Análise Quantitativa e Qualitativa da Utilização dos Resíduos Rurais na Região Administrativa de Araçatuba, Estado de São Paulo

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1 Análise Quantitativa e Qualitativa da Utilização dos Resíduos Rurais na Região Administrativa de Araçatuba, Estado de São Paulo Carlos C. Silva, Humberto A. P. Silva, José Aquiles B. Grimoni

2 O século passado caracterizou-se pelo grande crescimento das indústrias transportes fundamentados em não renováveis. Enquanto eles permitiam a multiplicação das atividades humanas, deterioravam o meio ambiente e a saúde pública. Foram responsáveis pelo aparecimento de grandes males que afligem atualmente a humanidade, o efeito estufa (EE), contaminação.

3 Na busca de um modelo de produção dentro do contexto de Desenvolvimento Sustentado, este trabalho analisa as atividades agropecuárias e industriais usando o conceito de integração da PCA (Pequena Usina de Álcool), com o objetivo de avaliar os impactos sócio-ambientais utilizando-se da Metodologia Emergética (ODUM, 1996).

4 Benefícios da solução integrada O conceito de integração agropecuário e industrial permite baixar os custos e riscos de monopólio, além de manter a atividade em pequenas cooperativas, com responsabilidades sociais, econômicas, culturais e ambientais. As inovações e benefícios sócio-ambientais da PCAi (Pequena Usina de Álcool integrada) residem no aproveitamento racional da terra, nas alterações dos processos e procedimentos operacionais, na minimização do uso dos insumos e equipamentos, etc.

5 Propriedade Piloto A propriedade piloto será cultivada com cana e sorgo, insumos para produção de álcool, com uma produção de 630t/d de cana ou sorgo produzindo L/d de álcool e 7MWh de energia elétrica. Propõe-se também a rotação de culturas, a criação de gado semi-confinado e a introdução de criação de suínos confinados na região de Araçatuba.

6 Propriedade Piloto Área total do sistema ha Área plantada com cana (6 a 8m) ha (35%) Área plantada com sorgo (4m) ha (45%) Área de reserva florestal 680 ha (16%) Área de pecuária: (Suínos + Bovínos) 180 ha (4%)

7 canavial (6meses) Propriedade Piloto sorgo sacarino (4meses) Suínos Pequena Central de Álcool Gado Suínos 20% área reserva legal Cana de açúcar

8 Benefícios da PCA i Tratamento anaeróbio do vinhoto p/ transformar o efluente poluente em biofertilizante ideal para canavial e sorgal e produção de biogás;

9 PCA Integrada Sistema agrícola cola-pecuário e transporte da cana reserva florestal recursos hídricos ferti-irrigação bomba e filtro silos de criação confinada trincheira de gado-suíno biodigestor leite carne couro conjunto moto-gerador biofertilizante Eletricidade 1 MW hortaliças e frutais sorgo cana colhedeira caminhão Fonte: adaptado de Ortega, 2004 Forum Energia-Ambienta da UNICAMP hortaliças e frutas ton/a

10 PCA Integrada Sistema de preparação e extração de caldo e uso do bagaço o para gerar eletricidade tombador picador desfibrador difusor caldeira secador de leito em suspensão conjunto turbogerador eletricidade 7 MW bagaço Fonte: adaptado de Ortega, 2004 Forum Energia-Ambienta da UNICAMP enfardamento de bagaço

11 PCA Integrada Sistema de produção de etanol e levedura aquecedor decantador préevaporador resfriador dornas de fermentação cuba termolisador evaporador e secador centrífuga levedura vinho regenerador Fonte: adaptado de Ortega, 2004 Forum Energia-Ambienta da UNICAMP colunas de destilação etanol 40 mil l/d

12 Benefícios: PCA Integrada A solução propõe usar o biogás, biofertilizantes com proteção do solo: - A PCAi produz 7 MWh de Eletricidade, 40 mil litros de álcool por dia, toneladas de produtos agrícolas por ano e ainda permite a criação de 3,4 mil cabeças de gado e 2,0 mil suínos. - Tudo em um único espaço, em torno de hectares, sem nenhum potencial perdido, mas reprocessado e reciclado.

13 Benefícios: PCA Integrada No projeto a palha de cana-de-açúcar é usada na proteção do solo contra ervas daninhas e destina-se também à produção de vapor para geração de eletricidade e à alimentação do gado Já o biogás para queima na caldeira e o biofertilizante para uso no canavial tem sua origem nos dejetos dos do gado dos suínos.

14 Benefícios: PCA Integrada Potencial de Biomassa Pecuária (Taxa de Retenção = 30 dias) 1m 3 dejetos suínos produz: 28m 3 de biogás (obs: 2m 3 de biogás s = 1kg GLP) Dejetos de 1 vaca, 10 suínos ou 140 aves produzem 2m 3 de biogás s = 1 litro de gasolina = 1kg GLP = 3,4 kg lenha suínos = 400m 3 /dia Biogás s => aciona 1 grupo motogerador de 40kW (consumindo 24 m 3 /h por 13,8h/dia) o que daria 40kWh/dia para tocar processos pecuários e outros na propriedade

15 Por meio de indicadores, chamados Índices Emergéticos, esta abordagem desenvolve uma imagem dinâmica dos fluxos anuais dos recursos naturais e dos serviços ambientais. Por identificar e quantificar a contribuição dos recursos naturais, a Metodologia Emergética permite a compreensão dos limites de cada ecossistema, possibilitando o estabelecimento de metas para garantir a capacidade de suporte e, portanto, a sustentabilidade do processo produtivo analisado (COMAR, 1998). A seguir estão listados os indicadores usados e suas definições.

