ANÁLISE TERMODINÂMICA E TERMOECONÔMICA DE UMA USINA SUCROALCOOLEIRA QUE PRODUZ EXCEDENTE DE BAGAÇO PARA COMERCIALIZAÇÃO THALES BRANDÃO UCHÔA ANDERSON HENRIQUE BENEDUZZI MARCOS HIDEO DA SILVA MASHIBA CASSIO ROBERTO MACEDO MAIA RICARDO ALAN VERDÚ RAMOS NUPLEN - Núcleo de Planejamento Energético, Geração e Cogeração de Energia UNESP - Campus de Ilha Solteira - Departamento de Engenharia Mecânica Av. Brasil, 56 - Caixa Postal 31 - CEP 15385-000 - Ilha Solteira, SP Fone: (18) 3743-1038 - Email: nuplen@dem.feis.unesp.br Resumo. Este trabalho consiste na análise termodinâmica e termoeconômica de uma planta de cogeração de energia de uma usina sucroalcooleira paulista (Usina Iracema) que privilegia a venda do bagaço excedente por estar localizada em uma região onde a demanda pelas industrias locais é intensa. A planta é composta por cinco caldeiras que produzem 470 ton/h de vapor a pressão de 2,2 MPa e temperatura de 300 ºC e turbinas de contra-pressão de simples estágio para a geração de energia e acionamento das moendas, picadores desfibradores, bombas e exaustores. Vale destacar que parte deste vapor e da energia gerada atende ainda a demanda de uma empresa associada (OMTEK) que produz ácido ribonucléico e o excedente de bagaço é comercializado. Para tanto, é feito um estudo termodinâmico, bem como uma criteriosa análise da viabilidade técnica e econômica, determinando-se alguns índices de desempenho, as eficiências globais, bem como os custos de produção de energia elétrica e térmica. Abstract. This work presents an analysis of a cogeneration plant of a sugarcane industry of Sao Paulo State (Iracema) that privileges the commercialization of the bagasse surplus because it is located in a region where the consume of bagasse by the local industries is intense. The plant is composed by five boilers that produce 470 ton/h of steam at pressure of 2,2 MPa and temperature of 300ºC and back-pressure turbines of simple stage for energy generation and for driving the millings, cutters, shredders, pumps and exhaust fans. Part of the steam generated is also utilized to supply consume of an associated company (OMTEK) that it produces acid ribonucleic and the bagasse excess is commercialized. For this, a thermodynamic study is made, as well as a detailed analysis of the technical and economical viability, determining some performance indexes, the global efficiencies, as well as the costs of production of electric and thermal energy. 1. Introdução Diversos programas governamentais foram implementados recentemente no Brasil para promover a geração independente e descentralizada de energia, tais como o Programa Prioritário de Termoeletricidade (PPT) e o Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica (PROINFA), buscando uma maior diversificação da matriz energética brasileira, hoje ainda baseada na hidroeletricidade e, também, para evitar racionamento de energia elétrica, tal como ocorrido em 2001. Nesse sentido, o setor sucroalcooleiro apresenta um grande potencial através da cogeração de energia a partir da biomassa da cana, que é uma das fontes incentivadas pelo PROINFA, embora ainda exista um grande descontentamento dos empresários com relação à remuneração oferecida para comercialização da energia cogerada por esta fonte. Por esse motivo, algumas usinas não tem se interessado em investir na geração de excedentes de energia para comercialização, preferindo comercializar o excedente de bagaço, principalmente aquelas que se situam em regiões onde a demanda por bagaço pelas indústrias locais é intensa.
