade de resíduo a ser armazenado. Segundo a própria Vital engenharia esta possibilidade de expansão de área já está sendo avaliada. Ainda existe uma possibilidade significativa de se obter um consumidor final para o biogás do aterro, visto que nos entornos do aterro existem serviços energéticos industriais para as quais o mesmo pode ser destinado. Uma questão relevante quanto ao conceito de viabilidade econômica, em políticas e ações de conservação e eficiência energética, é o fato do mesmo apresentar distorções pelo fato dos custos das externalidades socioambientais não estarem internalizados devidamente nos modelos econométricas, com isso, se distorce na atualidade a decisão sobre a viabilidade econômica de projetos desse contexto. 5. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem a Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais FAPEMIG financiadora deste trabalho, realizado como projeto de iniciação científica no ano de 2011 no Centro Universitário do Leste de Minas Gerais - UNILESTE.

6 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANEEL - Agência Nacional de Energia Elétrica. Disponível em: < ABRELPE Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais. Panorama dos Resíduos Sólidos Urbanos no Brasil de CAMARGO, C. Celso de BRASIL; BORENSTEIN, C. RAUL. O Setor Elétrico no Brasil Dos Desafios do Passado às Alternativas do Futuro. 1a Edição. Brasil, Porto Alegre: Editora Sagra HADDAD, J. As Questões Regulatórias e a Lei da Eficiência Energética: o que pode ser aprimorado. Uberlândia / MG: Anais do XVII SNPTEE: Seminário Nacional de Produção e Transmissão de Energia Elétrica. Grupo XIV Grupo de Estudo de Conservação de Energia Elétrica (GCE). Outubro, IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Senso populacional Disponível em: < RETScreen International - Software de gerenciamento de energia limpa. Disponível em: < SILVA, R. A.; RAFAEL, M. C. Caracterização e Diagnóstico do Potencial de Geração Elétrica de Resíduos Sólidos Urbanos na Região do Vale do Aço em Minas Gerais. Relatório de Pesquisa. Unileste: Coronel Fabriciano/MG, SCS Enginers. RELATÓRIO DE AVALIAÇÃO PRELIMINAR: Central de Resíduos do Vale do Aço. Santana do Paraíso - MG, Brasil. Abril de 2011.