dissertação - uso dos equipamentos residenciais

7/23/2019 Dissertao - Uso Dos Equipamentos Residenciais

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DEPT DE ENGENHARIA AMBIENTAL - DEA

UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIAESCOLA POLITCNICA

MESTRADO PROFISSIONAL EMGERENCIAMENTO E TECNOLOGIAS

AMBIENTAIS NO PROCESSO PRODUTIVO

SALVADOR2005

MAURICIO ANDRADE NASCIMENTO

GS NATURAL NA MATRIZ ENERGTICA DA BAHIA:UTILIZAO EM EMPREENDIMENTOS RESIDENCIAIS


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MAURICIO ANDRADE NASCIMENTO

GS NATURAL NA MATRIZ ENERGTICA DA BAHIA:

UTILIZAO EM EMPREENDIMENTOS RESIDENCIAIS

Dissertao apresentada ao Mestrado Profissional em

Gerenciamento e Tecnologias Ambientais no processo

Produtivo nfase em Produo Limpa, Escola

Politcnica, Universidade Federal da Bahia, como requisito

parcial para a obteno do grau de Mestre.

Orientador: Prof. Dr. Ednildo Andrade Torres

Salvador

2005


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N244 Nascimento, Maurcio AndradeGs natural na matriz energtica da Bahia: utilizao em

empreendimentos residenciais / Mauricio Andrade Nascimento. 2005.

Salvador, 2005.178p.; il.

Orientador: Prof. Dr. Ednildo Andrade Torres.Dissertao (Mestrado em Gerenciamento e Tecnologias

Ambientais no Processo Produtivo. nfase em Produo Limpa) Departamento de Engenharia Ambiental, Universidade Federal daBahia, 2005.

Referncias, Anexos e Apndices.

1.Gs natural. 2. Energia Aspectos ambientais 3. Energia Fontes alternativas 4. Recursos energticos. 5. Refrigerao Sistemas de absoro I. Universidade Federal da Bahia. Escola

Politcnica. II. Torres, Ednildo Andrade. III. Ttulo.CDD: 665.7


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Dedico este trabalho aos meus pais,

Nilton Damasceno Nascimento (in memoriam) e

Iracema Andrade Nascimento, pela educao e formao

que tiveram o sucesso em me proporcionar.


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AGRADECIMENTOS

Agradeo s instituies que fizeram possvel a realizao deste trabalho em especial a

UFBA representado pelo departamento de Engenharia Ambiental - DEA.

Ao TECLIM e a todo o corpo docente do programa de ps-graduao em produo

limpa, incluindo todos os funcionrios da secretria e da biblioteca, e em especial aos amigos

Mariano e Linda.

Ao amigo Asher pelo incentivo que me deu para participar do curso, e pelos

conselhos.

Ao meu orientador, Ednildo por toda ajuda concedida e conhecimentos transmitidos

durante o processo de realizao do trabalho.

Aos ilustres membros da banca examinadora.

Ao meu colega de profisso Eng. Lus Metidieri pela colaborao e pela sua amizade.

A todos os colegas de mestrado pela troca continua de informaes e conhecimentos,

pelo respeito mtuo e pelos bons e divertidos momentos durante todo o curso.

A minha esposa Cristina e minhas filhas Camila e Fernanda pelos momentos que

abdicaram da minha presena e ateno durante toda a durao do mestrado.

A minha me Dra. Iracema Andrade Nascimento pelo exemplo de profissionalismo e

pelo incentivo que me foi dado em todo o processo de realizao deste trabalho.

Aos meus irmos e amigos por participarem de maneira direta ou indireta do perodo

em que estive envolvido com a pesquisa.


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Resumo

NASCIMENTO, Mauricio Andrade Nascimento, Gs Natural na Matriz energtica da

Bahia: Utilizao em empreendimentos residenciais, Salvador: Mestrado profissional em

gerenciamento e tecnologias ambientais no processo produtivo, Universidade Federal da

Bahia, 2005. Dissertao de Mestrado.

As projees para o crescimento da populao brasileira indicam um contingente de

210 milhes de habitantes em 2020, sendo assim, o uso final de energia per capita dobraria,

passando de 1,4 para 2,8 tEP/hab.ano. O Brasil acompanha a tendncia mundial de buscar

fontes alternativas e tecnologia que contribua para conferir maior sustentabilidade ambiental,

maior qualidade de energia, e segurana de fornecimento. Os sistemas a serem utilizados

devero manter altas taxas de eficincia energtica, baixa emisso de poluentes (e de CO2) e

reduo de custos de transmisso. Hipteses fundamentadas nestas premissas e nas previses

de demanda de energia apontam para o crescimento do consumo do gs natural (substituindo

o leo pesado) em 5% da oferta interna bruta em 2000, para 16% em 2020. Entretanto h

grande incerteza quanto ao custo para sua utilizao e dependncia de desenvolvimento

tecnolgico relacionado a equipamentos, produtos e processos visando uma maior e melhor

utilizao deste insumo energtico no Pas. A presente pesquisa apresenta opes de uso para

o gs natural citando tecnologias existentes e sugerindo inovaes no padro de utilizao

residencial de forma a obter uma melhor eficincia na utilizao deste recurso, bem como

demonstra a viabilidade econmica da sua utilizao neste segmento. Idealizada de forma a

prover informaes tcnicas e conceituais que embasem uma utilizao mais racional de um

recurso no renovvel, esta pesquisa tambm abrange a utilizao do gs natural como fonte

geradora e co-geradora de energia eltrica para fins de substituio de fora motriz ou

produo de frio e calor no mbito da matriz energtica baiana, com especificidade no setorresidencial. Os resultados podem ser extrapolados para outros estados brasileiros, guardada

as devidas particularidades, provendo assim uma melhoria na eficincia da matriz energtica,

possvel reduo no padro de emisso de poluentes, e reduo dos custos de distribuio.

Palavras-chave:

Gs natural, Energia, Cogerao, Refrigerao por sistemas de absoro, Aquecimento de

gua, Utilizao residencial.


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Abstract

NASCIMENTO, Mauricio Andrade Nascimento,Natural Gas in the Bahian energetic

matrix: Use in residential facilities, Salvador. Mestrado profissional em gerenciamento e

tecnologias ambientais no processo produtivo, Universidade Federal da Bahia, 2005.

Dissertao de Mestrado.

Projections for the Brazilian population increase indicate 210 millions inhabitants by 2020. It

is highly likely that this increase will promote the doubling of the present energy per capita

consumption, which is projected to grow from 1.4 to 2.8 tEP/ capita.year. Brazil follows the

world tendency of searching viable alternatives based on technologies that may contribute to

provide environmental sustainability, better quality of energy and reliable supply. The

systems to be used shall maintain high energetic efficiency, low pollutant emission capacity

especially CO2, and reduced transmission costs. Hypothesis based on these premises and in

the prospects of energy demand pointed out an increase in natural gas consumption (in

substitution to heavy oil) from 5% of the internal total offer in 2000, to 16% in 2020.

However, there is a high degree of uncertainty related to the transmission costs and the

dependence on technological improvement linked to equipments products and processes to

reach, in Brazil, a better and wider utilization of this energetic resource. The present research

discusses options for the use of natural gas, analyzing the existent technologies and

suggesting innovative solutions for the residential use to provide a better efficiency of this

resource. The research also demonstrates the economic viability of using the natural gas as an

energetic source for residential utilization. Conceived with the aim to provide conceptual and

technical information to fundament a rational utilization of the natural gas as a non-renewed

resource in the Bahian energetic matrix, this research also comprises the natural gas

utilization as a generator and co-generator source of electrical energy to substitute the motor-power or heating/cooling generation. This scope permits the results extrapolation to other

Brazilian States, thus contributing to improve the efficiency of the energetic matrix, the

possible reduction in the standard patterns of pollutant emissions, and the reduction of

transmission costs.

Key Words:

Natural Gas, Energy, Cogeneration, Cooling Absorption systems, Water heating, Residencialuse.


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Sumrio

Lista de figuras 11

Lista de tabelas 14

Lista de abreviaturas e siglas 16

Captulo 1 Introduo 17

1.1 Histrico

1.2 Objetivos e metodologia utilizada

Captulo 2 Tecnologias limpas e gs natural 24

2.1 Introduo

2.2 Ritmo de crescimento e fator X

2.3 Crise energtica X Alternativa Gs natural

2.4 Tecnologias limpas na construo civil

2.5 Utilizao residencial do gs natural

Captulo 3 Conhecendo o gs natural 34

3.1 Origem do gs natural

3.2 Tcnicas de extrao

3.3 Produo e processamento

3.4 Meios de transporte e abastecimento

3.5 Possveis aplicaes

3.6 Vantagens na sua utilizao


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Captulo 4 Reviso da literatura 52

4.1 Introduo

4.2 Panorama mundial de utilizao do gs natural

4.3 Uso do gs natural no Brasil

4.3.1 Panorama anterior

4.3.2 Panorama atual

4.3.3 Expectativa da participao do gs natural

na matriz energtica brasileira

4.4 Uso do gs na regio Nordeste

4.4.1 Redes de distribuio em atividade

4.4.2 Upgn em operao

4.5 Uso do gs na Bahia

4.5.1 Introduo

4.5.2 Utilizao para coco em substituio ao GLP

4.5.3 Consumo direto utilizando eletrodomsticos

4.5.4 Utilizao para fins trmicos

4.5.5 Gerao de energia eltrica

4.5.6 Cogerao

Captulo 5 Mercado imobilirio residencial na Bahia 115

5.1 Introduo

Captulo 6 Estudo de caso 119

6.1 Utilizao do gs natural em empreendimentos residenciais

6.2 Caracterizao do estudo


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Captulo 7 Metodologia 124

7.1 Metodologia de clculo utilizada

7.2 Levantamento dos custos

Captulo 8 Analise dos dados 135

8.1 Analise comparativa da infra-estrutura

8.2 Analise comparativa do custo do consumo

Captulo 9 Concluses e recomendaes 141

9.1 Concluses

9.2 Vantagens

9.3 Importncia do planejamento

9.4 Utilizao conjunta com outras fontes de energia

9.5 Recomendaes para futuros trabalhos

Referncias Bibliogrficas

Anexos

Anexo 1 Sites relacionados

Anexo 2 Regulamentao Vigente da ANP para a

indstria do gs natural

Anexo 3 Dados e consideraes de clculo

Apndice

Apndice 1 Clculos da energia requerida para banho.