Diante deste contexto, o presente trabalho tem por objetivo a realização de uma análise termodinâmica e termoeconômica de uma planta de cogeração de energia de uma usina sucroalcooleira paulista (Usina Iracema), que privilegia a venda do bagaço excedente. 2. Revisão Bibliográfica Existem diversos livros clássicos sobre análise de sistemas e cogeração de energia, entre eles podem ser citados: ORLANDO (1991) e KOTAS (1995), mas a seguir serão apresentados resumidamente apenas alguns trabalhos que serviram como referência para o desenvolvimento do presente trabalho. WALTER (1994) analisou várias alternativas de geração elétrica em larga escala e determinadas as principais características técnicas de cada sistema, tais como a capacidade de geração, a produção de energia elétrica, a disponibilidade de excedentes e a demanda de biomassa. BARREDA DEL CAMPO et al. (1998) estudaram o sistema de cogeração de uma usina sucroalcooleira que fornece excedentes de energia para a rede elétrica. Foram calculados, além das propriedades termodinâmicas dos diferentes fluxos do sistema, os balanços de massa, energia e exergia. Além disso, realizaram uma comparação das eficiências de primeira e segunda lei, mostrando a utilidade desta última na avaliação de um sistema real, e como elemento importante para decisão de melhorias das plantas térmicas ao evidenciar os equipamentos de maiores irreversibilidades. LOBO et al. (2002) analisaram duas empresas sucroalcooleiras que usam turbinas de contrapressão para fornecer trabalho, sendo o vapor de contrapressão utilizado como energia térmica de processo. Foi verificado que a empresa que utiliza energia elétrica cogerada, com turbinas maiores para acionar as máquinas, chega a economizar 65 % do bagaço gasto para moer uma tonelada de cana quando comprada com a empresa que utiliza várias turbinas menores e menos eficientes. Os autores concluíram que, com o uso mais racional do bagaço gerando vapor em temperaturas e pressões maiores, obtém-se uma grande economia de bagaço, que tanto pode ser comercializado in natura, ou ser usado para cogeração de excedentes de eletricidade. JAGUARIBE et al. (2004) discutiram um caso real de investimento na ampliação do sistema de cogeração de energia em uma indústria sucroalcooleira paraibana considerando o preço sazonal do bagaço, os custos de geração de energia e levando-se em conta um período de 10 anos. Com o novo parque de cogeração a indústria se tornou auto-suficiente em energia, dispondo de 21.240 MWh para comercialização, com uma potência média de exportação de 4.000 kw. Todavia, após a análise econômica efetuada, verificou-se que a melhor opção seria manter a planta na forma original e vender o bagaço a R$ 26,00 por tonelada. Diante, principalmente, do resultado deste último trabalho verifica-se a importância de uma análise termodinâmica e termoeconômica, motivando assim, a realização do presente trabalho. 3. Metodologia 3.1 Análise Energética A análise de sistemas e processos pela Primeira Lei da Termodinâmica baseia-se na conservação da energia e massa. As equações que representam os processos são ajustadas para volumes de controle com fluxo de massa em cada subsistema que compõe o ciclo, sendo que em regime permanente e desprezando-se as variações de energia cinética e potencial, resulta (BEJAN, 1988): Q& + h h 0 (1) v.c. v.c. e e s s = A Segunda Lei da Termodinâmica para um volume de controle, considerando o processo em regime permanente, pode ser representada pela seguinte equação:
