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Engenheiro Eletricista. Formado em Engenharia Elétrica pelo Centro de Estudos Superiores de Maceió (CESMAC-FACET). Pós-graduado em Gestão de Manutenção pela União de Faculdades de Alagoas (UNIFAL/FIC). Pós-graduando no MBA em Gerenciamento de Projetos pela Fundação Getúlio Vargas-RJ (FGV-RJ). Membro do Comitê Brasileiro de Eletricidade (COBEI/CB-03). Foi Professor Substituto da cadeira de Conversão de Energia II do Curso de Engenharia Elétrica (CESMAC-FACET). Ampla experiência no Brasil e no Exterior (Angola-África) na área de Engenharia Elétrica e Energia (Obras, Projetos, Engenharia e Manutenção). É Sócio-Gerente da JM Engenharia Ltda.

Análise da Viabilidade do Aproveitamento Energético do Lixo

11/01/2012 07:54

Os resíduos decorrentes da atividade humana é hoje uma das mais graves ameaças ao meio-ambiente. O próprio sistema econômico no qual estamos inseridos promove o crescimento continuo de resíduos. Desta maneira, a disposição e o tratamento adequados destes resíduos tornam-se imprescindíveis à preservação dos recursos naturais e à própria saúde humana.

Por outro lado, a constatação do aquecimento global impulsiona a busca por soluções de geração de energia limpa, que evitem a emissão de gases de efeito estufa.

Desta forma, o aproveitamento energético de resíduos urbanos se mostra como uma alternativa extremamente eficaz na minimização destes dois problemas: promove um tratamento adequado do lixo, enquanto reduz as emissões de metano provenientes da decomposição da matéria orgânica e produz energia limpa. Além disso, a implantação de usinas termoelétricas movidas a lixo pode evitar a necessidade de geração de energia através de combustíveis fosseis.

Atualmente, as duas principais tecnologias para geração de energia elétrica a partir de resíduos urbanos são: através da captação e queima do biogás produzido nos aterros sanitários e pela incineração direta do lixo.

A seguir serão descritos, de acordo com a bibliografia citada, os sistemas de geração de energia elétrica através da queima de biogás em aterros sanitários e pela incineração direta do lixo.

O Sistema de Captação e Queima de Biogás em Aterros Sanitários

O biogás é formado a partir da decomposição anaeróbica dos resíduos orgânicos dispostos em aterros sanitários, com a seguinte composição: 40-55% de metano, 35-50% de dióxido de carbono, 0-20% de nitrogênio. O poder calorífico do biogás é de aproximadamente 5.800 kcal/m3.

No aterro sanitário, o lixo é depositado sobre o terreno e recoberto com camadas do solo do próprio local, isolando-o do meio ambiente. Formam-se então câmaras, nas quais é produzido o gás e liberado o chorume, que é captado através de tubulações e escoado para tanques de tratamento. Os gases liberados durante a decomposição dos resíduos são captados e podem ser utilizados como fonte de energia.

Um sistema padrão de coleta do biogás de aterro é composto por poços de coleta e tubos condutores, sistema de compressão e sistema de purificação do biogás. A coleta de gás normalmente começa após uma porção do aterro ser fechada. Existem duas configurações de sistemas de coleta: poços verticais e trincheiras horizontais, sendo que os poços verticais são o tipo mais usado de coleta. As trincheiras podem ser apropriadas para aterros profundos e podem ser usadas nas áreas de aterro ativo. Independente do sistema de coleta usado, cada uma das pontas do tubo é conectada a uma tubulação lateral que transporta o gás para um coletor principal. O biogás é succionado do aterro por compressores, que comprimem o gás antes de entrar no sistema de recuperação energética. O tamanho, tipo e número de compressores necessários dependerão da taxa do fluxo de gás e do nível de compressão desejado, que pode ser determinado pelo equipamento de conversão energética. Além disto, a maioria dos aterros sanitários com sistema de recuperação energética possui flare para queima do excesso do biogás ou para uso durante os períodos de manutenção dos equipamentos.

