[Atlas de Bioenergia para o Brasil e perspectivas para outras regiões] Javier Farago Escobar M Sc. Pesquisador do CENBIO Doutorando em Energia

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2 EdicaoLivros2003biomassa.cfm

3 Panorama do Potencial de Biomassa no Brasil, publicado em 2002 Informar a respeito da disponibilidade de biomassa no país e sua viabilidade no uso para geração de energia. A publicação teve uma repercussão muito positiva, consultado por usuários especializados e leigos. Os resultados foram focados nos óleos vegetais, resíduos da cana-deaçúcar, florestais e agrícolas. (Ampliação) Analisados de acordo com as mesorregiões brasileiras no contexto das 5 grandes regiões do país. IBGE.

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5 Atlas de Bioenergia do Brasil Levantamento dos potenciais das fontes de biomassa no Brasil

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8 ,0 4 Além das estimativas de potencial das biomassas (2002), foram adicionados os potenciais de geração de energia a partir do biogás proveniente: -Resíduos sólidos urbanos; -Resíduos do tratamento de efluentes líquidos urbanos nos municípios brasileiros; -Resíduos do tratamento de efluentes provenientes da criação de suínos. Cenários potenciais para a cana-de-açúcar, considerando-se 10 e 126kWh/ton de cana moída, foram atualizados no cenário atual, com eficiências de 30, 60 e 120kWh/ton de cana moída. No potencial de geração de energia a partir de resíduos florestais foram consideradas duas tecnologias com eficiências de 15% e 30%, ao invés de apenas 15% considerado no trabalho anterior. Os resíduos agrícolas, que anteriormente foram apresentados separadamente, aqui são apresentados em conjunto e representam o potencial total de uso das cascas de arroz, amendoim e coco da baía, configurando assim cenários mais atraentes técnica e economicamente.

9 40 5 Atlas: metodologia + Mapas = poder de replicação Tabelas com cálculo dos potenciais Potencial teórico (dados IBGE) Pólos de produção através do mapa Atlas é um guia inicial para investimento Estimulo para novas pesquisas sobre o uso energético da biomassa no país.

10 ' QUANTIDADE DE RESÍDUO FATOR DE CONVERSÃO ENERGÉTICA MAPA TEMÁTICO MAPA MUNICIPAL DIGITAL DO BRASIL

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12 19 6, 6!, 78 A eficiência de conversão adotada para os resíduos foi de 15%, de baixo rendimento termodinâmico. Considerando, operação em 95% das horas anuais, o que resulta em horas de operação/ano. Poder Calorífico Inferior (PCI) da casca é de 3.384,09 kcal/kg

13 19!:2 O rendimento da cultura é de, aproximadamente, 5 toneladas de óleo para cada hectare colhido. Considerando, operação em 95% das horas anuais, o que resulta em horas de operação/ano. O fator de conversão energética para o dendê, segundo Coelho, Paletta e Freitas (2000), é de 0,78 MWh por tonelada de óleo

14 19 004; 3 cenários para geração de energia a partir dos resíduos: - 30 kwh/t de cana; - 60 kwh/t de cana; -120kWh/t de cana. Considera-se que o sistema opere somente durante a safra com os resíduos gerados (abril a novembro) em horas de operação por ano. operação em 95% das horas anuais, o que resulta em horas de operação/ano.