Apndice 2 Memorial de clculo de dimensionamento eltrico

Apndice 3 Planilhas de levantamento de insumos

Apndice 4 Chiller Robur Dados tcnicos

Apndice 5 Diagrama unifilar


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Lista de figuras

Captulo 3

Figura 1: Origem do gs natural 34

Figura 2: Perfurao uni-direcional 39

Figura 3: Perfurao multi-direcional 39

Figura 4: Perfurao x meio-ambiente 40

Figura 5: Campo de Kizomba-frica 40

Figura 6: Fluxo simplificado do procesamento do gs natural 41

Figura 7: Segurana e controle 42

Figura 8: Tecnologia dos cilindros de gs natural 43

Figura 9: Transporte rodovirio de gs 44

Figura 10: Cadeia do GNL 45

Figura 11: Sistema de transporte do gs natural 46

Figura 12: Principais usos do gs natural 49Figura 13: Emisses atmosfricas de SO2e CO2para diferentes combustveis. 50

Captulo 4

Figura 14: Consumo de gs natural por rea 55

Figura 15: Consumo mundialper capita (tEP) de Gs Natural 56

Figura 16: Anlise do crescimento do consumo energtico de Shangai-China 57

Figura 17: Geopoltica Energtica 58

Figura 18: Competncia regulatria no setor de gs natural 63

Figura 19: Infra-estrutura de transporte de gs natural 66

Figura 20: Importao de gs natural 67

Figura 21: Distribuidoras de gs natural 70

Figura 22: Evoluo da matriz energtica 71

Figura 23: Demandas de gs natural por regio 72Figura 24: Demandas de gs natural vendas para a indstria 72


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Figura 25: Demandas de gs natural vendas para a gerao e cogerao 73

Figura 26: Demandas de gs natural vendas de GNV 73

Figura 27: Produo de gs natural por unidades da federao no ano de 2003 75

Figura 28: Mapa de reservas provadas de gs natural no Brasil

Por unidades da federao 76

Figura 29: Mapa de gasodutos e unidades de processamento no nordeste 79

Figura 30: Alternativas de suprimento de gs para a Bahia 81

Figura 31: Utilizao do gs natural na Bahia por setor 82

Figura 32: Participao em termos de potncia dos equipamentos em uma

residncia de classe mdia no Brasil. (sem ar condicionado) 88

Figura 33: Participao em termos de consumo dos equipamentos em umaresidncia de classe mdia no Brasil. (com ar condicionado) 88

Figura 34: Participao em termos de potncia dos equipamentos em uma

residncia de classe mdia/alta no Brasil. (com ar condicionado) 89

Figura 35: Consumo final energtico segundo os setores no

ano de 2003 (103 tEp) 90

Figura 36: Consumo final de energia no setor residencial por fontes (2003) 91

Figura 37: Consumo final energtico na Bahia segundo as fontes no ano de 2003 91Figura 38: Consumo de eletricidade percentual por setor no ano de 2003 92

Figura 39: Produo de eletricidade na Bahia de 1990 2003 94

Figura 40: Bahia x Brasil produo de gs natural 94

Figura 41: Eletrodomsticos e utenslios a gs 97

Figura 42: Estudo comparativo de sistemas de aquecimento de gua 101

Figura 43: Aquecedor de passagem trabalhando de forma centralizada e individual

Respectivamente 103Figura 44: Despadronizao fachadas 105

Figura 45: Detalhe do funcionamento de sistema de resfriamento por absoro 106

Figura 46: Sistema de refrigerao por absoro gs natural SANYO GHP 107

Figura 47: Ciclos de cogerao 109

Figura 48: Turbinas a gs 112

Figura 49: Impacto da cogerao: Melhoria da eficincia energtica 113


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Captulo 5

Figura 50: Loteamento Cidade Jardim 115

Figura 51: Alto do Itaigara 115

Captulo 6

Figura 52: Diagrama ilustrativo da cocepo energtica predial 119

Figura 53: Possibilidades de uso do gs natural no setor residencial 120

Figura 54: Detalhe padro para ventilao de gs (Prumadas internas) 121

Figura 55: Detalhe de quadro de medio para 12 unidades 127

Figura 56: Detalhes dos quadros QGD-1 e 2 128

Figura 57: Detalhe dos cubculos de AT e dos TRAFOS 1 e 2 128


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Lista de tabelas

Captulo 3

Tabela 1: Composies tpicas do gs natural 35

Tabela 2: Classificao do Gs natural por regio geogrfica 36

Tabela 3: Comparativo do gs natural com

outros gases combustveis 47

Captulo 4

Tabela 4: Produo de energia primria no Brasil (103tEP) 52

Tabela 5: Autorizaes concedidas para a construo e operao de gasodutos 65

Tabela 6: Pedidos de autorizao para a construo e operao de gasodutos 65

Tabela 7: Capacidade de processamento de gs natural (unidades em operao) 68

Tabela 8: Agncias reguladoras estaduais 69

Tabela 9: Consumo prprio de gs natural - Nordeste (2003) 80Tabela 10: Termoeltricas no nordeste 80

Tabela 11:Participao em termos de consumo de eletricidade 89

Captulo 7

Tabela 12: Quadro resumo(utilizao 100% eltrica) 130

Tabela 13: Quadro resumo (utilizao mista, gs natural (como substituto) + Energiaeltrica) 131

Captulo 8

Tabela 14: Acompanhamento do consumo de gs no edifcio Michellangelo 139


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Apndice 2

Tabela 15: Resumo da carga instalada tipo 155

Tabela 16: Resumo da carga instalada apartamentos 155

Tabela 17: Clculo da demanda tipo 156

Tabela 18: Clculo da demanda dos barramentos QM1, QM2, QM3, QM4 157

Tabela 19: Clculo da demanda do Trafo 158

Tabela 20: Clculo da demanda do Trafo 1 e Trafo 2 159

Tabela 21: (Carga reduzida) Resumo da carga instalada tipo 160

Tabela 22: (Carga reduzida) Resumo da carga instalada apartamentos 160

Tabela 23: (Carga reduzida) Clculo da demanda tipo 161

Tabela 24: (Carga reduzida) Clculo da demanda dos

barramentos QM1, QM2, QM3, QM4 162

Tabela 25: (Carga reduzida) Clculo da demanda do Trafo 163


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Lista de abreviaturas e siglas

ADEMI-BA Associao de Dirigentes de empresas do Mercado Imobilirio da

Bahia

ANEEL Agncia Nacional de Energia Eltrica

ANP Agncia Nacional do Petrleo, gs natural e biocombustveis

CNPE Conselho Nacional de Petrleo

CONPET Programa Nacional de Derivados de Petrleo e Gs natural

CFC Cloro Flor Carbono

GLP Gs liquefeito de Petrleo

GN Gs natural

GNC Gs natural comprimido

GNL Gs natural liquefeito

GNV Gs natural veicular

MIT Massachussets Institute of Technology

PCI Poder calorfico inferior do gs natural

PNGN Plano Nacional do Gs Natural

TRAFO Transformador

UPGN Unidade de processamento de gs natural

UTE Unidade termeltrica


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CAPTULO 1

Introduo

1.1 Histrico

A histria da humanidade pode ser dividida em marcos ou etapas no que diz respeito

s descobertas e inovaes tecnolgicas e como estas geraram influncias comportamentais e

mudanas nos hbitos de vida das pessoas. Adventos como mquinas a vapor, a descoberta

da eletricidade, e dos motores de combusto interna movidos a combustveis fsseis tiveram

influncia fundamental no que concerne ao desenvolvimento econmico-social e, como

conseqncia, melhoria do bem-estar e do padro de vida da populao.

As inovaes mencionadas permitiram ao homem a utilizao de quantidades cada vez

maiores de energia utilizadas, na maior parte, para a produo de fora motriz, substituindo o

trabalho humano e animal, alm da obteno de conforto, lazer e segurana.

A relao entre desenvolvimento econmico-social e a utilizao de energia mostrou-

se cada vez mais associada, numa condio de crescimento diretamente proporcional, e, com

o surgimento dos primeiros servios de produo e distribuio de eletricidade, iniciou-se a

era de descobertas e evolues tecnolgicas em cadeia impulsionadas por um crescimento na

demanda por conforto, por anseios e interesses diversos da condio humana.

A energia eltrica, que nos primrdios da sua descoberta era consumida meramente

com fins de iluminao, passaria com a inveno dos transformadores e motores eltricos a

ser utilizada para a produo de fora motriz nas indstrias e em uma variedade de aplicaes

nos setores residenciais e de servios, alm de impulsionar a busca por novos equipamentosque proporcionassem conforto, trouxessem benefcios diretos para a populao e, que fossem

movidos por esta energia (RAMON, 1999).

O surgimento dos motores de combusto interna pode ser citado como outro

importante marco, pois, propiciou um desenvolvimento acelerado nos setores de transportes ,

bem como um crescimento na demanda por gasolina e leos combustveis que passaram por

sua vez a concorrer com o carvo, freqentemente com vantagens em relao ao seu maior

poder calorfico e na gerao de energia eltrica e mecnica.


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18

A utilizao do petrleo e seus derivados ganharam espao no sculo XX em

detrimento da utilizao do carvo como fonte energtica principalmente, pelo fato de

oferecerem vantagens no manuseio e estocagem, bem como um menor custo de produo.

Em todos os pases do mundo com modelo econmico caracterizado pelo crescimento

per capitado consumo de energia ocorreu o crescimento da oferta de petrleo por preos cada

vez mais baixos, tendo nos seus derivados a fonte principal de energia para a maioria das

atividades produtivas.

Entretanto, em 1973, quando os pases rabes do Oriente Mdio principais

exportadores do petrleo assumiram o controle da comercializao internacional suspendendo

as exportaes e aumentando substancialmente o preo de venda como arma de presso

poltica sobre os pases industrializados, deu-se incio a crise do petrleo.Este novo panorama mundial gerou modificaes na poltica de oferta energtica

devido necessidade de reduo do consumo dos derivados de petrleo. Este acontecimento

ficou conhecido como choque do petrleo.

