EDUARDO MATIAS DOS SANTOS JHON LEO DE SOUZA DORN PAULO HENRIQUE AGUIRRE ALVES PAVÃO WEVERTON RODRIGUES CAJADO WMERSON CLARO DE OLIVEIRA

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1 0 EDUARDO MATIAS DOS SANTOS JHON LEO DE SOUZA DORN PAULO HENRIQUE AGUIRRE ALVES PAVÃO WEVERTON RODRIGUES CAJADO WMERSON CLARO DE OLIVEIRA PROJETO DE ENERGIA ELÉTRICA ATRÁVES DA BIOMASSA: para o auditório da escola Osvaldo Cruz SINOP 2014

2 1 EDUARDO MATIAS DOS SANTOS JHON LEO DE SOUZA DORN PAULO HENRIQUE AGUIRRE ALVES PAVÃO WEVERTON RODRIGUES CAJADO WMERSON CLARO DE OLIVEIRA PROJETO DE ENERGIA ELÉTRICA ATRÁVES DA BIOMASSA: para o auditório da escola Osvaldo Cruz Projeto de pesquisa apresentado à disciplina de Metodologia Científica e Redação Científica do Curso de Engenharia Elétrica UNEMAT CampusUniversitário de Sinop como requisito especial parcial para a obtenção do de bacharelado. Professora: DrªCristinneLeus Tomé SINOP 2014

3 2 EDUARDO MATIAS DOS SANTOS JHON LEO DE SOUZA DORN PAULO HENRIQUE AGUIRRE ALVES PAVÃO WEVERTON RODRIGUES CAJADO WMERSON CLARO DE OLIVEIRA PROJETO DE ENERGIA ELÉTRICA ATRÁVES DA BIOMASSA: para o auditório da escola Osvaldo Cruz Projeto de pesquisa apresentado à disciplina de Metodologia Científica e Redação Científica do Curso de Engenharia Elétrica UNEMAT Campus Universitário de Sinop como requisito especial parcial para a obtenção do de bacharelado. SINOP de de 2014.

4 3 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO 04 2 PROBLEMA E JUSTIFICATIVA PROBLEMA JUSTIFICATIVA 05 3 HIPÓTESES 06 4 OBJETIVOS OBJETIVO GERAL OBJETIVOS ESPECÍFICOS 07 5 REFERENCIAL TEÓRICO 08 6 METODOLOGIA 11 7 RECURSOS 12 8 CRONOGRAMA 13 REFERÊNCIAS 14 APÊNDICES 15 ANEOS 16

5 4 1 INTRODUÇÃO A geração de eletricidade através da biomassa tem sido umas das alternativas de fontes renováveis no século I, tendo em vista que o Brasil é uma grande potência no uso da biomassa como fonte de energia elétrica, com destaques para algumas regiões, dentro dela o estado do MT, onde na Escola Osvaldo Cruz, localizado na Av. dos Ingás, nº 2222, Jardim Imperial em Sinop MT, está sendo realizado este projeto de pesquisa sobre o uso da biomassa como fonte de eletricidade para um auditório. Tendo como objetivo gerar eletricidade através da biomassa para um local específico (auditório) na escola Osvaldo Cruz, onde também serão avaliadas, melhorias das instalações elétricas para melhor aproveitamento da energia, fatores econômicos, quais os resíduos usados para gerar a eletricidade e por último a viabilidade do projeto. Este projeto abrangera a todos os alunos, pais, docentes da escola onde o projeto foi realizado e sociedade local de Sinop, onde todos poderão ser beneficiados direto ou indiretamente com o uso desta fonte de energia elétrica. Segundo o entrevistado Thomas Lovejoy do documentário Zugzwang (2009): Pelo uso de combustíveis fósseis e também pela destruição de florestas tropicais estamos transformando o clima da Terra em algo hostil a vida na Terra e à vida humana. É essencial que criemos uma nova matriz energética. Devido a este fator ambiental, será usada a biomassa neste projeto por ser uma fonte de energia renovável, onde terá como beneficiário a escola acima citada, onde a energia elétrica será produzida através da combustão de um resíduo orgânico agrícola (casca de arroz).