15 19 Resíduos de serrarias (50%) Sistema convencional de turbina a vapor (ciclo Rankine) com dois rendimentos: 15% (pequeno porte) e 30% (médio porte). O PCI do resíduo é de kcal/kg. Operação em 95% das horas anuais, o que resulta em horas de operação/ano. Cenário 1 Para os potenciais > 200 kw e < que 1 MW, foi considerada a utilização de equipamentos com eficiência (n) = 15%. Cenário 2 Para os potenciais > que 1 MW, foi considerada a utilização de equipamentos com eficiência (n) = 30%

16 19 '6<!6 Geração de metano (em m3) corresponde à quantidade de metano gerada contida no biogás resultante da decomposição do esterco gerado diariamente nas propriedades criadoras de suíno. (Cetesb)

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18 19 '6<!+ 9 Eficiência de 50% para os biodigestores anaeróbios. (IBGE)

19 19 6! 3 Baseado na metodologia recomendada pelo Intergovernmental Panel on Climate Change IPCC, Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories: Reference Manual and Workbook

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21 = 4 3 MOTORES DIESEL <$ '<= > +,%4? 6"')@7 <' 0.!-.9.!"') A $ '0#? B 8#3? B 6!"'7 "C C% #3D C% EC motor diesel F6,<G H> 7 compressor de biogás

22 = 4 3 MICROTURBINAS A GÁS ETE San Diego - San Elijo Joint Powers Authority 3 turbinas de 30 kw (demanda de até 550 kw pico) Biogás = m 3 /dia Esgoto = 140 l/s Custo total =US$ (2.666 US$/kW) Doações = US$ : Califórnia Energy Comission = US$ Public Utility Comission = US$

23 '('+,, '+', '* Dados Técnicos (2005): Quantidade de Esgoto Tratado = 7,0 m 3 /s Produção Média de Biogás = m 3 /dia Demanda energética da ETE = 9 MW Consumo de Energia Elétrica = MWh/mês (2005) Projeto FINEP - Testes comparativos das tecnologias adaptações dos sistemas de limpeza do gás levantamento dos dados técnicos levantamento de custos operacionais e de manutenção Equipamentos instalados (projeto) Microturbina: 30 kw Motor ciclo Otto: 30 kw

24 MONTAGEM DA PLANTA PILOTO NA ESTAÇÃO DE BARUERI MICROTURBINA CAPSTONE (30 kw)

25 = 4 3 Estação de Tratamento de Esgoto Ouro Verde da SANEPAR Foz do Iguaçu Paraná / Brasil Planta Piloto Capacidade de produção de energia: kwh/mês

26 GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA A PARTIR DO BIOGÁS S PROVENIENTE DO TRATAMENTO DE ESGOTO DO CONJUNTO RESIDENCIAL DA USP PROJETO PUREFA PROGRAMA DE USO RACIONAL DE ENERGIA E FONTES ALTERNATIVAS

27 (,(,> '(+'=(+ Dados Técnicos: Quantidade de Esgoto Tratado = 3,0 m 3 /h Volume Útil do Biodigestor = 25 m 3 Tempo de Retenção Hidráulica (TRH) = 8 h Produção Média de Biogás = 4 m 3 /dia

28 , 6 Granja Columbari Foz do Iguaçu Paraná 30 kw instalados Contrato com a COPEL Fotos CENBIO, 2011

29 Fazenda Ponte Alta Itararé / SP -Geração de energia elétrica (200 kw) utilização nas granjas (iluminação, ventilação, bombas, etc) - Geração de energia elétrica (100 kw) para a fábrica de ração - Aquecimento de ambiente, aquecimento do chão da maternidade, secagem de grãos, 6

30 Potência instalada: 20 MW - Suficiente para abastecer uma cidade com hab Aterro encerrado em Outubro de 2007 Previsão de geração de biogás: + 15 anos após o encerramento das atividades

31 = 4 3 MICROTURBINAS A GÁS Burnbanks Landfill (Burbanks Department of Water and Power) 10 turbinas de 30 kw = 300 kw (gás de aterro) Venda de energia para a rede US$ US$ 1.800/kW US$ doado pela California Energy Comission Foto CENBIO 2001

32 (4 Potenciais Tecnologia,6 < 200 KW Gaseificação 6 > 200 KW < 1 MW Turbina Vapor n=15% 004; > 1 MW Turbina Vapor n=30% Configuração básica 300 C Configuração mais eficiente 480 C

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