Q& S& v.c.,i ger, v.c. + + mese msss = 0 T & & (2) i A entropia pode ser usada para prever se um processo qualquer que envolve iterações de energia pode ocorrer ou, ainda, se os sentidos dos processos de transferência do calor são possíveis. 3.2 Análise Exergética A determinação do valor termodinâmico de um fluxo em termos do trabalho mecânico que poderia ser extraído dele e as ineficiências e perdas reais dos sistemas energéticos vinculam estreitamente a aplicação da Primeira e Segunda Lei da Termodinâmica. Em sistemas energéticos cujos fluxos operam com parâmetros fora das condições do ambiente de referência, a exergia pode ser entendida como a parte da energia que pode ser transformada em trabalho mecânico de forma reversível e útil, sendo a destruição de exergia o resultado direto das irreversibilidades de um sistema. SZARGUT et al. (1988), KOTAS (1985) e outros autores propõem a seguinte relação para o cálculo da exergia: b = b + b (3) t onde: b é a exergia física específica (kj/kg) e b é a exergia química específica (kj/kg). fis fis A exergia física de um fluxo é calculada com base num estado de referência restrito (P 0, T 0 ) onde há equilíbrio térmico e mecânico com o meio, através da seguinte equação: b fis qui qui ( h h ) T ( s s ) = (4) 0 Para haver equilíbrio completo com o meio, o sistema deve estar também em equilíbrio químico com ele. O trabalho que pode ser obtido através de um processo reversível que leva o sistema do estado de referência restrito até o estado de referência onde há equilíbrio completo ( estado morto ), é a exergia química. Sendo o potencial químico de referência do elemento (T 0, P 0 ); μ 0, i μi o potencial químico do elemento na mistura (T 0, P 0 ) e exergia química pode ser definida por: qui 0 0 ( i μ0 i ) xi xi a fração do componente na mistura; a b μ (5) =, Logo, a exergia total ( b t ) pode ser representada por: 3.3 Eficiências Termodinâmicas t ( h h0 ) T0 ( s s0 ) + ( i μ0 i ) xi b μ (6) =, A eficiência termodinâmica baseada na primeira lei ( η I ) relaciona o trabalho realizado no volume de controle com o trabalho produzido em um processo hipotético isoentrópico desde o mesmo estado de entrada até a mesma pressão de saída, através da seguinte equação: η I Δh v.c. = (7) iso Associado ao uso da análise de exergia, foi desenvolvido o conceito de eficiência determinada a partir do ponto de vista da segunda lei da termodinâmica ( II η ). Esse conceito envolve a comparação da taxa de transferência de trabalho real produzido no processo com a variação de exergia avaliada entre o estado real de entrada e o estado real de saída conforme segue:
η II = m & b ( b ) e v.c. s (8) No caso específico das caldeiras, as eficiências de primeira e segunda lei são calculadas, respectivamente, pelas equações seguintes; onde PCI é o poder calorífico inferior: η η II I h s s e e = (9) b PCI h s s e e = (10) b b 3.4 Índices de Desempenho de Sistemas de Cogeração Na caracterização dos índices de desempenho, vários são os indicadores, sendo uma prática comum avaliar a eficiência dos sistemas de cogeração através da chamada Eficiência de Primeira Lei ou Fator de Utilização de Energia (FUE). Este parâmetro é a relação entre a energia térmica ou eletromecânica aproveitada no ciclo e a energia do ustível gasto para na geração do vapor, conforme segue: + Q& U FUE = (11) PCI Deve ser levado em conta que este e outros índices avaliam quantidade de energia, o que significa que um possível alto valor do fator de utilização de energia pode estar associado a um pequeno valor de potência elétrica produzida em comparação ao calor para processo, significando que o fator FUE pode, em alguns casos, não ser considerado, ou fornecer informação incompleta sob o sistema avaliado. O Índice de Poupança de Energia (IPE) refere-se à economia de energia de ustível obtida por sistemas de cogeração em comparação a plantas convencionais que produzem separadamente energia elétrica e térmica, sendo definido por: IPE = (12) Q& U η term_ref PCI + η cald_ref Onde: η cald_ref η term_ref é eficiência térmica de uma planta de potência de referência (adotada 40%) e é a eficiência térmica de caldeiras que produzem apenas vapor saturado (adotada 77%). Quanto menor o IPE do ustível, melhor será o desempenho do sistema tendo como referência as eficiências adotadas. Logo, a quantidade de Energia a Economizar (EEC), devido à cogeração, é dada pela equação: EEC = 1 IPE (13) O Índice de Geração de Potência (IGP) é o critério definido para calcular separadamente a eficiência da geração de potência, descontando no insumo de energia aquela utilizada para fins puramente de aquecimento. Sendo a eficiência térmica das caldeiras da unidade, tem-se: η cald IGP = (14) & PCI QU /ηcald