No Brasil, foram intensificados os servios de prospeco de petrleo, leo do xisto,

aumento da base hidroeltrica, carvo nacional, substituio de gasolina pelo lcool para

transporte, bem como a substituio de leo por eletricidade em aplicaes trmicas. A

alternativa de reduo da dependncia externa adotada nas dcadas de 70 e 80, aliada aoaumento da demanda de energia decorrente do crescimento no setor industrial, exigiu do setor

energtico nacional maiores investimentos.

Diversos fatores como a mobilizao da poupana interna como investimento, a

prtica da conteno das tarifas pblicas como instrumento de combate inflacionrio, entre

outros, afetaram o setor energtico mergulhando-o numa profunda crise. Os efeitos desta

crise foram agravados pelos atrasos de diversas obras de grande porte, devidos ao crescimento

da demanda a um ritmo inferior ao esperado e insuficincia crnica de recursos quecaracterizou os anos 80. Estes fatores, aliados falta de adoo de medidas de eficincia

energtica conduziram a desperdcios de energia e de recursos, acarretando num crescente

endividamento nos setores de eletricidade, carvo mineral e lcool, alm de um nvel

insuficiente de investimento nas reas de petrleo e lcool (RAMON, 1999, p.21).

Havia uma necessidade de reforma estrutural no setor energtico e ao mesmo tempo

era preciso encontrar meios de expanso da capacidade do sistema devido ao crescimento

acelerado do mercado consumidor que no poderia aguardar por tais reformas.

Desta forma, algumas medidas foram tomadas a partir de 1995 no intuito de remediar

esta situao. A criao de leis regulamentadoras das concesses de servios pblicos e


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privatizao de parte do setor eltrico; o surgimento das emendas constitucionais que

retiraram da Petrobras o monoplio sobre o petrleo e o gs natural e criaram a oportunidade,

para empresas nacionais de capital estrangeiro, de terem acesso aos potenciais hidreltricos; a

criao da Agncia Nacional de Energia Eltrica ANEEL e a lei que estabeleceu uma nova

regulamentao para o setor de petrleo e gs natural, bem como a criao da Agncia

Nacional do Petrleo gs Natural e Biocombustveis ANP e do Conselho Nacional de

Poltica Energtica - CNPE, permitiu o estabelecimento de bases legais da abertura do setor

de energia para os investimentos privados, objetivando a substituio do estado nos

investimentos que se faziam necessrios.

A energia eltrica no Brasil hoje, predominantemente de fonte hidrulica e pode-se

dizer em nvel de consumo mal utilizada, visto que h um grande desperdcio na suautilizao devido principalmente falta de conscientizao por parte dos consumidores

quanto ao uso mais racional da energia eltrica, bem como crescente a utilizao de energia

eltrica para fins pouco nobres como, por exemplo, aquecimento de gua e climatizao de

ambientes que constituem duas grandes vertentes de crescimento do consumo.

necessrio que haja novas fontes de energia atuando conjuntamente com a utilizao

da energia eltrica no dia a dia dos consumidores, de forma mais eficaz e com menor

desperdcio de recursos.H vrias formas de obteno de energia seja atravs da utilizao de recursos

renovveis (gua, ventos, luz solar, mars, biomassa, entre outros), melhores do ponto de vista

ambiental, ou de recursos no renovveis (petrleo, gs natural, carvo etc.) que causam

maiores impactos sobre o meio ambiente.

Um combustvel alternativo que vem se destacando na matriz energtica brasileira em

termos de projeo de crescimento da sua utilizao de forma bastante acelerada o gs

natural (cresceu cerca de 400% nos ltimos sete anos - BEN, 2004), o que preocupante,visto se tratar de um combustvel fssil que contribui para a emisso de gases que causam o

efeito estufa.

O gs natural vem fazendo parte da matriz energtica de vrios paises da Europa,

Estados Unidos, e de pases da Amrica Latina, atuando de maneira significativa,

contrastando com apenas 8% (BEN, 2004) contribuio at ento na matriz energtica do

Brasil. Este contraste deve-se principalmente a diversidade e a riqueza de recursos

principalmente hdricos no Brasil, contra a escassez de outras fontes de energia destes pases.

Contudo, com o avanado crescimento do consumo energtico no Brasil e as projees

de ordem mundial de escassez dos recursos hdricos, aliadas a falta de infra-estrutura de


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20

produo e distribuio energtica brasileira, o gs natural que antes era pouco utilizado com

fins de produo de energia, vem sendo apontado como uma alternativa para o dficit de

suprimento.

Hoje, assistimos a uma completa mudana neste quadro com uma nova viso assumida

pela Petrobras com relao ao aproveitamento do gs, devido principalmente s novas

descobertas de gs natural no Brasil, construo do gasoduto Brasil-Bolivia, evoluo

tecnolgica das turbinas gs de alta eficincia, que revolucionaram os mtodos de gerao

de eletricidade e a uma srie de novas tecnologias para utilizao direta do gs (SANTOS,

2002). Vale ressaltar tambm a entrada em operao do campo de gs de Manati, na Bahia,

previsto para 2006 no qual a Petrobras ser uma das empresas licenciadas para explorao do

bloco BCM-40.Com este novo contexto, j que se trata de um combustvel no renovvel e com

tendncias de crescimento de sua participao na matriz energtica, necessrio que se

construa uma base slida e racional no que concerne o seu aproveitamento.

A queima do gs natural em trmicas de ciclo aberto para a produo de energia

eltrica, caminho aparentemente adotado pelo plano de implementao do gs natural na

matriz energtica, no o caminho ambientalmente mais correto. So grandes as perdas

energticas, bem como caso no eficientemente controlado, so as emisses de poluentes naatmosfera. Alm do fato do desperdcio de um recurso no renovvel, atravs da sua m

utilizao. Contudo, atravs da utilizao da cogerao e sistemas de ciclo fechado possvel

alcanar uma melhor eficincia na transformao e na emisso de gases na atmosfera.

Este trabalho aborda a utilizao do gs natural na matriz energtica brasileira,

particularmente na Bahia, levando em considerao as tecnologias disponveis e em estudo

para a utilizao eficiente deste recurso no setor de construo civil, com foco nos

empreendimentos residenciais, podendo ser extrapolado para os empreendimentos comerciaise de servios; e como estas tecnologias devem ser aplicadas de acordo com um planejamento

estratgico consciente para viabilizar tcnica, econmica e socialmente a implantao eco-

eficiente do gs natural na matriz energtica.

1.2 Objetivos e metodologia utilizada

Esta pesquisa tem como objetivo geral contribuir para consolidao do mercado do gs

natural de maneira eco-eficiente e racional focando nas tecnologias e aplicaes existentes

utilizando o conceito de produo limpa para utilizao do gs natural, especificamente dentro


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21

do setor residencial na construo civil, de forma a propiciar um mercado consumidor

consistente e racional, e que possa subsidiar investimentos para desenvolvimento e

disseminao da cultura pelo melhor uso deste recurso.

O objetivo especfico desta pesquisa alcanado atravs dos seguintes:

a) Demonstrar a importncia da utilizao do conceito de tecnologias limpas na

construo civil e como esta contribui para a preservao de recursos e para o meio

ambiente.

b) Caracterizar o gs natural enquanto recurso energtico no renovvel descrevendo

toda a sua cadeia produtiva.c) Contextualizar as aplicaes do gs natural em nvel mundial e caracterizando o

panorama (anterior e atual) de utilizao do gs natural no contexto da matriz

energtica brasileira.

d) Contextualizar o panorama energtico na Bahia levantando as aplicaes do gs

natural e as projees para sua utilizao, sugerindo a forma com que estas aplicaes

podem ser inseridas no contexto da matriz energtica baiana, com o intuito de obter

um uso mais racional deste recurso.e) Apresentar opes de utilizao do gs natural como energtico, principalmente dentro

do segmento residencial da construo civil na Bahia, bem como sugerir inovaes

conceituais na utilizao do gs natural no setor residencial.

f) Demonstrar a pr-viabilidade econmica da utilizao do gs natural em

empreendimentos residenciais.

Esta pesquisa engloba preliminarmente a importncia da conscientizao ambiental nosetor produtivo e em especfico na indstria da construo civil, e descreve o gs natural

enquanto energtico. Atravs do levantamento das aplicaes do gs natural em nvel

mundial e no Brasil, so contempladas suas diversas utilizaes, e as vantagens e

desvantagens econmicas e sociais quando da sua utilizao, levando em considerao

disponibilidade dos recursos energticos.

O foco deste trabalho direciona-se nas possibilidades de utilizao do gs natural

dentro do segmento residencial no setor de construo civil da Bahia, sua viabilidade

econmica e financeira, e a sua contribuio ambiental.


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22

Para contextualizar os diversos sistemas de utilizao descrito atravs de captulo

especfico o que o gs natural, ilustrando toda a sua cadeia de produo e como as

tecnologias disponveis e em desenvolvimento at ento se relacionam com a oferta de

matria-prima.

Em seguida feito o levantamento do panorama energtico mundial co-relacionando-o

com o panorama energtico no Brasil. Onde a caracterizao do panorama anterior e atual de

utilizao do gs natural enquanto energtico de fundamental importncia para o

entendimento da necessidade de racionalidade e do potencial de sua utilizao futura.

So descritas as diversas aplicaes do gs natural na Bahia no panorama atual e

ilustrado o potencial de desenvolvimento da tecnologia do gs natural no futuro. explanado

as suas vantagens e ilustrado a necessidade de disseminao da cultura do uso deste recurso afins de, em longo prazo, contribuir para uma melhoria ambiental e melhor aproveitamento de

recursos energticos.

So comentados os principais aspectos da regulao e legislao atual para o gs

natural e como estes afetam a propagao de sua utilizao enquanto energtico.

Posteriormente so apresentadas opes de utilizao de tecnologias j difundidas

mundialmente dentro do segmento residencial na construo civil, bem como so sugeridas

inovaes conceituais para o setor. Atravs da identificao dos obstculos a seremenfrentados para sua implementao no segmento residencial e dos cuidados que devem ser

tomados no planejamento estratgico, ser possvel o desenvolvimento de um aprimoramento

na disseminao da cultura do uso do gs natural de forma eficiente e a obteno de uma

amplitude de viso com relao s estratgias de implementao do gs da matriz energtica

baiana.

comentado sobre o mercado imobilirio da Bahia e suas projees de

desenvolvimento e ilustrado o potencial da possvel participao do gs natural no setorresidencial baiano.

