TERCEIRO ENCONTRO TÉCNICO LATINO AMERICANO DE ALTO NIVEL SOBRE GESTÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS

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1 TERCEIRO ENCONTRO TÉCNICO LATINO AMERICANO DE ALTO NIVEL SOBRE GESTÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS "Potencial de utilização da biomassa resultante da poda de árvores urbanas para a geração de energia: estudo de caso: AES Eletropaulo" SMA - CETESB - ABES São Paulo, 22 de setembro de 2011 Cristiane Lima Cortez

2 Sumário

3 Sumário

4 CENBIO Centro Nacional de Referência em Biomassa Criado em 1996; Grupo de pesquisa em bioenergia do Instituto de Eletrotécnica e Energia da USP MISSÃO: Promover o desenvolvimento e o uso eficiente da biomassa como fonte de energia no Brasil

5 Biodiesel / Óleos vegetais Biogás Cana-de-açúcar / Etanol Gaseificação MDL Resíduos florestais e poda urbana Projetos Internacionais

6 Sumário

7 Por que a poda?

8 PNRS - Lei Federal (2/08/10) - [Reg. Decreto (23/12/10)] (i) (ii) o dever dos serviços de limpeza urbana implantarem sistemas de compostagem para RSO e articularem formas de uso do composto produzido junto aos agentes econômicos e sociais. incentivo ao desenvolvimento de sistemas de gestão ambiental e empresarial voltados para a melhoria dos processos produtivos e ao reaproveitamento dos RS, incluídos a recuperação e o aproveitamento energético. X reutilização / reciclagem / compostagem recuperação / aproveitamento energético

9 PERS (SP) - Lei Est (16/03/06) [Reg. Decreto (05/08/09)] Redução mínima de 6% no volume de rejeitos encaminhados à disposição final a cada 5 anos, recomendando: Investir fortemente nas ações de educação e conscientização ambiental (redução e seg. na fonte geradora dos RS para implantar o sistema de coleta seletiva, centrais de triagem, associados ao aumento da valorização da reciclagem). Proceder imediatamente a alteração da destinação final dos RLP para instalações em condições ambientais e sanitárias adequadas. Buscar alternativas aos aterros, como UTTRs. Implantar um sistema de indicadores para avaliação anual dos serviços contratados para a gestão de RSU.

10 Leis Municipais Recife: normas para a coleta e remoção de resíduos de poda, bem como o valor cobrado pelos serviços. Campinas, Santa Bárbara d Oeste e São Carlos: discutindo a regulamentação da destinação de RPU. Campinas legisla sobre os RPU: obriga as empresas prestadoras de serviços a recolherem resíduos imediatamente. Mauá, São Caetano do Sul e São Bernardo do Campo: leis municipais referentes à poda de árvores (execução do serviço - nada sobre resíduos). São Paulo: Lei (15/05/08) reg. pelo Decreto (26/07/10): PAMPA: poda de precisão, triagem e processamento (compostagem e aprov. energ). Subprefeitura de Santo Amaro (4 mil t/ ano), Lapa e Mooca.

11 Sumário

12 Cenário Nacional Pesquisa direta: 40 >s municípios: 7 Pesquisa literatura: 3 Diagnóstico Manejo RSU Municípios convidados Respostas válidas Respostas sobre RPU (24%) 55 (18%) Quantidade 427 mil t/ano 740 mil t/ano Fonte: Elaborado a partir de SNSA (2009b) e (2010b) Municípios Camaçari BH Caucaia (CE)

13 Fonte: Elaborado a partir de SNSA (2010b) Destinação RPU

14 P&D - Estudo do Potencial de Utilização da Biomassa Resultante da Poda e Remoção de Árvores na Área de Concessão da AES Eletropaulo 24 municípios km 2 1,7 mil km de linhas de subtransmissão 42,4 mil km de rede de distribuição aérea e subterrânea