A efetividade de custo de um sistema de cogeração está diretamente relacionada com a quantidade de potência elétrica que este possa produzir para uma dada quantidade de calor utilizada no processo. É por isso que um critério importante num sistema de cogeração é a Razão Potência/Calor (RPC): RPC = (15) & Q U 3.5 Conceitos Termoeconômicos Na prática, no sentido de se atingir uma economia efetiva de energia na instalação, três fatores adicionais devem ser considerados (LOZANO e VALERO, 1993): (i) nem toda irreversibilidade pode ser evitada; (ii) as reduções locais na destruição de exergia não são equivalentes; (iii) as oportunidades de economia só podem ser especificadas através de um estudo mais detalhado dos mecanismos fundamentais da geração de entropia. A percepção destas falhas levou ao surgimento de metodologias que relacionam a geração de irreversibilidade em um equipamento isolado com o restante dos equipamentos, através da definição do conceito de custo exergético. Concomitantemente, conjugam-se as análises termodinâmica e econômica, relacionando-se o custo monetário e o custo exergético, em um conjunto de metodologias às quais se denomina Termoeconomia (CERQUEIRA, 1999). A Teoria do Custo Exergético contabiliza as eficiências e perdas exergéticas em cada um dos volumes de controle do sistema (equipamento, conjunto de equipamentos, ou junções e bifurcações), tendo como resultado o custo exergético de produção de cada um dos fluxos (portadores de energia). Outro aspecto deste método é que a medida do custo de um fluxo do sistema está representada pela exergia contida nele. Em uma análise do custo exergético, um custo é associado com cada fluxo de exergia. Considerando os fluxos de matéria entrando e saindo com taxas associadas de transferência de exergia ( B & e e B & ), potência (W & s ), taxa de transferência de exergia associada com a transferência de calor ( B & Q ), um componente que recebe uma transferência de calor e gera potência, como também as expressões de taxa de custo, tem-se: ( c s B & s ) cw k k = cq k B& Q k + ( ce B& e ) + Z&, k k, s +, (16) k As taxas de exergia ( B & s, B & Q e B & e ) saindo e entrando no k-ésimo componente, bem como a potência ( ), são calculadas em uma análise exergética. O termo Z & k é obtido, primeiramente, calculando o investimento de capital associado com o k-ésimo componente e, então, computando os valores particionados destes custos por unidade de tempo de operação do sistema. 3.5 Descrição da Planta A planta analisada é mostrada na Figura 1, sendo composta por seis caldeiras operando a pressão de 2,2 MPa e temperatura de 300 ºC, com capacidades apresentadas na Tabela 1. O vapor produzido é usado para o acionamento de três turbogeradores, das turbinas de duas moendas, de seis turbobombas e de dois turboexaustores das caldeiras. Parte deste vapor e da energia gerada atende ainda a demanda da empresa associada OMTEK e o excedente de bagaço é comercializado. Na Tabela 2, são apresentadas informações gerais da planta da Usina Iracema. A Tabela 3 mostra os parâmetros operacionais para os fluxos do sistema apresentado na Figura 1. e
Figura 1. Representação da planta analisada da Usina Iracema. Tabela 1. Capacidade das caldeiras da Usina Iracema. Caldeiras Capacidade (t/h) Conterma TV2P (C1) 80 Conterma TV2P (C2) 60 Conterma TV2P (C3) 80 Conterma TV2P (C4) 38 Dedini AE 110 (C5) 100 Dedini AT 150 (C6) 150 Tabela 2. Dados gerais da planta da Usina Iracema. Parâmetros Valores Horas efetivas de moagem 3.600 h Moagem horária de cana 880,0 t/h Teor de fibra da cana 13 % Teor de fibra do bagaço 46 % Relação bagaço-vapor 0,52 Consumo de bagaço na caldeira C1 36,36 t/h Consumo de bagaço na caldeira C2 27,27 t/h Consumo de bagaço na caldeira C3 36,36 t/h Consumo de bagaço na caldeira C4 0 t/h Consumo de bagaço na caldeira C5 45,45 t/h Consumo de bagaço na caldeira C6 68,18 t/h Consumo total de bagaço 213,6 t/h Produção total de bagaço 248,7 t/h Bagaço excedente para comercialização 35,1 t/h