Por fim, demonstrada a viabilidade econmica de sua utilizao no segmento

residencial atravs da comparao entre algumas configuraes de utilizao energtica, bem

como so sugeridos formatos de empreendimento com um percentual maior de utilizao do

gs natural como energtico.

Muitos enfoques podem ser adotados ao se pesquisar estratgias de utilizao eficiente

do gs natural, estes podero abordar de maneira abrangente as questes polticas, legislao

existente, entre outras.


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Todas as abordagens so importantes e de grande relevncia, contudo, uma s

pesquisa no poderia contemplar todos os aspectos, em funo da complexidade que

envolveria o seu desenvolvimento.

Desta forma, mesmo fazendo referncia aos diversos enfoques, esta pesquisa segue

por trabalhar os aspectos tecnolgicos em suas diversificadas utilizaes objetivando o uso

eficiente do gs natural no contexto de uma nova tica de implementao no segmento

residencial da construo civil da Bahia, atravs do desenvolvimento de um novo conceito de

utilizao, e conseqente consolidao de novos campos de atuao dentro do mercado de

trabalho e disseminao cultural do uso do gs como alternativa energtica.

Apesar de citada no abordada a situao de oferta de gs para atendimento da

demanda na regio nordeste em especfico na Bahia, j que a realidade da oferta atual muitosuperior demanda futura projetada. No so tambm contemplados os estudos na pesquisa

no que diz respeito disponibilidade de equipamentos no mercado brasileiro que utilizem o

gs natural, atendo-se apenas a citar os equipamentos existentes no mundo e sua possibilidade

de utilizao no aspecto tecnolgico, visto que vrios fatores polticos e sociais interferem na

questo da disponibilidade dos equipamentos.

Esta pesquisa trata diretamente do conceito de concepo das unidades habitacionais

na Bahia no histrico dos ltimos doze anos at a atualidade no que diz respeito aofuncionamento e utilizao energtica, e ressalta a importncia da necessidade de mudana

neste conceito, que poder trazer ganhos significativos.

Os dados coletados desta pesquisa podem ser separados como:

Dados obtidos atravs do levantamento bibliogrfico, que consistem nas informaes

obtidas atravs de pesquisa cientfica e base de dados consultadas em diversos rgos e

instituies no Brasil e no mundo com o objetivo de embasar e trazer novos conhecimentos

para o trabalho;Dados obtidos atravs da experincia profissional, pesquisa e observao por parte do

autor ao longo de sua carreira como engenheiro civil atuante no segmento residencial de

construo civil.


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CAPTULO 2

Tecnologias limpas e Gs natural

2.1 Introduo

O desenvolvimento tecnolgico uma das conseqncias naturais no caminho da

evoluo humana, enquanto que o crescimento e a diversificao nos campos de

conhecimento denotam a necessidade de busca constante por seu aprimoramento. Contudo,

h necessidade explcita de um melhor convvio entre desenvolvimento tecnolgico e

equilbrio ecolgico.

neste mbito que surgem as evidncias da importncia do meio ambiente para a

garantia da qualidade da sobrevivncia humana.

A gesto ambiental no Brasil no que se refere aos processos produtivos, que antes

priorizava a abordagem de Comando e Controle (C&C) que visa essencialmente o controle da

poluio, comea a apresentar uma mudana de postura e comportamento diante dos impactos

negativos decorrentes de suas atividades produtivas. Esta nova concepo de interao entre

meio ambiente e setor produtivo, desencadeia mudanas de mercado no aspecto de busca por

produtos e processos mais ambientalmente corretos, ajudando a desenvolver os mecanismos e

instrumentos de gesto ambiental, bem como criando um novo, e cada vez mais amplo

mercado de trabalho para novos perfis profissionais na rea ambiental, Kiperstok at al.(2002).

A criao de produtos com selos-verde e de processos normativos como, por

exemplo, a ISO 14001 so instrumentos de gesto ambiental que tem se mostrado eficientes

ao longo do tempo, porm no so suficientes para solucionar a problemtica ambiental.O surgimento de instrumentos pautados no principio da auto-regulao, devidamente

apoiados e complementados com os mecanismos tradicionais de Comando e Controle

impostos pelos rgos ambientais certamente resultam em melhoria do desempenho ambiental

das empresas. Contudo, na antecipao da avaliao de um determinado processo produtivo,

analisando todo o seu ciclo de vida, que se permite um melhor resultado na busca pela

preveno da poluio.

A preveno da poluio baseada no principio da produo limpa que visa antecipar eprevenir possveis fontes geradoras de problemas ambientais um destes instrumentos que se


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destaca na medida em que apresenta para as empresas benefcios tecnolgicos, ambientais,

financeiros, bem como a melhoria de sua imagem do ponto de vista da contribuio para uma

melhor qualidade de vida. Todos estes aspectos resultam no aumento da competitividade

destas empresas no mercado globalizado, pois as coloca num patamar diferenciado.

2.2 Ritmo de crescimento e fator X

A degradao ambiental cresce em ritmo acelerado, contudo, tambm crescente a

conscientizao ambiental tanto por parte da populao quanto das empresas e grandes

corporaes, e desta antagnica corrida que depende o futuro do nosso planeta.

Apesar do contnuo objetivo de alguns pela melhoria ambiental, muitos ainda sequerdespertaram para esta questo que tanto faz parte do setor produtivo. Desta forma, o

questionamento a cerca da possibilidade dos resultados obtidos pelos que j praticam a busca

pela melhoria das tecnologias no processo produtivo serem suficientes e sequer significativos

quando comparados com o avano acelerado da degradao, deve ser a todo instante

reentrado.

Graedel e Allenby (1998) apresentam uma linha de raciocnio para ilustrar a evoluo

do impacto do desenvolvimento sobre o meio ambiente, analisando as ltimas dcadas e asprojees para o futuro no trabalho intitulado Ecologia Industrial e o Automvel.

Utilizando-se da equao:

Impacto Ambiental = Populao x PIB x Impacto ambientalpessoa unidade de PIB

Onde,

Populao : corresponde a taxa de crescimento anual da populao.

PIB / pessoa: corresponde a taxa de crescimento anual da rendaper capitamundial.

Impacto ambiental / unidade de PIB: corresponde ao fator de reduo do impacto ambiental

por unidade de produto.

Kiperstok et al.(2002) cita utilizando-se de dados do escritrio de censos dos Estados

Unidos, que a taxa de crescimento populacional mundial flutuou entre 1,3% e 2,2% a.a. entre

1950 e 1996, com uma mdia de 1,8% a.a.


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Admitindo-se um crescimento da populao mundial a uma taxa de 1,4% a.a. para os

prximos 50 anos e utilizando conceitos da matemtica financeira, a populao mundial

aumentaria em aproximadamente duas vezes.

Graedel e Allemby (1998) utilizando dados do Banco Mundial de 1992 admitiram em

seu trabalho um crescimento da rendaper capitamundial de trs a cinco vezes (equivalente a

uma taxa de 2,2% e 3,3%, respectivamente) nos prximos 50 anos.

Utilizando ento como concluso prvia desta linha de raciocnio e admitindo-se

dados de forma conservadora, como uma taxa de crescimento populacional de 1,3% a.a. e de

rendaper capitade 2% a.a. para todo o planeta, em 50 anos, obtm-se um numero atravs da

utilizao da matemtica financeira para a equao mestra proposta, para os dois primeiros

fatores da equao (Populao x PIB/pessoa) de (1,9 x 2,69), onde 1,9 corresponde aproporo do aumento da populao mundial e 2,69 corresponde a proporo de aumento da

rendaper capita. A multiplicao dos dois primeiros fatores da equao representam um valor

de 5,11.

A este valor atribui-se a denominao de FATOR 5, cujo seu significado representa o

quanto o terceiro fator da equao mestra (indicando impacto ambiental por unidade de

produto), teria que ser reduzido em 50 anos (tempo considerado) para apenas manter o atual

nvel de impacto ambiental no planeta.Esta hiptese parte da premissa de crescimento da renda per capita de modo

desacelerado, e considerando que uma enorme parcela da populao mundial j vive em

absoluto estado de pobreza, na considerao desta taxa de crescimento (conservadora) estaria

implcita a manuteno desta parte da populao no seu estado de pobreza.

Considerando ento que se deseje um futuro mais digno para as parcelas mais pobres

da populao deve-se admitir um crescimento da renda per capitada ordem de grandeza de

10 vezes, pelo menos para os 50% dos pases mais pobres do mundo, e admitindo-se tambmque 50% dos pases mais ricos do mundo abdicariam de qualquer crescimentoper capita, para

um crescimento populacional de 1,4% a.a., em 50 anos teramos os dois primeiros fatores da

equao expressos da seguinte forma: [2,0 x (10/2)] onde 2,0 corresponde a proporo do

aumento da populao mundial e 5,0 corresponde a proporo de aumento da renda per

capita. A multiplicao dos dois primeiros fatores da equao representa um valor de 10

(FATOR 10).

Este fator conforme j descrito representa o quanto o terceiro fator da equao mestra

(indicando impacto ambiental por unidade de produto), teria que ser reduzido em 50 anos

(tempo considerado) para apenas manter o atual nvel de impacto ambiental no planeta.


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importante ressaltar que a interferncia de consumidores e cidados se daria

principalmente no controle dos impactos provocados ao meio ambiente nos dois primeiros

termos da equao mestra. (aumento populacional e de renda per capita). Enquanto que a

responsabilidade maior pelo impacto ao meio ambiente referente ao terceiro fator da equao

(impacto ambiental / unidade de produto) cabe aos setores produtivos, e de pesquisa e

desenvolvimento.

2.3 Crise energtica X Alternativa Gs natural

Recentemente, o Brasil enfrentou uma crise de suprimento de energia eltrica causada

principalmente pela falta de planejamento e investimentos no setor de produo e distribuio,aliada falta de chuvas e conseqente reduo no potencial de gerao de energia

hidroeltrica (fonte de energia eltrica predominante no pas). Como conseqncia, houve a

necessidade de racionamento na utilizao de eletricidade o que limitou a produo nos

setores comerciais e industriais, causando um desaquecimento geral da economia e gerando

uma crise social que culminou no aumento do desemprego e desconforto para toda a

sociedade. Caso o pas tivesse uma maior diversificao de produo de energia eltrica, bem

como uma estrutura de distribuio melhor estruturada, certamente a crise energtica teriaafetado menos a sociedade brasileira.