Quando o biogás (quente) produzido pelo aterro passa pela tubulação, acaba resfriando formando então um condensado. Caso não se remova esse condensado o sistema de coleta pode ser bloqueado interrompendo, então, o processo de recuperação de energia. O controle do condensado tem início no sistema de coleta onde são utilizados conectores e tubos inclinados para permitir a drenagem em tanques e após a coleta o condensado é removido. Os métodos para disposição do condensado são: descarga no sistema público de esgoto, sistema de tratamento local, e recirculação para o aterro sanitário.

As tecnologias convencionais para a transformação energética do biogás são os motores de combustão interna, turbinas a gás (ciclo aberto) e turbinas com utilização de vapor (ciclo combinado). Existem também tecnologias emergentes como as células de combustíveis que, ainda em fase de desenvolvimento e aperfeiçoamento, pode ser considerada uma tecnologia promissora.

A grande vantagem do aproveitamento energético do biogás em aterros sanitários é a eliminação da emissão de metano oriundo da decomposição da matéria orgânica, que tem alto poder de aquecimento global. As desvantagens desta tecnologia são: uso de grandes áreas para construção do aterro sanitário; o processo de conversão do lixo em energia é pouco eficiente; há risco de explosão e vazamento de chorume.

As vantagens do método de incineração direta do lixo são: redução do volume requerido para disposição do lixo; eficiência na transformação do lixo em energia; evita a construção de aterros sanitários e possíveis emissões de metano e formação de chorume; a geração de energia elétrica é feita sem ruídos e sem odores. Como desvantagens, podemos citar: inviabilidade do processo com resíduos de menor poder calorífico e aqueles clorados; alto custo e dificuldade de aceitação da população.

De acordo com os resultados obtidos podemos concluir que, apesar do custo mais elevado, o processo de incineração do lixo com aproveitamento energético apresenta mais vantagens em relação à alternativa de captação do biogás, como maior eficiência na conversão de energia e menores impactos ambientais, principalmente por eliminar a necessidade de construção de aterros sanitários.

No entanto, uma cidade que já possui um aterro sanitário, o aproveitamento energético do biogás deve ser visto como uma forma de amenizar seus efeitos negativos, evitando a emissão de metano na atmosfera e proporcionando melhorias ambientais e sociais.

 

Fonte: Artigo de minha autoria tomando como base um Estudo de Viabilidade numa cidade brasileira.

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Energia eólica deve crescer 40% ao ano no Brasil até 2016

22/04/2012 21:33

O mercado brasileiro de energia eólica vem se destacando no cenário mundial, mesmo entre economias como China, Estados Unidos e Índia, que tradicionalmente têm concentrado investimentos no setor. Por aqui, estima-se um incremento do setor de 40% ao ano até 2016, enquanto a taxa média de crescimento anual do mercado em geral está próxima de 8% para os próximos cinco anos. As projeções são do Conselho Global de Energia Eólica (Global Wind Energy Council – GWEC).

As instalações de usinas da fonte no mundo devem somar algo em torno dos 500 GW até 2016, segundo o Global Wind Report 2011, com 255GW construídos entre 2012 e 2016. O relatório do GWEC aponta boas perspectivas para o setor neste ano, quando a indústria espera instalar 46 GW em nova capacidade.

 

Fonte: JORNAL DA ENERGIA

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A eólica avança, mesmo sem estocar

27/04/2012 10:19

Muito bom esse texto que visualizei hoje no site do Estadão.

Talvez um assessor devesse levar à Presidência da República o relatório divulgado há poucos dias pelo Conselho Global de Energia Eólica sobre o ano de 2011 (http://www.gwec.net/index.php?id=190), que mostra um extraordinário crescimento do potencial instalado nessa modalidade de energia no ano passado: 40,5 mil MW. Só em 2011 essa oferta de energia cresceu 6% e, acumulada, 20%. Embora não esteja ainda entre os dez maiores geradores (China, Estados Unidos, Alemanha, Espanha e Índia são os primeiros), o Brasil começa a figurar com destaque no relatório e pode ter "um futuro brilhante" na área.