Tabela 3. Parâmetros operacionais nos pontos principais da planta da Usina Iracema. Pts (t/h) T ( o C) P (kpa) Pts (t/h) T ( o C) P (kpa) Pts (t/h) T ( o C) P (kpa) 1 508 115 250 39 17 300 2.200 77 9 160 250 2 508 115,2 3.100 40 17 155 250 78 136,5 300 2.200 3 80 115,2 3.100 41 196,5 300 2.200 79 9 300 2.200 4 80 300 2.200 42 31,5 300 2.200 80 9 160 250 5 140 115,2 3.100 43 31,5 150 250 81 18 155 250 6 60 115,2 3.100 44 165 300 2.200 82 127,5 300 2.200 7 60 300 2.200 45 50 300 2.200 83 9 300 2.200 8 80 115,2 3.100 46 50 150 250 84 9 160 250 9 80 300 2.200 47 81,5 150 250 85 27 155 250 10 140 300 2.200 48 115 300 2.200 86 118,5 300 2.200 11 220 300 2.200 49 75 300 2.200 87 9 300 2.200 12 38 115,2 3.100 50 75 150 250 88 9 160 250 13 38 300 2.200 51 156,5 150 250 89 36 155 250 14 250 115,2 3.100 52 40 300 2.200 90 109,5 300 2.200 15 100 115,2 3.100 53 9 300 2.200 91 9 300 2.200 16 100 300 2.200 54 9 155 250 92 9 160 250 17 150 115,2 3.100 55 165,5 150,3 250 93 45 155 250 18 150 300 2.200 56 31 300 2.200 94 100,5 300 2.200 19 250 300 2.200 57 11 300 2.200 95 3 300 2.200 20 288 300 2.200 58 11 155 250 96 3 160 250 21 508 300 2.200 59 176,5 150,6 250 97 48 155 250 22 279,5 300 2.200 60 228,5 300 2.200 98 97,5 300 2.200 23 83 300 2.200 61 83 300 2.200 99 106,7 150 250 24 14 300 2.200 62 14 300 2.200 100 166 155 250 25 14 155 250 63 14 155 250 101 390,5 153 250 26 28 155 250 64 69 300 2.200 102 379,1 153 250 27 69 300 2.200 65 20 300 2.200 103 427,3 152,3 250 28 20 300 2.200 66 20 155 250 104 427,3 115 250 29 20 155 250 67 49 300 2.200 105 427,3 115 250 30 68 155 250 68 18 300 2.200 106 11,41 155 250 31 49 300 2.200 69 18 155 250 107 20 300 2.200 32 18 300 2.200 70 31 300 2.200 108 69,33 25 250 33 18 155 250 71 14 300 2.200 109 220 115,2 3.100 34 104 155 250 72 14 155 250 110 288 115,2 3.100 35 31 300 2.200 73 17 300 2.200 111 58,58 152,3 250 36 14 300 2.200 74 17 155 250 112 106,7 150 250 37 14 155 250 75 145,5 300 2.200 113 9.242 25 250 38 132 155 250 76 9 300 2.200 4. Resultados A seguir são apresentados os resultados das análises termodinâmica e termoeconômica e são determinadas as eficiências da primeira e da segunda lei da termodinâmica para os equipamentos do sistema de geração de vapor e energia elétrica. Além disso, são obtidos a eficiência global e os índices de desempenho da planta de cogeração baseados na primeira lei da termodinâmica. Vale destacar que a resolução do sistema de equações resultante foi efetuada utilizando-se o programa EES (Engineering Equation Solver), desenvolvido por KLEIN e ALVARADO (1995), que
permite a determinação das propriedades termodinâmicas do sistema, como entalpia e entropia, e possibilita a realização de cálculos de uma maneira simples e eficiente, sem a necessidade de se recorrer a tabelas termodinâmicas. 4.1 Resultados Termodinâmicos A Tabela 4 mostra as eficiências das caldeiras, sendo que a potência gerada e as eficiências para as turbinas são mostradas na Tabela 5. Tabela 4. Eficiências da 1ª e da 2ª Lei para as caldeiras. Equipamentos η I (%) η II (%) Caldeira C1, C2, C3, C4, C5, C6 72,0 9,5 Tabela 5. Potência gerada e eficiências da 1ª e da 2ª Lei para as turbinas. Equipamentos W & (kw) η I (%) η II (%) Turbina do Picador (Moendas A e B) 945 55,5 63,0 Turbina do Desfibrador (Moendas A e B) 1.350 55,5 63,0 Turbina dos 1º/2º Ternos (Moendas A e B) 1.215 55,5 63,0 Turbina dos 3º/4º Ternos (Moendas A e B) 945 55,5 63,0 Turbina dos 5º/6º Ternos (Moendas A e B) 1.148 55,5 63,0 Turboexaustor da caldeira C5 608 55,5 63,0 Turboexaustor da caldeira C6 743 55,5 63,0 Turbobomba 1, 2, 3, 4 e 5 582 53,2 60,8 Turbobomba 6 1.934 53,2 60,8 Turbogerador 1 2.402 62,7 69,5 Turbogerador 2 3.813 62,7 69,5 Turbogerador 3 5.719 62,7 69,5 As eficiências, tanto