6 5 2 PROBLEMA E JUSTIFICATIVA 2.1 PROBLEMA Atualmente há uma grande preocupação com o meio ambiente, pois no início e durante a revolução industrial o homem apenas preocupou-se na economia, deixando de lado ou nem tendo conhecimento das consequências que o uso exagerado das tecnologias poderia causar ao meio ambiente. Dessa forma, como a biomassa consiste basicamente de fontes orgânicas renováveis, abordaremos metodologias para um projeto de energia elétrica para um auditório da escola Osvaldo Cruz, ou seja, utilizando energia elétrica advinda de fontes renováveis, e dessa forma contribuindo na redução de impactos ambientais. Assim sendo, há possibilidade de produzir energia elétrica por meio da combustão da biomassa para o auditório da escola Osvaldo Cruz, de forma a reduzir impactos ambientais? 2.2 JUSTIFICATIVA A escolha do tema Projeto de Energia Elétrica através da Biomassa, visa disponibilizar apoio na elaboração do processo de conhecimento, planejamento e organização do assunto tratado, também procura disponibilizar informações que mostrem as possíveis vantagens e desvantagens de fontes renováveis. Identificar problemas relacionados ao tema, proporcionando eficiência na organização de um projeto de energia elétrica através da biomassa. O projeto será desenvolvido para o auditório da escola Osvaldo Cruz, desta forma é necessário conhecer o ambiente que será realizado. De acordo com a entrevista realizada com o representante do cerimonial da Universidade do Estado do Mato GrossoCampus Universitário. SegundoSouza, Jean Carlos Crizóstomo de (2014): dependendo de cada ambienteele pede uma estrutura, tem auditórios baixos, tem auditórios altos, não tem uma regra. Identificamos a importância de relatos de pessoas que trabalham no setor, pois são essas pessoas que estão diariamente convivendo com possíveis problemas, e por meio desses problemas relatados, procuraremos a melhor forma de elaborar um projeto de pesquisa, para solucionar tais problemas.

7 6 3 HIPÓTESES Hipótese 1: O processo de queima da casca de arroz será eficiente para produção de energia elétrica no norte mato-grossense, considerando o custo-benefício, a demanda, a disponibilidade de matéria prima e os riscos ambientais. Hipótese 2: O abastecimento de um anfiteatro de porte médio (com capacidade para 300 pessoas) com a energia elétrica proveniente do processo de queima da casca de arroz é viável desde que o custo líquido da monta do equipamento, possíveis adaptações na rede e manutenção do (s) geradores, em um período x de anos, seja inferior aos gastos com a rede elétrica convencional neste período.

8 7 4 OBJETIVOS 4.1 OBJETIVO GERAL Promover um projeto sobre a implantação de energia elétrica através da biomassa na escola Osvaldo Cruz. Visando reduzir impactos ambientais e utilizando-se da queima da casca de arroz como fonterenovável para produção de energia elétrica. 4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Definir o local da implantação do projeto; Identificar o tipo de biomassa mais viável; Demonstrar como seria implantado esse tipo de energia; Verificar os pontos positivos e negativos do projeto; Organizar as etapas do projeto; Avaliar a viabilidade do projeto.

9 8 5 REFERENCIAL TEÓRICO Ao fazer uma análise sobre a biomassa percebe-se sua importância já que é uma fonte de energia renovável e colabora coma redução de gases que promovem o efeito estufa, porém há vários fatores que implicam em sua utilização. Segundo Cortez, Lora e Gómez (2008, p.18): Quando se busca determinada disponibilidade de biomassa energética em um país ou região, é importante considerar as restrições de ordem ecológica, econômica (incluindo a social e política) e tecnológica. A energia da biomassa é usada pela combustão e também por outras formas de energia como o biocombustível e eletricidade, definição de Farhad, Malek e Hasanuzzman (2013). Considerando a sua disponibilidade e suas restrições no local a ser utilizado, devem-se compreender os tipos de resíduos que são usados, dizemos então que: A biomassa pode ser obtida de vegetais não-lenhosos, de vegetais lenhosos, como é o caso da madeira e seus resíduos, e tambémde resíduos orgânicos, nos quais encontramos os resíduos agrícolas, urbanos e industriais. Assim como também se pode obter biomassa dos biofluidos, como os óleos vegetais.(cortez; LORA; GÓMEZ, 2008, p. 15). A partir daí é preciso encontrar um tipo de fonte energética ideal dos quais foram apresentados à cima, tendo em vista que o projeto de pesquisa apresentado visa produzir energia elétrica através da combustão da biomassa no auditório da escola Osvaldo Cruz, que fica localizada na cidade de Sinop-MT, região norte do Mato Grosso. Conforme foi pesquisado: O maior potencial de geração de energia a partir da casca de arroz encontra-se na mesorregião Norte Matogrossense (COELHO et al., 2002, p. 26). Como vimos à casca de arroz é o resíduo orgânico agrícola ideal para produção de eletricidade neste projeto, porém o local a ser implantado é um auditório escolar, desde então foram levantas informações sobre como seria o auditório ideal. Faz se necessárias melhorias nas instalações elétricas para seu melhor aproveitamento da energia emelhorias na estrutura física já que o local será utilizado por alunos (crianças), pais,professores e também a pessoas com necessidades especiais. A imagem a seguir é de um auditório que está sendo tomado como base para sua elaboração da planta do projeto.