Com a possibilidade de utilizao do gs natural como um recurso energtico,

alternativa cada vez mais incentivada pelo governo brasileiro (demonstra-se a inteno no

aumento da participao na matriz energtica do gs natural de 3% para 12% at 2010), houve

um aumento no interesse por parte das empresas dos setores de servio e industrial de

procurar meios de auto-sustentao em energia eltrica atravs da sua utilizao. Aliado a

este fato tambm o governo demonstra a inteno da utilizao do gs natural para produode energia eltrica em usinas termeltricas, atuando de maneira auxiliar ao sistema de

produo e fornecimento de energia eltrica (SANTOS, 2002).

Atravs do uso de tecnologias cogerativas possvel a descentralizao na gerao e

distribuio de energia eltrica e alcanar a expanso de sua oferta, diminuindo assim os

investimentos necessrios, visto que a gerao hidroeltrica imobiliza mais recursos do que a

cogerao alm de possuir um prazo de operao bem maior. Outra vantagem a reduo na

derrubada de matas e florestas para a construo de barragens necessrias para o

funcionamento de hidreltricas, bem como a inundao inevitvel de grandes reas, o que

agride o meio ambiente na medida em que destri todo o ecossistema.


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Com a grande probabilidade do aumento na utilizao do gs natural na matriz

energtica nacional se faz necessrio o estudo para o melhor aproveitamento possvel deste

energtico j que este um recurso no renovvel, e que mesmo sendo um excelente

combustvel fssil, tambm agride o meio ambiente.

A avaliao pela tica do melhor aproveitamento do recurso refora a escolha pela

opo da utilizao de formas de produo descentralizada (pautadas no conceito de

cogerao), bem como remete para o estudo de formas de utilizao direta do gs natural

(atravs da sua queima) como substituto eletricidade aliviando o sistema energtico vigente,

principalmente nos horrios de pico de consumo, de forma a reduzir a necessidade de

investimentos na construo de novas hidroeltricas e linhas de transmisso.

2.4 Tecnologias limpas na construo civil

A indstria da construo civil pode ser considerada um dos pilares da sustentao

para o desenvolvimento de uma sociedade, pois, para qualquer atividade humana pressupe-se

a existncia de um ambiente adequadamente construdo para a sua operao. No Brasil, por

exemplo, ela representa cerca de 14% da economia sendo, ainda a responsvel por grande

parte do consumo de matrias-primas naturais: algo em torno de 20 50% dos recursosnaturais consumidos pela sociedade e tambm a principal geradora de resduos da economia.

Os resduos produzidos nas atividades de construo, manuteno e demolio tm valores

atribudos muito variveis, mas pode-se admitir como parmetro comparativo algo entre 400 e

500 kg/habitante por ano, valor igual ou superior massa de lixo urbano per capita(CAIXA

ECONMICA FEDERAL, 2001).

Boa parte destes resduos disposta de maneira ilcita e sem nenhum controle o que

projeta de maneira crescente a gerao de custos e agrava os problemas urbanos. Tambm aproduo de materiais utilizados na indstria da construo gera resduo bem como consome

recursos e pode-se dizer que a quantidade total de emisso ou lanamentos seja para a

produo de materiais utilizados ou produzidos na atividade de construo responsvel por

algo prximo de 40% dos resduos gerados na economia (CAIXA ECONMICA FEDERAL,

2001).

Por esse motivo entre outros, um setor considerado atrasado em tecnologia e em

proteo ambiental em relao a outros setores como a indstria de bens de consumo.

Inmeros so os fatores que determinam este atraso tecnolgico. Entre eles, o uso de mo de


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obra com baixa qualificao, materiais e recursos muitas vezes inadequados s necessidades

da obra e realidade de determinadas regies do Brasil, como tambm a utilizao de

processos ultrapassados que ainda resistem ao tempo por razes culturais (CSAR, 2002).

O desperdcio na construo civil tem um custo significativo que repassado

naturalmente para o cliente quando da venda do produto final, elevando assim, o custo de

venda. Aliado a este fato todos os resduos gerados dos processos inerentes construo so

dispostos de diversas formas causando assim uma degradao ambiental e gerando mais um

custo para a sociedade, que o custo ambiental.

Segundo Furtado (2003) a construo civil, apesar de ser um dos setores de maior

influncia nas atividades sociais e econmicas de um pas, tambm uma das principais

fontes de deteriorao ambiental. De acordo com sua pesquisa e com base nos dados

levantados nos EUA (tido como exemplo para os pases desenvolvidos) foram gerados os

seguintes indicadores da necessidade de reduo do impacto ambiental no setor, cujos

nmeros apresentam-se a seguir:

30% de consumo das matrias-primas 42% do consumo de energia

25% de consumo de gua 16% de consumo de terra

40% da emisso atmosfrica

20% da emisso dos efluenteslquidos

25% da emisso dos resduos slidos

Atravs destes dados pode-se observar a importncia na diminuiao destes impactos,

tendo como valores mais representativos de necessidade de reduo, o consumo de energia e

as emisses atmosfricas.

Tambm o consumo excedente de recursos que ultrapassa o necessrio para aconstruo sem desperdcio gera impactos ambientais, e da mesma forma repassado para a

sociedade como um todo. Usando uma seqncia lgica de raciocnio, pode-se afirmar que

um cliente quando compra um imvel estar pagando pelo custo do desperdcio internalizado

no preo de um imvel, acrescido da parcela de custo ambiental externalizada pela indstria e

paga atravs de impostos referentes construo deste mesmo imvel.

Nas ltimas dcadas muito pouco se investiu no setor no que se refere s tecnologias

mais eficientes de aproveitamento de recursos, e muito pouca ateno se deu influnciadireta dos impactos ambientais gerado pela indstria da construo, no meio ambiente.


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Contudo, mesmo com a falta de grandes investimentos, nos ltimos dez anos pode-se

observar um aumento na conscientizao quanto ao meio ambiente, principalmente com o

surgimento do desenvolvimento de novas tecnologias, novos materiais, e pequeno

crescimento no investimento em pesquisa buscando uma melhoria ambiental.

A viso da reduo do desperdcio de recursos e o melhor aproveitamento dos mesmos

como uma forma de lucratividade clara, j presente em alguns setores da indstria da

construo civil e pode-se observar uma tendncia do crescimento do aproveitamento das

oportunidades de reduo de despesas baseadas em tecnologias mais limpas dentro do

processo de construo.

A conservao de recursos (atravs da minimizao do consumo e da melhoria da

eficincia na utilizao) consiste em aspecto de grande relevncia dentro do conceito de

produo limpa, que contribui em muito para a melhoria da qualidade ambiental.

Segundo Kiperstok et al (2002) A proposta de adotar a preveno da poluio como

princpio, implica considerar todos os aspectos que podem reduzir o impacto ao meio

ambiente.

Sendo a energia um destes aspectos que est diretamente relacionada com a utilizao

racional dos recursos utilizados como fonte energtica (independentemente de serem recursos

naturais ou no), aos impactos ambientais decorrentes desta utilizao, e com a maneira com

que consumida, pode-se objetivar a busca pela melhoria no seu uso no intuito de conseguir

algum ganho ambiental.

necessria para tal, a investigao mais profunda de como funciona o ciclo de vida

da energia eltrica desde a sua gerao, passando pela transmisso e distribuio at o ponto

de utilizao final (consumidor), para que se possa avaliar de que formas podem-se obter o

aumento da sua ecoeficincia em pelo menos10 vezes (FATOR 10).

O foco desta investigao no se ateve apenas ao fornecimento da energia eltrica

enquanto produto, este deve englobar tambm como esta mesma energia est sendo utilizada

pelo consumidor, de forma a encontrar o ponto timo entre o nvel de desempenho e conforto

obtido com a utilizao desta energia e a reduo do uso de recursos sejam eles naturais ou

combustveis fosseis.

Projetos desenvolvidos utilizando os conceitos da ecoeficincia podem contribuir em

muito para a preservao dos recursos e a diminuio do impacto ambiental. Um projeto que

priorize a introduo de elementos naturais como a luz do sol e as correntes de ar (ventos)


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podem trazer economias tanto em relao a consumo energtico quanto em relao a outros

impactos derivados da sua no introduo.

De maneira mais contundente, utilizando como exemplo o projeto de um edifcio, a

utilizao de ninchos de ventilao cruzada e de materiais de revestimento das fachadas

menos absorvedores de calor, trariam ganhos em nvel da reduo da necessidade de

climatizao (resfriamento) em zonas de temperatura mais quentes. Da mesma forma, a

introduo de materiais com maior capacidade de absoro de calor nas fachadas ajudaria a

no necessidade de aquecimento em zonas de temperaturas mais frias.

Ainda a respeito de edifcios, a introduo de panos de vidro nas fachadas que possam

permitir a passagem da luz solar, ajuda a aquecer e reduz a necessidade de iluminao

artificial. So diversas as opes de materiais e de sistemas construtivos disponveis, necessrio que se concebam os projetos sempre pensando de maneira ecoeficiente.

Abordando o aspecto do consumo energtico seja ele durante ou posterior execuo

de empreendimentos de construo civil, mais especificamente o que concerne

empreendimentos residenciais, possvel atravs de um bom planejamento e da mudana

conceitual da concepo do funcionamento energtico dos mesmos, a obteno da economia

de recursos e de uma melhoria na eficincia na utilizao destes.

2.5 Utilizao residencial do gs natural

A utilizao residencial do gs natural de fato contribui para um melhor

aproveitamento de um recurso, bem como traz mais uma alternativa de suprimento energtico

para a populao gerando um novo ramo de mercado, e desde quando a insero da sua

utilizao seja bem gerida e planejada, pode tambm, mesmo que de maneira indireta, trazer

benefcios de ordem ambiental, preceitos indispensveis dentro da cultura da produo limpa.A gerao de energia eltrica atravs de termeltricas de ciclo aberto gera grandes

perdas do ponto de vista termodinmico durante o processo de transformao, aliada s

possveis perdas inerentes as distncias de transmisso.