O comentário inicial é motivado pelas observações da presidente, que numa discussão sobre clima, ao ironizar críticas a hidrelétricas em construção ou planejadas para a Amazônia, disse que "não há espaço para fantasia (...). Eu não posso falar: olha, é possível só com energia eólica iluminar o planeta". Também disse que "não é possível estocar vento" e enfatizou limitações à energia solar. O relatório pode servir ainda para o ministro de Minas e Energia, que considerou "demoníacas" restrições a mega-hidrelétricas amazônicas.

Na verdade, as críticas ao governo federal podem centrar-se em sua recusa a discutir a matriz energética e examinar diagnósticos como o da Unicamp - mais de uma vez citado neste espaço -, que afirma ter o Brasil a possibilidade de reduzir em 30% seu consumo de energia com conservação e eficiência, mais 10% com redução nas perdas nas linhas de transmissão e ganhar outros 10% com repotenciação de geradores antigos. Além disso, nestes tempos de escassez mundial de recursos e dramas climáticos, o País poderia ter matriz energética "limpa" e renovável, com as energias eólica, solar, de biomassas, geotérmica e de marés, ao lado da energia hidrelétrica - sem precisar recorrer às termoelétricas, poluidoras e caras, como faz atualmente.

Os números impressionantes da energia eólica em 2011 ocorreram apesar das dificuldades de países da União Europeia desde 2008, onde escassearam financiamentos normais e se colocaram em primeiro plano os de bancos de desenvolvimento - o que também deixou em evidência o brasileiro BNDES, o segundo maior financiador de eólicas no ano passado, com US$ 4,23 bilhões, quase cinco vezes mais que o Banco Mundial. Com isso a capacidade instalada no Brasil chegou a 1.509 MW, com a previsão de chegar a 7 mil MW até 2016. Ainda será pouco, quando se olham os números mundiais: 6.100 MW em 1996, em 2005 mais de 59 mil e 237.669 no ano passado. Mas é um avanço forte, apesar do plano secundário que a eólica ocupa na visão oficial brasileira.

Cenário impressionante é o da China, que implantou 18 mil MW em 2011, embora tenha baixado um pouco o ritmo de expansão. Mas já está com 62,3 mil MW e ainda pretende instalar 5 mil MW em usinas offshore (alto-mar) até 2015 (investimentos de US$ 137 bilhões até 2030).

A Índia já está com 16,08 mil MW; a Alemanha, com 29,06 mil; a Espanha, com 21,67 mil; e os Estados Unidos, com 46.91 mil. Mas a admiração corre para a Dinamarca, que, embora só tenha hoje 3,87 mil MW instalados, pretende chegar a 50% de toda a sua eletricidade gerada em eólicas. E a 100% de toda a energia renovável em 2050.

Hoje o investimento global em energia eólica está em US$ 68 bilhões/ano. Para 2012, com as dificuldades europeias e as incertezas no mercado de carbono - que pode influenciar a compra de energias limpas no âmbito do Protocolo de Kyoto -, a previsão é de US$ 21,4 bilhões. Mas, partindo de 2010, o investimento total até 2013 deverá alcançar quase US$ 200 bilhões.

Se computadas outras energias renováveis, só no ano passado foram investidos US$ 260 bilhões. Ainda parece muito pouco quando se lembra a previsão da Agência Mundial de Energia de que o mundo precisará investir US$ 38 trilhões em energia até 2035 para suprir o aumento da demanda (principalmente na China e na Índia) e gerar mais energia renovável. Ainda assim, o gás natural responderá por boa parte.

Chama a atenção também que em 2010, pela primeira vez, os chamados países emergentes investiram mais em eólicas do que os europeus (OCDE). E a tendência, segundo o Global Energy Outlook, é de que até 2030 metade da capacidade instalada nesse setor estará no Brasil (hoje só 0,4% da matriz energética), na China, na Índia, no México, na África do Sul e na Turquia.