10 9 Fotografia 1 - Auditório da UNEMAT Fonte: SANTOS, Eduardo Matias Planta 1 - Planta elétrica do auditório Fonte: SANTOS, Eduardo Matias

11 10 A implantação da biomassa é desenvolvida por vários processos, dentre eles o local a ser implantando, o tipo da biomassa, e a forma de transformação do resíduo em energia. A casca de arroz é transformada em energia a partir da combustão, neste projeto foi escolhido o uso de novas tecnologias, como o motor stirling, que é utilizado na geração de energia elétrica em pequenas escalas. Oprincípio de funcionamento do motor stirlingé baseado em um ciclo fechado, em que o gás de trabalho é mantido dentro dos cilindros e o calor é adicionado e removido do espaço de trabalho através de trocadores de calor. (CORTEZ; LORA; GÓMEZ, 2008, p. 610). A caldeira será implantada na própria escola conforme anexos. Esse motor escolhido como parte do processo de combustão visa gerar energia em um local próximo do auditório dentro do campus, evitando assim a perda de energia no trajeto percorrido da eletricidade. Outro fator importante é à alimentação da biomassa no processo de transformação do resíduo em energia, vemos então: Um dos pontos mais críticos durante a operação de uma fornalha ou de um gaseificador para fins de geração de energia por motores stirling ocorre durante a alimentação da biomassa. A fim de minimizar as variações de temperatura que ocorre quando a biomassa é depositada no interior desses equipamentos de combustão, um sistema adequado de alimentação de biomassa, com damper e escotilha, para o caso de alimentação manual, deve ser utilizado. (CORTEZ; LORA; GÓMEZ, 2008, p. 618). Foram observados os principais pontos positivos do uso da biomassa como fonte de energia, segundo Cortes, Lora e Gómez (2008): a maioria dos países promovem ações para o aumento de energias alternativas, reduzindo assim o consumo de derivados de petróleo, consequentemente diminui a emissão de gases poluentes. Porém encontramos os pontos negativos que implicam diretamente no projeto, Cortes, Lora e Gómez (2008, p. 15) descrevem que: [...] as tecnologias de biomassa atualmente usadas no mundo possuem dois problemas cruciais: o custo da biomassa e a eficiência energética de sua cadeia produtiva. Para melhor desenvolvimento do projeto, foram organizadas etapas para o desenvolvimento da implantação do projeto, algumas destas etapas já citadas aqui, são elas: definição do tipo de resíduo de biomassa; local de implantação;público alvo; local da produção da energia; como será o processo de combustão da energia; fonte de matéria prima; impactos ambientais; entre outras que podem surgir com ao longo da implantação. Com base no que foi apresenta, observarmos uma possível inviabilidade do projeto, devido ao alto custo, em várias etapas, como os equipamentos tecnológicos usados na combustão e a disponibilidade de matéria prima bem e o elevado custo da mesma.

12 11 6 METODOLOGIA Adotou-se a pesquisa bibliográfica, que foi ajustada para proporcionar maiores informações sobre como reduzir os impactos ambientais, e a melhor forma de utilização da casca de arroz como fonte de energia renovável. Através da consulta de livros, artigos, documentários e sites governamentais. No dia 04 de abril de 2014 foi observado o local onde será implantada a energia, onde no mesmo foi fotografada e realizada uma entrevista semiestruturada com o representante do cerimonial da Universidade do Estado do Mato Grosso,utilizando-se de um questionário com dez perguntas objetivas, com as devidas melhorias a ser confeccionadas, aonde foram feitas anotações e uma pequena gravação em vídeo para melhor aproveitamento, na criação de uma planta, na qual seguirá em apêndice. Aonde todo o projeto de pesquisa será realizado na escola, onde será feito a análise de forma qualitativa (analise de texto). Durante o período de modificações do auditório, o local será interditado e os eventos serão cancelados ou transferidos para outro local, para que se possa trabalhar e não ocasionar nenhum acidente durante a obra, até ser finalizada.