Portanto, porque no descentralizar o fornecimento de energia eltrica, utilizando o

gs natural para produo de energia no ponto de demanda? E porque no diminuir o

consumo de eletricidade seja ela produzida por termeltrica ou por hidroeltrica atravs da

substituio pela energia qumica do gs natural atravs de sua combusto no prprio local de

consumo? Porque no utilizar a energia, seja ela qual for de uma maneira mais consciente

evitando desperdcios?


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claro que para uma precisa considerao do assunto no que se refere ao meio

ambiente seriam necessrias consideraes e comparaes do impacto ambiental causado

durante toda cadeia produtiva tanto para o gs natural, quanto para a energia hidreltrica.

Contudo, apenas considerando o baixo rendimento termodinmico que a utilizao

de energia eltrica para a produo de frio e calor (excluindo-se a utilizao da cogerao que

pode melhorar a eficincia), bem como a insensatez de se utilizar gs natural para a produo

de energia em termeltricas para posterior transmisso, ao invs da gerao no prprio local

de consumo, j se justifica o levantamento das questes propostas anteriormente. Tambm a

anlise financeira da construo de hidroeltricas e termoeltricas constitui aspecto de

relevncia e refora estes questionamentos.

Atravs das novas micro turbinas a gs natural, mais compactas e de menorcapacidade de produo possvel a considerao da sua utilizao em empreendimentos

residenciais de forma a descentralizar o fornecimento de energia eltrica, tornando as

unidades habitacionais auto suficientes do ponto de vista do suprimento energtico. E da

mesma forma que j aplicada a cogerao em empreendimentos, sejam eles comerciais,

industriais e de servios, tambm possvel a sua concepo para empreendimentos

residenciais.

De acordo com Kiperstok et al (2003), apesar da microgerao (seja ela a gs natural,elica ou solar) atender num primeiro momento exclusivamente a demandas domiciliares ou

em estabelecimentos que as instalem, previsvel que no futuro a capacidade excedente possa

ser comercializada atravs da prpria rede de distribuio.

A descentralizao da produo e distribuio de energia eltrica produzida em

hidroeltricas ou termoeltricas para produo no prprio local de consumo (auto produo de

energia) traz ainda como aspecto positivo a atrao de investimentos do setor privado

reduzindo a necessidade da utilizao de dinheiro pblico para construo de novashidreltricas ou termeltricas necessrias para atender a crescente demanda por energia, bem

como novas redes de distribuio, to deficientes no nosso pas.

Contemplando a situao energtica baiana pode-se concluir que principalmente nos

horrios de pico existe uma deficincia muito grande de atendimento em relao demanda, e

necessrio que a energia produzida nas termeltricas existentes entre em conjunto com a

energia hidreltrica para suprir esta deficincia. Isto, levando em considerao o bom nvel

aqfero das bacias e a demanda atual por energia, quando o correto projetar uma demanda

crescente e a possibilidade (cada vez mais plausvel) de reduo dos nveis dos aqferos.


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Neste contexto, o recurso gs natural no estaria sendo bem utilizado, pois, este

mesmo recurso poderia estar sendo utilizado de uma maneira mais eficiente dentro das

prprias residncias, atravs da queima direta (tecnologicamente cada vez mais eficiente) para

fins de climatizao e aquecimento de gua (grandes componentes do aumento da demanda),

bem como poderia estar substituindo a energia eltrica (atravs da utilizao de

eletrodomsticos gs natural) reduzindo assim a demanda e aliviando todo o sistema.

De maneira descentralizada, pode-se vislumbrar a produo de energia eltrica atravs

de sistemas de cogerao no prprio ponto de consumo (utilizao de micro turbinas) e

tornando o sistema de produo mais eficiente visto que parte da energia dissipada na forma

de calor ou vapor no processo de cogerao, poderia ser utilizada de maneira combinada

(ciclo combinado de cogerao) para outro processo como, por exemplo, aquecimento degua ou climatizao de ambientes.

Desta forma, mesmo admitindo que do ponto de vista ambiental o gs natural talvez

no seja o melhor recurso a ser utilizado como energtico, visto que no um recurso

renovvel, a opo por seu uso principalmente em nvel domiciliar (quase que inexistente na

atualidade) traria contribuies de ordem ambiental. Principalmente se o comparar-mos com

outros combustveis fosseis frente questo de emisses atmosfricas (principalmente contra

o GLP muito utilizado nos domiclios), e contemplando a sua maior racionalidade e eficinciade utilizao comparada com os planos atuais de utilizao (utilizao termeltrica).

A concepo pela utilizao do gs natural produzindo uma energia que seria

consumida no prprio ponto de demanda pode representar uma melhoria de eficincia na

utilizao de um recurso no renovvel, bem como traz contribuies ao meio ambiente na

medida que evita a necessidade de destruio de ecossistemas (quando da construo de novas

hidreltricas), e reduz as emisses atmosfricas quando comparado a outros combustveis

fosseis, a exemplo do GLP(predominante no uso domstico). Concepo esta que seenquadra nos preceitos da produo limpa, contribuindo para uma melhoria ambiental no

setor produtivo.


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CAPTULO 3

Conhecendo o Gs natural

3.1 Origem do gs natural

Na natureza, o gs natural, que consiste em uma mistura de hidrocarbonetos leves, em

condies normais de temperatura e presso permanece no estado gasoso, e encontrado em

acumulaes de rochas porosas no subsolo seja terrestre ou marinho, e em boa parte das

ocasies acompanhada do petrleo.Quando o gs natural encontrado em companhia do petrleo estando dissolvido no

leo pode-se classifica-lo como gs associado, e da mesma forma pode ser classificado,

quando encontrado sob a forma de uma capa de gs, isto , uma parte superior da

acumulao rochosa onde a concentrao de gs superior concentrao de outros fludos

como gua e leo (PROGRAMA NACIONAL DA RACIONALIZAO DO USO DOS

DERIVADOS DE PETROLEO E DO GS NATURAL -CONPET, 2003).

Normalmente, quando encontradogs associado, ocorre a priorizao na produo

do leo, utilizando-se do gs para a manuteno da presso do reservatrio, e em segunda

instncia inicia-se a recuperao do gs. Utiliza-se para tal, de processo de separao em

baixa e mdia presso.

Quando o gs natural encontrado livre ou em concentraes muito baixas de leo ou

gua, pode-se classifica-lo como gs no associado. No processo de separao neste caso,

utiliza-se de alta presso.

Figura 1 Origem do gs natural


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A composio do gs natural nem sempre se apresenta da mesma forma, esta varia em

funo do local onde encontrado, devido ao tipo de matria orgnica que lhe deu origem e

aos processos naturais a que foi submetido. A variao na composio do gs tambm

dependente do fato de ele ser um gs associado, ou no associado e, de ter sido ou no

processado em unidades industriais (PROGRAMA NACIONAL DA RACIONALIZAO

DO USO DOS DERIVADOS DE PETROLEO E DO GS NATURAL CONPET, 2003).

De maneira mais generalizada, o gs natural composto principalmente de metano,

etano, propano, e outros hidrocarbonetos de maior peso molecular encontrados em menores

propores. H predominncia do metano (CH4) e baixos teores de contaminantes como

dixido de carbono (CO2), nitrognio (N2), gua e compostos de enxofre.

A tabela 1 apresenta as composies tpicas para o gs natural comparando-as com asnormalmente encontradas aps a etapa de processamento realizada nas UPGN- Unidades de

Processamento de Gs Natural.

Tabela 1 - Composies Tpicas do Gs Natural

Elementos Associado(1) Nossociado(2) Processado(3)Metano (C1) 78,74 87,12 88,56

Etano (C2) 5,66 6,35 9,17

Propano (C3) 3,97 2,91 0,42

I-Butano (i-C4) 1,44 0,52N-Butano (n-C4) 3,06 0,87

I-Pentano (i-C5) 1,09 0,25N-Pentano (n-

C5) 1,84 0,23

Hexano (C6) 1,80 0,18

Heptano eSuperiores (C7+) 1,70 0,20

Nitrognio (N2) 0,28 1,13 1,20

Dixido deCarbono (CO2) 0,43 0,24 0,65

Total 100,00 100,00 100,00Densidade 0,85 0,66 0,61

Riqueza (%MolC3+) 14,99 5,16 0,42

Poder Cal.Inferior (kcal/m3) 11.666 9.249 8.621

Poder Cal.Superior (kcal/m3) 12.816 10.223 9.549

(1) Gs do campo de Marlim, Bacia de Campos, RJ.

(2) Gs do Campo de Merluza, Bacia de Santos, SP.

(3) Sada de UPGN-Candeias, BA.

Obs: Composio Tpica do Gs Natural em % volumtrico.

Riqueza a denominao que se d concentrao, no gs natural,de hidrocarbonetos com peso molecular igual ou maior que o propano.

Fonte: CONPET (2003)


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Na etapa de processamento so reduzidas as concentraes de componentes

potencialmente corrosivos como dixido de carbono e sulfeto de hidrognio, bem como degua e hidrocarbonetos mais pesados, que so condensveis quando do transporte e da

distribuio do gs natural.

Pode-se observar na Tabela 2 que so estipulados quantidades mximas de inertes

presentes no gs, pois, estas alteram em termos de percentagem volumtrica o teor de metano,

distorcendo as demais especificaes referentes ao metano. Tambm so atribudas limitaes

do teor de etano, propano, enxofre total, gs sulfdrico e oxignio presentes no gs.

Vale ressaltar que o gs sulfdrico, dixido de carbono e enxofre total tem aocorrosiva na presena de gua e podem causar impactos severos ao meio ambiente, bem como

a presena de gua limitada e estabelecida atravs do ponto de orvalho da gua com o

intuito de se evitar problemas de ordem operacional como congelamento e entupimento dos

dutos de transporte.

No que se refere ao seu sistema de suprimento pode-se separar a cadeia do gs natural

em cinco fases: Explorao, produo, processamento, transporte e distribuio.

Observaes:

(1) O gs natural deve estar tecnicamente isento, ou seja, no deve haver traos visveis de partculasslidas e partculas lquidas.