Quem estiver atento lerá, todos os dias, notícias de avanços nesse setor entre nós. Mais 1.200 MW estão sendo instalados neste momento e está em discussão um potencial de mais 6 mil MW. O preço médio dessa energia caiu um terço desde 2005 e compete com a elétrica. Vários parques eólicos estão sendo implantados, principalmente no Nordeste. E a alegação de que a energia eólica não é estocável precisa ser confrontada com a possibilidade de redes de transmissão em que haja interligação com outras fontes, para os períodos de menor intensidade de ventos. Também com a possibilidade de maior produção com ventos captados a maior altura. E com a lembrança de que, podendo ser consumida perto dos locais de produção, a eólica gerará menos perdas nas linhas de longa distância. Se o potencial de 143 mil MW (fora offshore) for todo aproveitado, vai-se ter o equivalente à produção de dez usinas de Itaipu.

São muitos números, muitos argumentos. Importante é enfatizar as possibilidades brasileiras nessa área, como também na energia solar, nos biocombustíveis e outros formatos.

Estamos chegando à Rio+20, em que um dos focos estará na disponibilidade de recursos naturais e na possibilidade de incluir, na contabilidade de cada país, o valor de seus serviços - a nova contabilidade da "economia verde". Como país anfitrião, o Brasil tem o dever de assumir a vanguarda - até porque os novos caminhos só o favorecem, em qualquer contexto. Não há lugar para declarações infelizes como algumas no governo federal.

 

Fonte: www.estadao.com.br
 

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2012 – Ano do Mercado Livre de Energia

31/05/2012 13:03

A implementação de um Mecanismo de Realocação de Energia para a fonte eólica será apresentado no âmbito da campanha 2012 – Ano do Mercado Livre de Energia, que tem o objetivo de valorizar as contribuições que o mercado livre de energia elétrica oferece à economia brasileira, ampliando o conhecimento sobre diversos aspectos do seu funcionamento a vários segmentos da sociedade, além de propor aprimoramentos regulatórios e de mecanismos de gestão, de modo a potencializar benefícios para todos: governo, indústria, comércio e consumidores.

A finalidade é apresentar um mecanismo que irá aprimorar a gestão de riscos e segurança da geração eólica no ambiente livre de energia, assim como já existe mecanismos para esse fim no ambiente regulado.

 

Fonte: Setorial Energia News

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Estudo diz que custo de geração solar deve cair 40% até 2015

01/06/2012 17:50

Um estudo preparado pela consultora McKinsey & Co aponta que, apesar da diminuição dos subsídios governamentais pelo mundo, o setor de energia solar passa por um processo de maturação que o levará, dentro de alguns anos, a uma linha contínua e ascendente. O levantamento mostra que, se esta tendência seguir, a geração fotovoltaica poderia receber investimentos de entre US$ 800 bilhões e US$ 1,2 trilhões até o ano de 2020.

Os dados da McKinsey & Co também mencionam uma tendência de queda nos custos para a implantação da geração solar pelo mundo. “O custo de um sistema comercial pode cair 40 % até 2015 e mais 30 % até 2020”, projeta o documento. A consultoria menciona ainda que, enquanto os custos provavelmente continuarão a curva de queda, a capacidade de produção deve ir na contramão e dobrar dentro de cinco anos.

Prevalecendo o mesmo cenário atual, a análise acredia probabilidade é de que as novas instalações somem ente 400 GW e 600 GW de capacidade na próxima década. Isso significa que ao aumento da capacidade, mais as quedas de preços, pode desencadear em uma receita anual gerada pela cadeia de mais de US$ 75 bilhões ao ano.

"O maior potencial para este segmento encontra-se em mercados onde uma infrestrutura elétrica substancial de energia nova está prevista para ser construída”, descreve o documento, que lista como alvos Índia, Brasil, Oriente Médio e China, além do Japão, por depender ainda da importação de gás natural.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fonte: JORNAL DA ENERGIA

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Primeira Edição © 2011