da primeira lei como da segunda lei, são iguais para todas as caldeiras, conforme mostrado na Tabela 4, pois foram consideradas a mesma temperatura e a mesma pressão na entrada e na saída de todas elas. Além disso, a relação bagaço/vapor também foi mantida constante. Devido à ustão ser um processo de alta irreversibilidade, as eficiências da segunda lei são muito inferiores as da primeira lei (9,5 e 72,0%, respectivamente). As turbobombas apresentaram as menores eficiências (53,2 %) enquanto os turbogeradores apresentaram as maiores (62,7 %). Os turboexaustores das caldeiras e as turbinas de acionamento tiveram as mesmas eficiências (55,5 %), sendo estas um pouco maiores que as das turbobombas. A potência total gerada pela Usina Iracema foi de 27,6 MW, dos quais 15,5 MW referem-se à potência mecânica produzida (turbobombas, turboexaustores e turbinas da moenda) e 11,9 MW à potência elétrica produzida pelos turbogeradores. Os índices de desempenho baseados na primeira lei da termodinâmica são apresentados na Tabela 6 e permitem realizar uma análise comparativa entre as diferentes configurações avaliadas neste trabalho. Tabela 6. Índices de desempenho da planta. Índice Valor FUE 0,591 IGP 0,230 IPE 1,190 RPC 0,113
4.2 Resultados Termoeconômicos A seguir serão apresentados os custos de geração de energia elétrica e de geração de vapor de processo para a planta estudada, em função dos custos do insumo (bagaço). O custo da água de reposição também não foi considerado. O custo médio da energia elétrica produzida é obtido a partir de uma média ponderada entre os custos de geração de cada um dos turbogeradores existentes. Não foi considerado o custo do capital investido nos equipamentos, por se tratarem de equipamentos já amortizados, sendo considerados apenas os custos de operação e manutenção. As Figuras 2 e 3 mostram, respectivamente, os custos de geração de energia elétrica e de vapor de processo em função do custo do bagaço. 180 20 160 140 16 c e;médio [R$/MWh] 120 100 80 60 40 c vapproc [R$/t] 12 8 4 20 0 10 20 30 40 50 c bagaço [R$/t] 0 0 10 20 30 40 50 c bagaço [R$/t] Figura 2. Custo médio da energia elétrica em função do custo do bagaço. Figura 3. Custo do vapor de processo em função do custo do bagaço. Assumindo o custo do bagaço em R$ 25,00 por tonelada, verifica-se que o custo médio da energia elétrica é de R$ 94,64 por MWh e o custo do vapor de processo é de R$ 9,89 por tonelada. Os custos médios de geração de energia elétrica e de produção de vapor para o processo são apresentados na Tabela 7 em função das condições de operação, tendo sido obtidos considerando o custo de R$ 25,00 por tonelada de bagaço de cana. Nessa mesma tabela pode ser visto a receita anual gerada com a venda de bagaço para indústrias do setor cerâmico e de citricultura da região, considerando o preço de comercialização como sendo R$ 45,00. 5. Conclusão Tabela 7. Quadro dos resultados termoeconômicos da Usina Iracema. Parâmetros Valor Custo médio de geração de eletricidade (R$/MWh) 94,64 Custo médio de geração do vapor de processo (R$/t) 9,89 Quantidade de eletricidade produzida (MW) 11,93 Quantidade de bagaço excedente (t/h) 35,06 Número de horas de operação por ano (h) 3.600 Receita anual com a venda do bagaço (R$) 5.679.720,00 Com relação aos índices de desempenho, nota-se que o FUE é um pouco baixo se comparado com outras usinas do setor, isso porque a planta é bastante antiga e seus equipamentos não são muito eficientes. O IGP mostra que a usina tem uma baixa geração de potência eletromecânica, pois a potência elétrica é destinada apenas para atender ao consumo próprio. Analisando o valor de IPE, verifica-se que a planta da usina não está economizando energia de ustível se comparada a plantas convencionais que produzem separadamente energia elétrica e térmica, uma vez que esse índice é superior a uma unidade. Por fim, nota-se que o valor de RPC é relativamente baixo, isso porque a potência elétrica produzida é pouco superior ao calor útil.