(2) Limites especificados so valores referidos a 293,15 K (20 C) e 101,325 kPa (1 atm) em base seca,exceto ponto de orvalho.

(3) Os limites para a regio Norte se destinam s diversas aplicaes exceto veicular e para esse usoespecfico devem ser atendidos os limites equivalentes regio Nordeste.

(4) O poder calorfico de referncia de substncia pura empregado ne ste Regulamento Tcnico encontra-sesob condies de temperatura e presso equivalentes a 293,15 K, 101,325 kPa, respectivamente em baseseca.

(5) Os limites para a regio Norte se destinam s diversas aplicaes exceto veicular e para esse usoespecfico devem ser atendidos os limites equivalentes regio Nordeste.

(6) O gs odorizado no deve apresentar teor de enxofre total superior a 70 mg/m.

* Texto retirado da Portaria N 104, de 8 de julho de 2002.

Fonte: Agncia Nacional do Petrleo


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3.2 Tcnicas de extrao

A etapa inicial da cadeia, a explorao, consiste numa fase de pesquisa e

reconhecimento do local observando-o atravs de estudos, e avaliando se as estruturas so

propcias ao acmulo de petrleo e/ou gs, e numa segunda fase, de perfurao e extrao

para determinar a viabilidade de explorao dos recursos. As tecnologias de pesquisa e

reconhecimento esto cada vez mais avanadas permitindo avaliaes mais precisas das

camadas subterrneas reduzindo assim o tempo e a qualidade da pesquisa, e

conseqentemente os custos. Do mesmo modo, o avano tecnolgico na rea de prospeco e

extrao bastante significativo, o que possibilita o alcance de reservatrios antes inatingveispor dificuldades de acesso devido a no existncia de equipamentos com alto grau de

tecnologia e sofisticao.

Nos primrdios da extrao de leo e/ou gs as mquinas perfuratrizes trabalhavam

com um sistema tecnolgico no qual um motor (mquina perfuratriz) produzia uma rotao

num tubo, que por sua vez rotacionava uma broca presa a sua extremidade.

Todo este conjunto trabalhando atravs de atrito e rotao permitia com que se

atingisse ao longo do seu trabalho profundidades maiores na escavao do sub-solo. Contudo,as limitaes de tempo de execuo devido as trocas constantes dos tubos (os comprimentos

dos tubos eram limitados) ,pois, os tubos tinham que ser conectados de forma a continuar

produzindo a rotao no conjunto para a continuidade da escavao, aliado ao fato de que os

tubos eram rgidos e s se podia perfurar retilineamente constituam numa barreira

explorao (PROGRAMA NACIONAL DE USO DE DERIVADOS DE PETRLEO E GS

NATURAL, 2003).

Nos dias de hoje a tecnologia de escavao utiliza motores que trabalham naextremidade dos dutos possibilitando a escavao sem a troca constante de dutos, pois, s o

motor que produz o giro na broca de escavao. Aliado ao fato dos materiais que compem

os tubos serem mais flexveis possibilitando a escavao no retilnea.

Hoje a tecnologia de perfurao permite escavar em diversas direes inclusive

alternando as direes dentro de um mesmo furo.

As figuras 2 e 3 ilustram respectivamente as perfuraes uni-direcional e multi-

direcional, ambas com brocas que trabalham na ponta dos dutos.

Esta tecnologia foi utilizada por exemplo na Alemanha no campo de Soehlingen, o

qual tem um potencial aproximado de 1 trilho de m3 de gs, contudo, na sua maioria numa


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formao de rocha menos porosa do que as formaes encontradas nos campos de gs ao

redor do mundo.

Quando o campo foi descoberto por volta dos anos 80 a maior parte do gs era

inacessvel com a tecnologia convencional utilizada na mesma poca.

Figura. 2 - Perfurao uni-direcional

Fonte: (EXXONMOBIL, 2003)

Figura. 3 - Perfurao multi-direcional


As tcnicas de perfurao horizontal so tambm vantajosas para o meio ambiente.

Operadores na Venezuela atravs da utilizao de perfuratrizes horizontais conseguiram

salvar reas florestais com grande valor comercial agregado. (figura 4)

Do mesmo modo operadores no norte do Alaska precisaram de apenas 2 estaes de

perfurao em 94 acres de terra para produzir leo em um campo que cobre 40.000 acres de

terra.

claro o quanto o avano tecnolgico pode significar em termos de ganhos

ambientais e econmicos, principalmente levando-se em considerao o conhecimento de

reservas gasferas ainda inexploradas ou sub-exploradas

A tecnologia de perfurao horizontal e direcional extremamente importante para a

explorao em alto mar. Citando como exemplo o campo de Kizomba no oceano oeste da

frica, o valor estimado de 1,6 bilho de dlares em desenvolvimento atrelados a uma

profundidade de aproximadamente 1.600 km no poderiam ser explorados com a plataforma

de extrao trabalhando prximo a costa. Ela estaria a uma distancia aproximada do

equivalente ao Empire State building e portanto sem condio de atingir o campo. Graas as

novas tecnologias de perfurao existentes, esta plataforma produz leo e gs de 4 campos

adjacentes simultaneamente.(figura 5)


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Atravs das inovaes tecnolgicas companhias de leo e gs ao redor do mundo esto

alcanando novos campos antes impossveis de dar retorno financeiro e em algumas situaes

impossveis de serem explorados.

Figura.4 - Perfurao X meio ambiente


Figura. 5 - Campo de Kizomba - frica


3.3 Produo e processamento

A etapa de produo uma das mais importantes do sistema e esta diretamente

conectada a etapa de transporte. errneo se pensar em produo e beneficiamento do gssem pensar nas alternativas de transporte, visto que as cadeias de gs natural que permitem

conduzir o gs das reas de produo para os mercados consumidores so muito mais caras do

que as cadeias do petrleo. De acordo com Santos, (2002) ...o gs muito menos lquido do

que o leo... , expresso esta que resume e ilustra perfeitamente as condies de

investimento necessrios para distribuio do gs quando em comparado com o leo.

Nesta etapa, ao ser produzido seja nos campos em terra (onshore) ou em mar

(offshore), o gs deve passar por um processo de separao (atravs de vasos separadores)

para a retirada de gua, hidrocarbonetos no estado lquido e partculas slidas como p,

partculas de corroso e etc. Aps a separao se o gs estiver contaminado por partculas de

enxofre necessrio que o mesmo passe por uma unidade de dessulfurizao onde estes

contaminantes sero retirados. Em seguida, parte do gs utilizado atravs de reinjeo no

prprio sistema de produo com o intuito de aumentar a recuperao do petrleo nos

reservatrios (gs lift). O restante do gs enviado para processamento onde vo ser

separados os seus componentes para produtos especificados e prontos para utilizao.

(figura 6)


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Para injeoem poos

Poo depetrleo

Poo depetrleo

e gs

Poo degs

Compressor

metanoetano

propano

butanopesados

Gas natural seco

metanoetano

Fracionamento

Para mix de GLP

propanobutano

Pesados

para mix de Gasolina

Para refino de petrleo

Comercializaode Gas natural

Figura 6 Fluxo simplificado do processamento do Gs Natural

Na etapa de processamento o gs segue para unidades industriais conhecidas como

UPGN (Unidades de processamento de gs natural) onde, aps ter sido desidratado (retirada

do vapor d`gua) e passado por processos de separao, ele ser fracionado e haver a

remoo das fraes de propano, butano e outros hidrocarbonetos pesados. A parcela de

metano e etano que constituem o gs natural processado, tambm conhecido como gs seco,

enviada para comercializao. Quando h a possibilidade, o etano tambm ser separado do

metano sendo aproveitado em unidades gasqumicas. O propano e o butano so utilizados na

produo do GLP (Gs liquefeito de petrleo) e com a composio restante de

hidrocarbonetos pesados formado um produto com caractersticas de gasolina, denominado

C5+ ou gasolina natural.


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3.4 Meios de transporte e abastecimento

A etapa de transporte, fundamental para viabilidade de utilizao do gs natural

principalmente em nvel de Brasil est diretamente conectada com as etapas de produo e

processamento. Enfatizar a interconectividade das etapas pode parecer redundante, porm

no se pode pensar numa realidade de avano do gs natural no Brasil sem uma boa e

planejada estratgia de transporte visto que o pas contempla reas de desenvolvimento

urbano pleno e reas sem nenhuma estrutura urbana. Esta diversidade dificulta a viabilidade

de investimento em redes de transporte atravs de dutos, pois o retorno de investimento esta

em muito vinculado a parcela consumidora que poderia existir ao longo do percurso de

transporte. Como viabilizar, por exemplo, o transporte do gs existente em campos naAmaznia para os grandes centros urbanos?. Questes como estas precisam ser respondidas

atravs do estudo das tecnologias e sistemas de transporte existentes, que por sua vez devem

ser adequados e aprimorados de acordo com a realidade brasileira.

O gs natural pode ser transportado de vrias formas de acordo com as situaes mais

favorveis. No estado gasoso, o transporte feito por meio de dutos ( pipelines), ou em casos

especficos por meio de cilindros de alta presso, na forma de GNC (gs natural comprimido).

Grandes avanos na rea de transporte do GNC vem sendo obtidos. Os materiais utilizadosna composio dos dutos cada vez mais resistentes proporcionam maior confiabilidade e

segurana tanto para as derivaes de alta (transporte do gs para os city gates ) como de

baixa presso ( transporte dos city gates para os consumidores ), bem como sistemas de

monitoramento e proteo dos dutos esto cada vez mais sofisticados trazendo assim mais

confiabilidade para o sistema. (figura 7)

Figura 7 Segurana e controle

Fonte: dados retirados da publicao Gs natural - Plano de expanso estadual,

realizado pela Secretaria de Infra-Estrutura do Estado da Bahia, (2002a).


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O desenvolvimento tecnolgico do transporte do GNC atravs de cilindros de alta

presso tambm segue em rumo acelerado. A descoberta da utilizao de carvo ativado

dentro dos cilindros que resulta num agrupamento das molculas do gs reduzindo a presso

de trabalho no interior dos cilindros, possibilita a utilizao de materiais mais leves na sua

composio, bem como a variao dos formatos dos mesmos, fatores estes que constituem

significante alavanca de desenvolvimento para o setor veicular e de transporte rodovirio e

hidrovirio do gs natural. Vale ressaltar que como as molculas de gs se tornam mais

agrupadas ocorre o aumento do volume de acmulo nos cilindros o que favorece a reduo do

custo de transporte.

