POTENCIAL DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA E
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POTENCIAL DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA E
7º Congresso Internacional sobre Geração Distribuída e Energia no Meio Rural - AGRENER POTENCIAL DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA E ILUMINAÇÃO A GÁS POR MEIO DO APROVEITAMENTO DE BIOGÁS PROVENIENTE DE ATERRO SANITÁRIO MSc. Vanessa Pecora; Engª. Natalie J. V. de Figueiredo; Drª Suani T. Coelho; Drª Sílvia M. S. G. Velázquez Fortaleza, 24 de setembro de 2008 Briquetes Carvão Vegetal e Lenha Cana-de-açúcar Óleos Vegetais Resíduos Urbanos e Agrícolas MISSÃO: Promover o desenvolvimento e o uso eficiente da biomassa como fonte de energia no Brasil. E-mail: [email protected] Homepage: http://cenbio.iee.usp.br Tel: 11 3091-2649 INTRODUÇÃO Aumento desordenado da população + Crescimento sem planejamento dos centros urbanos Dificuldade das ações de manejo de resíduos Segundo a PNSB (2000), apenas 33% dos municípios brasileiros possuíam 100% de serviços de limpeza e/ou coleta de lixo, onde: 51,2 % Região Sudeste 31,9% Região Sul 48,2% Região Centro-Oeste 19,5% Região Nordeste 7,4% Região Norte Método adequado para deposição do lixo urbano: ATERROS SANITÁRIOS Normas ambientais: impermeabilização do solo e cobertura dos resíduos; Captação do biogás formado. AGRENER 2008 BIOGÁS Conjunto de gases formado na degradação da matéria orgânica em meio anaeróbio. Decomposição anaeróbia MATÉRIA ORGÂNICA • 60% metano BIOGÁS • 35% CO2 • 5% outros gases (*) Poder Calorífico: 5.000 a 9.000 kcal/m³ Umidade Quantidade de metano (*) Hidrogênio, Nitrogênio, Oxigênio, Amônia, Ácido Sulfídrico, Aminas Voláteis e Monóxido de Carbono AGRENER 2008 ATERROS SANITÁRIOS Forma de disposição final de resíduos sólidos urbanos no solo por confinamento em camadas cobertas com terra, seguindo normas ambientais. Captação e queima do biogás em drenos Impermeabilização do solo com manta de PEAD Captação e Queima do Biogás em flare Fonte: CENBIO, 2006 AGRENER 2008 PROJETO: ATERRO DE CAIEIRAS Maior Central de Tratamento de Resíduos da América Latina É o destino de 75% do lixo da cidade de São Paulo Recebe cerca de 10 mil toneladas de lixo diariamente Classe I Classe II AGRENER 2008 POTENCIAL DE GERAÇÃO DE BIOGÁS Calculado de acordo com o Guia do Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) de Boas Práticas. 16 L0 = MCF × DOC × DOCF × F × 12 MCF = 1 (aterro bem gerenciado) DOC = 0,40 A + 0,16( B + C ) + 0,30 D = 0,1628 L0 = 0,0543 kg CH4/kgRSD. DOCF = 0,014 T + 0,28 = 0,77 ρ = 0,0007168 t/m³ L0 = 75,78 m³CH4/t RSD F = 40 – 45 % LFG = k × Rx × L0 × e − k ( x− T ) Rx : fluxo de resíduo no ano X : ano atual T : tempo de deposição do resíduo no aterro k : constante de decaimento AGRENER 2008 Metano (m³/h) VAZÃO DE METANO Metano captado pelo projeto (m³/h) 18000 15000 12000 9000 6000 3000 0 2002 2008 2014 2020 2026 2032 2038 Ano Fonte: FIGUEIREDO, 2007 Em 2008 LFG = 3.241 m³/h AGRENER 2008 Potência (MW) POTÊNCIA DISPONÍVEL 48 40 Q x × PC metano × η Px = 860.000 32 24 16 8 0 2002 2006 2010 2014 2018 2022 2026 2030 2034 2038 Ano Fonte: FIGUEIREDO, 2007 Em 2008 Px = 9 MW AGRENER 2008 Onde: Px: potência anual (kW) Qx: vazão de metano anual Pc: poder calorífico do metano η: Eficiência do motor = 0,28 Energia (MWh/dia) ENERGIA DISPONÍVEL 900 750 Edisp = PX × 24 × FC 600 450 300 150 0 2002 2006 2010 2014 2018 2022 2026 2030 2034 2038 Ano Fonte: FIGUEIREDO, 2007 Em 2008 Edisp = 187 MWh/dia AGRENER 2008 Onde: Edisp: energia disponível (kW) Px: potência disponível (kW) FC = Fator de capacidade 24: h/dia SISTEMA DE ILUMINAÇÃO A GÁS Sistema pioneiro • ∴ Q BIOGÁS = 80 m3 / h Sete postes automatizados Quatro pontos luminosos em cada poste Fonte: CENBIO, 2008 AGRENER 2008 SISTEMA DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Opera com concentrações de metano de 30% a 80% Motor ciclo Otto adaptado para biogás Potência nominal de 230 kW Vida útil = 40 a 80 mil horas Eficiência elétrica = 28 % • ∴ Q BIOGÁS = 180,7 m3 / h Fonte: FIGUEIREDO, 2007 AGRENER 2008 GANHOS COM O USO DO BIOGÁS Ambiental Redução significativa de emissão de gases efeito estufa. O metano possui potencial de aquecimento global cerca de 21 vezes maior que o CO2. Social Aumento da oferta de energia elétrica; Diminuição das emissões dos GEE. Econômico Redução na quantidade de eletricidade comprada; Comercialização de eletricidade excedente; Possibilidade de venda dos créditos de carbono. AGRENER 2008 Engª. Natalie Jimenez Vérdi de Figueiredo [email protected] Tel: (11) 3091-2654 http://cenbio.iee.usp.br
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