Vale destacar que para a melhoria desses índices seria necessária uma maior geração de energia elétrica, o que exige concepções tecnológicas mais avançadas, como a utilização de caldeiras de alta pressão e temperatura e turbogeradores de maior eficiência, que permitam um melhor aproveitamento energético do ustível, diminuindo as irreversibilidades associadas e as perdas no processo de produção de potência, e, conseqüentemente, o custo unitário de geração. A redução do custo do bagaço faz com que os custos de produção de energia elétrica e de vapor diminuam significativamente. Ocorre que, a maioria das usinas sucroalcooleiras não tem definido quanto realmente custa o bagaço para a utilização no processo de cogeração de energia, devido ao fato de que o bagaço, até então, era considerado um simples rejeito do processo industrial. A partir do momento que se tem como produto a eletricidade, além do açúcar e do álcool, seria interessante realizar uma melhor partição de custos entre os produtos e insumos envolvidos. No entanto, verifica-se que a usina possui uma boa receita anual com a venda de bagaço e, por isso, não tem sido muito atrativa a proposta de geração de excedente de eletricidade para comercialização através do PROINFA. Isso porque a remuneração pela venda de energia é ainda considerada baixa pelos usineiros e, considerando a quantidade de energia elétrica adicional que seria produzida para comercialização aproveitando-se todo o excedente de bagaço e os investimentos que deveriam ser feitos em equipamentos (mantendo-se os mesmos níveis de pressão e temperatura e os mesmos tipos de equipamentos hoje existentes), operação e manutenção, muito provavelmente não trariam o retorno desejável pelos usineiros. Palavras-Chave: Cogeração de energia, Termoeconomia, Bagaço de cana, Usina sucroalcooleira. Referências Bibliográficas [1] BARREDA DEL CAMPO, E.R., ROXO, R., NEBRA, S.A., BORDONAL, A.F.; Análises Energética e Exergética do Sistema de Cogeração da Usina Vale do Rosário; Anais do VII Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciências Térmicas, Vol. I, pp.307-312; Rio de Janeiro; 1998. [2] BEJAN, A.; Advanced Engineering Thermodynamics; John Wiley & Sons, N. Y., 850p.; 1988. [3] CERQUEIRA, S.A.A.G.; Metodologias de Análise Termoeconômica de Sistemas; Tese de Doutorado, Faculdade de Engenharia Mecânica, UNICAMP; 137p.; Campinas, 1999. [4] JAGUARIBE, E.F., LOBO, P.C., SOUZA, W.L., ROCHA, R.M., NASCIMENTO, E.T.; Vender Bagaço ou Comercializar a Energia Gerada pela Cogeração?; Anais do X Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciências Térmicas (em CD-ROM); 12p.; Rio de Janeiro; 2004. [5] KOTAS, T.J.; The Exergy Method of Thermal Plant Analysis; Ed. Krieger Publishing Co.; 328p.; Florida, USA; 1995. [6] KLEIN, S.A., ALVARADO, F.L.; EES Engineering Equation Solver; F-Chart Software, Middleton, WI; 1995. [7] LOZANO, M.A., VALERO A.; Theory of Exergetic Cost; Energy, Vol.18, No.9, pp.939-960, 1993. [8] LOBO, P.C., JAGUARIBE, E.F., LIMA NETO, J.R., ROCHA, F.A.A., SOUZA, W.L.; Análise Comparativa de Sistemas de Cogeração Usados em Duas Diferentes Plantas Sucroalcooleiras; Anais do II Congresso Nacional de Engenharia Mecânica (em CD-ROM); 10p.; João Pessoa; 2002. [9] ORLANDO, J.A.; Cogeneration Planner's Handbook, Fairmont Press, London, 315p., 1991. [10] SZARGUT J., MORRIS, D.R., STEWARD, F.R.; Exergy Analysis of Thermal, Chemical and Metallurgical Process; Hemisphere Publishing Corporation; 332p.; New York; 1988. [11] WALTER, A.C.; Viabilidade e Perspectivas da Cogeração e da Geração Termelétrica Junto ao Setor Sucro-Alcooleiro; Tese de Doutorado, UNICAMP; 283p.; Campinas; 1994.