15 Estimativa da quantidade de resíduos de poda urbana gerados na área de concessão da AES Eletropaulo Quantidade de resíduos de Região poda urbana m³ / mês m³ / ano Norte Sul Leste ABC Oeste Total Fonte: (Elaboração própria a partir de CENBIO, 2008)

16 Destinação final dos resíduos de poda provenientes da área de concessão da AES Eletropaulo Fonte: (CENBIO, 2007c)

17 Sumário

18 Utilização dos RPU Aproveitamento Não Energético POMs Compostagem Aproveitamento Energético Processos Físicos Processos Químicos Processos Biológicos

19 lodo de ETE ativado esterco equino uréia comercial * Temperatura * ph * Umidade Total * Relação C/N * Macro e Micronutrientes

20 Características dos Condicionadores de Solo Obtidos Fonte: Elaboração própria a partir de Cenbio (2008b) e da IN 35 de 04/07/2006 (MAPA)

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22 Características Produção (milhões t/ano) Capacidade inst. (milhões t/ano) Brasil América do Norte Estados Unidos Canadá 0,25 1,8 1,4 0,5 2,7 1,7 Exportação 70% 20% para Europa 90% para Europa Unidades produtoras Capacidade média por unidade (t/ano) ,2 a 7, Fonte: Elaboração própria a partir de Quirino (2010) e SPELTER; TOTH (2009).

23 Processos Químicos

24 Processos Químicos Combustão (1) Evolução do uso da lenha por setor 10 3 t 16,6 milhões tep (2009) Fonte: (EPE, 2010 p. 43)

25 Processos Químicos Combustão (2) Consumo de lenha no Brasil em 2009 por setor Fonte: (Elaboração própria a partir de EPE, 2010) Cerâmica Alim/Beb P&C

26 Processos Químicos Combustão (3)!" # 4 t/h de vapor L de óleo diesel / mês. 2 t/h de resíduos de madeira Comunidade Vila Porto Alegre do Curumu / Breves / PA 200 kw

27 Processos Químicos Combustão (4) Participação na potência outorgada por tipo dos empreendimentos de geração de energia elétrica no Brasil (%) 27 GW Biomassa: 7 GW Resíduos Madeira: 303 MW ANEEL (2010) Fonte: (Elaboração própria a partir de ANEEL, 2010)

28 Processos Químicos Combustão (5) $%%& ' (# incineração de resíduos de madeira em geral (poda de árvores, serragem, móveis, etc.) 20 MW (cap. inst.) 700 t/ dia EMAE, 2008

29 ) * +,# Consumo. Bras. Carvão Vegetal 6 milhões t/ano Estudos e Iniciativas com RPU (DF)

30 ) * + -# Evolução da produção de carvão vegetal total e por tipo de matériaprima: madeira nativa e provenientes de florestas plantadas Fonte: (Elaboração própria a partir de AMS, 2010a)

31 ) *./0,# Wabash River / EUA Hürth / Alemanha - IGCC (Ciclo combinado de gaseig. Integ.) 135 plantas (403 gaseif) - ( MWt) - BIGGT 9 plantas (9 gaseif.) - (373 MWt) c.i.

32 ) *./0 -#.12& #.121!"# Sistema de Gaseificação de 20 kw Aquidabam / Manacapu (AM)

33 +',# '0+3 Fermentador Grupo de motogeradores

34 Plantas de digestão anaeróbia instaladas na Europa por períodos de 5 anos Características Quant. de plantas inst Plantas / ano 3 8,8 10,4 14,6 Capacidade total inst. (t) Cap. inst. / ano (t/ano) Cap. média das plantas (t) Mesofílicas / Termofílicas (%) 64 / / / / 27 Fonte: (Adaptado de BAERE; MATTHEEUWS, 2010) +' -#

35 Sumário

36 Premissas Cenários m³ / ano t / ano Tipo Pessimista Realista Otimista Densidade: 150 kg/m 3 PCI (base úmida): kcal/kg Não há sazonalidade Não há variação da composição básica (50% C, 6% H e 44% O) de espécie, diferenças genéticas e idade (Martins, 1980) Desconsiderados Custo transporte Custo terreno Custo licenciamento TUST e TUSD (< 30 MW) Considerados Depreciação (20 anos): 5% Inv. ao mês Impostos: 34% Inv. EE: R$170,00 / MWh C.O.: R$ 150,00 / t