16 Tabela de Indicadores Ambientais Descrição Indicador Equação Percentual de recursos renováveis: Indica a porcentagem de energia que é derivada de fontes renováveis. Os sistemas com alto valor deste índice são mais sustentáveis. % R 100* (R / Y) Índice de Sustentabilidade: Mede a taxa de sustentabilidade. Valores maiores indicam sustentabilidade por períodos de tempo maior. ESI EYR/EIR Índice de Carga Ambiental: Mede a proporção de recursos não renováveis em relação aos renováveis para um processo produtivo; é um indicador da tensão da atividade produtiva no ecossistema. ELR (N + F) / R Rendimento emergético é a relação entre a emergia total (Y) e a emergia dos insumos (F). É um indicador da emergia líquida, fornece a habilidade do processo para explorar recursos provenientes da natureza, sejam renováveis ou não. EYR Y/(F) onde Y = R + N + F Investimento emergético: mede o investimento da sociedade no sistema em relação à contribuição da natureza. Um índice baixo indica que o ambiente provê mais recursos para o processo que a economia (materiais e serviços). ODUM (1996) menciona que, em países desenvolvidos, o EIR tende a ser 7 ou maior. EIR (F)/(N+R)

17 Os resultados da análise emergética se encontram na tabela abaixo. Os dados utilizados foram obtidos a partir do estudo da viabilidade econômica e do projeto conceitual para execução do projeto dimensional (RAMOS & LOMBARDI, 2001), utilizando se dados nacionais atualizados. Comparação entre a PCAi e PCA. ÍNDICES EMERGÉTICOS PCAi L/dia COMPARAÇÃO PCA L/dia Taxa de Renovabilidade(%R) 95,21% mais renovável que 9,97% Sustentabilidade(ESI) 1,05 mais sustentável que 0,13 Taxa de Carga Ambiental(ELR) 2,07 menos carga ambiental que 9,03 Taxa Rend. Emergético(EYR) 2,17 cede mais energia à cidade 1,19 Taxa de Investimento(EIR) 1,05 demanda menos investimento 5,24

18 Discussão Com relação aos índices emergéticos, a comparação dos indicadores da PCAi com uma PCA (RAMOS & LOMBARDI, 2001 e ORTEGA, 2004) verifica-se: Renovabilidade: A PCAi, como qualquer outra atividade agroindustrial, depende de fontes externas e internas de energia, as quais podem ser renováveis ou não. Destes, 95,21% são renováveis, frente a PCA com apenas 9,97%.

19 Discussão Rendimento Emergético: O Rendimento de 2,17 da PCAi indica um maior rendimento que a PCA, com 1,19. Este índice apresenta o benefício ao meio ambiente na medida em que acontece o processo de reciclagem. Carga ambiental: Este índice apresenta valor de 2,07 indicando que a PCAi utiliza uma quantidade de emergia de recursos não renováveis menor que a PCA com 9,03. Indicando que a PCAi apresenta uma menor carga sobre o ecossistema e impacto ambiental.

20 Discussão Taxa de investimento de emergia: O valor obtido de 1,05 expressa uma menorutilização de recurso econômicos, quando comparado a PCA., ou seja, com a inclusão da suinocultura e de um biodigestor para geração de energia elétrica à partir do metano, esse indicador melhora sua performance.

21 Discussão A solução integra a indústria, pecuária e agricultura em torno da produção do álcool em um único complexo. Esta solução se enquadra muito bem à Região Administrativa de Araçatuba, de forma a propiciar um desenvolvimento sustentável com conseqüente melhoria na qualidade de vida da população, gerando empregos e evitando o êxodo rural.

22 Discussão Considerando os resultados dos índices emergéticos obtidos para uma PCAi, as conclusões seguintes podem ser tiradas: A opção PCAi é emergeticamente viável, por possuir alta renovabilidade e sustentabilidade; A carga ou impacto ambiental é pequena; A PCAi com produção diversificada: álcool combustível, energia elétrica, frutas, hortaliças, leite e carne, entre outros, oferece bom desempenho emergético. Tem potencial de contribuição à economia nacional. Não é um ecossistema intensivo no uso de insumos de alta concentração energética;

23 Conclusão Pode ser um meio de desenvolvimento rural regional com garantias sociais e ambientais; A PCAi mostra a superioridade da conceituação de integração desses complexos na forma de agroindústrias, dentro da qual os processos e procedimentos são otimizados, regenerativos e eficientes viabilizando a produção de bens dentro de um contexto de Desenvolvimento Sustentado de excelência.

24 Imitar os ciclos sustentáveis da natureza: Ao o invés s de esperar que a terra produza mais, devemos fazer mais com o que a terra jáj produz FIM