13 12 7 RECURSOS MATERIAL DE CONSUMO UNIDADE - ITEM CUSTO (R$) 03 Interruptores Tomadas Caixas retangulares 30,43 82 Lâmpadas normais 2.460,00 02 Sistemas de tomadas 70,49 01 Caixa de força 40,59 13 Disjuntor 480, Metro de fio 2,5 mm 559, Metros de fio 4,0 mm 339,80 Total 3.980,56

14 13 8 CRONOGRAMA PERÍODO 2014/2 ATIVIDADES JUL AGO SET OUT NOV DEZ LEVANTAMENTO BIBLIOGRÁFICO ELABORAÇÃO DO ROTEIRO DA ENTREVISTA ELABORAÇÃO DO ROTEIRO DA OBSERVAÇÃO SELEÇÃO DOS DOCUMENTOS APLICAÇÃO DA ENTREVISTA APLICAÇÃO DA OBSERVAÇÃO LEITURA E FICHAMENTO DOS DOCUMENTOS TRIANGULAÇÃO DOS DADOS(ENTREVI STA / OBSERVAÇÃO /DOCUMENTOS) ANÁLISE DOS DADOS REDAÇÃO DO PROJETO APRESENTAÇÃO DO PROJETO

15 14 REFERÊNCIAS COELHO, Suani Teixeira; et al.panorama do Potencial de Biomassa no Brasil. [S.I.]: Disponível em: < Acesso em: 17 abr CORTEZ, Luís Augusto Barbosa; LORA, Electo Eduardo Silva; GÓMEZ, Edgardo Olivares. Biomassa para energia. Campinas: EdUNICAMP, FARHAD, A.B.; MALEK, M.; HASANUZZMAN, N. A. M.; RAHIM, N.A.Technicalreviewonbiomassconversion processes intorequiredenergy form. Kuala Lumpur, nov Disponível em: < xplore.ieee.org%2fxpls%2fabs_all.jsp%3farnumber%3d >. Acesso em: 18 abr SANTOS, Eduardo Matias dos. Auditório da UNEMAT fotografia, color., 09 cm x 12 cm. SANTOS, Eduardo Matias dos. Planta elétrica do auditório planta. Escala Indefinida. SILVA, Letirda. Mapa de Sinop Mato Grosso. Sinop: DPZ, Escala Indefinida. SOUZA, Jean Carlos Crizóstomo de. Entrevista para coletas de dados sobre o auditório com Jean Carlos Crizóstomo Souza: Depoimento [10 abr. 2014]. Entrevistadores: Paulo Henrique Aguirre Alves Pavão, Weverton Rodrigues Cajado, Wmerson Claro De Oliveira. Sinop, Gb. Entrevista concedida ao projeto de pesquisa sobre energia elétrica através da biomassa para disciplina de Metodologia Científica e Redação Científica do curso de Engenharia Elétrica da UNEMAT-Sinop 2014/1. SUZHOU. Power Meter Co.,Ltd.. 75mm todos inoxidável inferior tipo fole de vapor da caldeira de pressão calibre. Conexão fundo/aço inoxidável, janela vidro comum, placa de marcação alumio, faixa de pressão -o-10kpa, aplicação para a medição de vapor, ar, petróleo, de água e outros meios de pressão, que têm nenhum efeito sobre o bronze e latão. [20--]. 1 manômetro. ZUGZWANG. Direção: Duto Sperry. Entrevistados: Thomas Lovejoy; José Goldemberg; José Tubino; KoyaNishikawa; VandanaShiva; RajendraPachauri; Carlos Nobre; Clayton Lino; Ignacy Sachs; Eduardo Viola e Inês Faccioli. São Paulo: MATEL Comunicações, filme (55 min). Son., Color., Disponível em: < Acesso em: 2 abr

16 APÊNDICES 15

17 16 ANEOS