37 Ciclo a vapor 3 Produto: Energia Elétrica Considerados 2 4 Obra civil Triturador 1 Sist.Trat. Água O&M: 1,5% Inv. Cenários Caldeira Turbina 1 3 t/h 2 10 t/h 3 10 t/h flamotubular mista (fornalha aquatubular e corpo de evaporação fogotubular) Grelhado móvel e inclinado. Silo dosador de fundo móvel. Filtro multiciclone TG-320 TMFlex 2000 TMFlex 2000 microturbina a vapor (baixa p e t) contra-pressão multiestágios (média p e t: 45 bar 450 C),

38 Digestão Anaeróbia O&M: 1,5% Inv. Produtos: Energia Elétrica Composto orgânico Líquido Fertilizante Área para recebimento e trituração dos resíduos de poda urbana; Sistema de biodigestão; Sistema de bombeamento e prensagem do substrato; Área de pós-compostagem; Motogeradores para geração de energia termoelétrica; Biofiltro para tratamento de gases (odores); Multiciclone (MP); Obra civil e montagem da planta.

39 Comparação Ciclo a Vapor vs Digestão Anaeróbia Cenários Res. poda Pot. Inst. EE Gerada EE Cons. EE Exc. Inv. Custo t/a kw MWh /a MWh /a MWh /a 10 6 R$ R$/kWh R$ 3,0 R$ R$ 5,8 R$ R$ 6,0 R$ Cenários Biogás Gerado Pot. Inst. EE Gerada EE Cons. EE Exc. Inv. Custo Nm 3 /a kw MWh /a MWh /a MWh /a 10 6 R$ R$/kW 1* R$ 11 R$ R$ 30 R$ R$ 40 R$ * Só equipamento piloto CORTEZ, 2011

40 Comparação Digestão Anaeróbia vs Compostagem Cenários Investimento (10 6 R$) R$ / t composto orgânico R$ /t líquido fertilizante 1* R$ 0,8 R$ 917 R$ R$ 2,7 R$ 517 R$ R$ 3,8 R$t 500 R$ 833 Cenários Investimento (10 6 R$) R$ / t composto orgânico 1 R$ 0,9 R$ R$ 3,1 R$ R$ 4,2 R$ 319 * Só equipamento piloto CORTEZ, 2011

41 Comparação Custo Geração Empreendimentos Investimento ( R$ / kw instalado) Digestão Anaeróbia Ciclo a vapor kw PCHs* Ciclo a vapor kw Ciclo a vapor kw UTE(s) de ciclo combinado* UTE(s) de ciclo simples * * EPE (2011)

42 Sumário

43 Conclusões A utilização dos RPU como fonte energética: 1. Contribuiria com a solução da destinação do lixo municipal; 2. Aumentaria a segurança do sistema elétrico com a geração descentralizada a custos competitivos; 3. Permitiria reversão de parte do fluxo internacional de capitais, a partir da redução da importação de combustíveis fósseis; 4. Admitiria até a captação de recursos internacionais, decorrentes da possível venda de Certificados de Emissão Reduzidas (CERs) dos projetos MDL do Protocolo de Quioto.

44 Barreiras Mercadológicas: Falta de estatísticas do setor (RPU e resíduos de madeira em geral) Inventário do SINIR. Pouco incentivo para a intensificação de uso dos resíduos (PU, florestais e industriais) para fins energéticos) PNRS. Cultural: conceito marginal do uso de madeira para energia que precisa ser desmistificado (Biomassa Moderna vs Biomassa Tradicional).

45 Barreiras Educacional: carência de programas de extensão e educação, elaboração de estudos e pesquisas para desenvolvimentos tecnológicos. Tecnológicas: baixa eficiência dos processos de conversão energética da madeira

46 Obrigada! Cristiane Cortez