Figura 8 Tecnologia dos cilindros de gs

Fonte: (CTGS, 2003)

O transporte rodovirio e hidrovirio deve ser bastante contemplado no estudo de

viabilidade de produo e transporte do gs natural no Brasil principalmente nas reas com

baixo desenvolvimento urbano. A exemplo do Canad onde o transporte rodovirio de GNC

bastante utilizado, a estratgia de extrao e produo de gs em campos situados em reas

no desenvolvidas pode funcionar perfeitamente quando da utilizao do transporte do GNC

atravs de rodovias e rios para as reas de consumo.(figura 9)


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Figura 9 Transporte rodovirio de gs

O transporte no estado lquido na forma de GNL ( Gs Natural Liquefeito ) implica na

reduo de volume do gs em 600 vezes, o que facilita o armazenamento e transporte. Neste

caso o transporte feito atravs de trens, caminhes, barcaas e/ou navios criognicos, visto

que o gs deve ser mantido a uma temperatura de (-160oC).

Para que possa ser utilizado necessrio que o gs mantido a baixa temperatura

durante o transporte seja revaporizado em equipamentos apropriados. Vale ressaltar que aimplantao de terminais de recepo de GNL distribudas estrategicamente pela costa

brasileira (a exemplo do projeto existente a ser instalado no porto de Suape, no estado de

Pernambuco) uma opo bastante interessante para o Brasil. Plantas de revaporizao como

est possibilitariam o suprimento atravs da importao vinda de pases como Nigria,

Arglia, Venezuela, Trinidad e Tobago entre outros. (figura 10)

Levando-se em considerao que a maior parte do volume de gs consumido no

mundo (algo em torno de 80% ) queimado nos prprios pases de produo e transportado

principalmente via gasodutos ( gs comprimido GNC ), e que dos 20% restantes deste

volume 15% representam as transaes comerciais internacionais transportados tambm

atravs de gasodutos e somente 5% normalmente importado atravs de GNL, (SANTOS,

2002), conclui-se que o transporte de GNL tem um potencial de expanso bastante alto. Vale

ressaltar que este sistema de transporte fundamental na viabilizao da produo de gs em

reas mais remotas onde inexiste um consumo domstico.

Existem outras diferentes formas indiretas de transporte do gs natural, seja como

eletricidade (gas to wire ) , seja como produtos lquidos ou slidos atravs da sntese do gs.

No caso da transformao do gs em eletricidade as perdas energticas envolvidas so


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grandes e, maiores elas sero em proporo direta do aumento da distncia percorrida pela

eletricidade, transportada atravs dos cabos de fora do ponto de produo at o ponto de

consumo.

Este fato, aliado a perda energtica do insumo gs natural para a produo da

eletricidade, visto que grande parte do poder calorfico desperdiado no processo, ilustra

perfeitamente que a utilizao do gs natural para fins de produo de energia eltrica

isoladamente no consiste em uma boa prtica de utilizao deste recurso.

A transformao do gs em produtos sintetizados (lquidos sintticos do gs natural

LSGN) a exemplo da transformao em produtos slidos na indstria gasqumica e a

produo de combustveis lquidos so alternativas mais nobres de aproveitamento do gs.

Figura 10 - Cadeia do GNL

A etapa de distribuio a etapa final da cadeia do gs natural, que permite a chegada

do gs ao consumidor final, seja ele comercial, industrial, automotivo ou domstico. A

distribuio do gs ocorre em baixa ou mdia presso, isto , entre 4 e 20 atm e feita atravs

de gasodutos normalmente constitudos de materiais como ao, ferro fundido e polietileno. A

distribuio tambm ocorre a granel via GNL, tipo de distribuio indicada para regies onde

h pequena disponibilidade de redes. (figura 11)


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Figura 11-Sistema de transporte do Gs Natural

Fonte: (SANTOS, 2002)

*Elaborado a partir dos dados retirados do livro: Gs natural-estratgias para

uma energia nova no brasil. So Paulo: Annablume, Fapesp, Petrobras,2002.

352p

Para efeito de utilizao o gs natural difere de outros tipos de gases combustveis e

interessante destacar estas diferenas principalmente para efeito da adequao no uso de

equipamentos. (tabela 3)

Processamento

Gerao deeletricidade

Estao decompresso

Terminal deLiquefao

Sistemas detransformao

Produode Gs

Natural

Transporte atravs delinha de transmisso de

eletricidadeGTW-Gas to Wire

Transporte atravs deGasoduto

Gs Pipelines

GNL SistemascriognicosLNG Liquefied

Natural Gas

Transformao emprodutos lquidossintetizados de GsNatural LSGN

GTL Gs to Liquids

Impurezas

GNLGLP

Transformao emprodutos slidos

Indstriagasqumica

Petroqumica


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Tabela 3 - Comparativo do Gs Natural com outros gases combustveis

Gs Natural GLP Gs derefinaria

Origem Reservatrios depetrleo e de gs

no-associado

Destilao depetrleo e

processamentode gs natural

Processos derefino de

petrleo(craq.Cataltico,destilao,reforma e

coqueamentoretardo)

Peso molecular 17 a 21 44 a 56 24Poder calorfico superior

(kcal/kg)

24.000

a 32.000Poder calorfico superior

(kcal/m3)Rico: 10.900Processado:

9.300

10.000

Densidade relativa 0,58 a 0,72 1,50 a 2,0 0,82

Principais componentes Metano, etano Propano,butano

Hidrognio,nitrognio,

metano, etanoPrincipais utilizaes Gerao

termeltrica:(combustvel)industrial:

(combustvel,petroqumica esiderrgica)

Industrial,

residencial ecomercial(combustvel)

Industrial

(combustvel epetroqumica)

Presso dearmazenamento

200 bar 15 bar

Fonte: (CONPET,2003)

Comentrios:

Origem- existe uma diferena fundamental entre a origem desses gases: o gs natural encontrado na natureza

em reservatrios no subsolo, ao passo que todos os outros gases provm de processos industriais.

Peso molecular (e, em conseqncia, densidade)- o GLP o nico mais pesado que o ar. Logo, em caso de

vazamento, ele se concentra ao nvel do solo, enquanto os outros se dispersam rapidamente ou, em ambientes

fechados, concentram-se no teto. Esta diferena fundamental para nortear as aes em caso de vazamento de

gs.

Poder calorfico - o gs natural processado o de menor poder calorfico, sendo necessria, portanto, maior

quantidade desse gs em relao aos outros para uma mesma quantidade de energia liberada na queima.

Principais componentes - todos so base de hidrocarbonetos, mas o de refinaria contm componentesinorgnicos em propores considerveis.


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Principais utilizaes- basicamente, o gs de refinaria para uso industrial como combustvel e matria prima

petroqumica; o GLP alm do uso residencial e comercial utilizado tambm como combustvel industrial, j o

gs natural tem aplicaes em todos os setores, inclusive o automotivo. Deve-se destacar que a utilizao do

GLP em veculos proibida por lei. Alm disso, essa aplicao perigosa, devido s improvisaes e falta de

regulamentao nos equipamentos utilizados para esse fim.

Presso de armazenamento - o GLP comercializado em botijes de 13 kg e em cilindros de 45 kg. Em

ambos, quando cheios, a presso fica em torno de 15 atm. A essa presso e temperatura ambiente, 85% do seu

volume est no estado lquido e 15 % no estado vapor. O gs natural, quando utilizado em veculos (GNV - gs

natural veicular), vendido nos postos de servio presso de 200 atm, que a presso final do cilindro do

veculo. Nessa condio, a quantidade de gs natural no cilindro pode variar entre 20 e 50 kg. Para os demais

usos, ele distribudo em redes normais de distribuio de gs.

3.5 Possveis aplicaes

O gs natural um forte competidor para praticamente todos os combustveis

alternativos. Ele faz frente a outros combustveis fsseis como, por exemplo, o carvo,

bastante utilizado como energtico, compete com o leo combustvel, energia nuclear ou

hidroeletricidade na gerao de eletricidade. Pode ser utilizado tambm para aplicaes

residenciais, industriais e comerciais e mesmo na rea de transporte, onde demonstra

qualidades vantajosas quando comparado gasolina, diesel, GLP e lcool carburante.(figura12)

Sendo assim, ao mesmo passo que possui uma versatilidade de uso no existe uma

aplicao para a qual seja especfico, indispensvel e absoluto. Esta caracterstica que lhe

peculiar ao mesmo tempo em que traz vantagens fundamentalmente o motivo que impede o

gs natural de avanar na matriz energtica brasileira, visto que ele enfrenta em todos os

segmentos de mercado enorme concorrncia de outros energticos.

A penetrao do gs natural como energtico no Brasil envolve conflitos de interesseimportantes j que algum energtico tende a ser deslocado do mercado na medida em que o

gs avana.

O gs natural tambm pode ser utilizado em aplicaes no energticas como, por

exemplo, nas indstrias gasqumica e de fertilizante onde consumido como matria-prima,

contudo esta utilizao para o gs representa somente 6% da demanda mundial de gs.

importante frisar que a utilizao na indstria gasqumica representa uma alternativa

bastante vivel. Um plo gsquimico oferece grandes vantagens econmicas e tambmambientais quando comparado a uma unidade petroqumica que utiliza a nafta. A gerao de


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uma srie de produtos secundrios de alto valor agregado, bem como a concentrao da

produo em polietileno (os mercados de resina apresentam grandes taxas de expanso no

consumo de resinas plsticas que demandam grandes quantidades de polietileno) so fatores

da obteno de vantagens competitivas.

O plo gs qumico do Rio de janeiro na Bacia de Campos, por exemplo, utiliza como

matria prima o Gs Natural para a transformao de polietilenos, tendo como vantagens o

fato de estar prximo do mercado consumidor (a regio sudeste responsvel por 60% do

consumo nacional de polietilenos), e um menor investimento para gerao de Eteno, alm da

disponibilidade local para utilizao do Gs Natural.

FraoPesada

Frao leveMetano e Etano

El

dissertação - uso dos equipamentos residenciais

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