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[Agrocombustíveis] #��"����(��)�'�������
Espécies - Açúcares ou amidos
Espécies – Oleaginosas
Subproduto agroindustrial
Subproduto animal
Biogás
Consumo Energético Global
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[Fração de Energia Renovável no Consumo Final de Energia Global] 6787
Produção e Consumo de Biomassa
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Biomassa no Mundo
[Usos Energéticos Finais da Biomassa]
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Biomassa no Mundo
[Fluxo Comercial de pellets, biodiesel e etanol] 2011
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Biomassa no Mundo
[Produção mundial de biodiesel e etanol] 2000-2011
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Biomassa no Mundo
[Produção mundial de pellets] 2000-2011
BIOMASSA - BRASIL
Energia hidráulica
14,7%
Biomassa de cana15,7%
Biomassa tradicional
9,7%
Outras renováveis4,1%
Petróleo38,6%
Gás Natural10,1%
Carvão mineral5,6%
Urânio1,5%
[ OFERTA INTERNA DE ENERGIA]6788
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[ REPRESENTATIVIDADE DA PRODUÇÃO DE ENERGIA POR BIOMASSA ]6787
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Lenha38,3%
Caldo de cana16,8%
Álcool hidratado14,9%
Lixívia8,9%
Carvão vegetal7,0%
Álcool Anidro6,3%
Melaço4,7%
Biodiesel3,0%
Outras14,0%
BIOMASSA - BRASIL
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POTÊNCIA POR ESTADO (KW)
TIPO DE COMBUSTÍVEL
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Florestas Plantadas
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Unidade da Federação Madeira em tora (m3)
Conversão m3 para kg
Resíduo Campo
Resíduo Serraria
Energia MWh/ano
(n=15%) do Resíduo da
Serraria
Potencial MW/ano
(n=15%) do Resíduo da
SerrariaRondônia 0 0 0 0 0 0Amazonas 2350 1.598 240 120 279 0Pará 1985056 1.349.838 202.476 101.238 235.437 28Amapá 1331404 905.355 135.803 67.902 157.911 19Tocantins 0 0 0 0 0 0Maranhão 67635 45.992 6.899 3.449 8.022 1Piauí 0 0 0 0 0 0Ceará 18737 12.741 1.911 956 2.222 0Rio Grande do Norte 0 0 0 0 0 0Paraíba 0 0 0 0 0 0Pernambuco 0 0 0 0 0 0Alagoas 39982 27.188 4.078 2.039 4.742 1Sergipe 3790 2.577 387 193 450 0Bahia 16553764 11.256.560 1.688.484 844.242 1.963.353 236Minas Gerais 7781915 5.291.702 793.755 396.878 922.971 111Espírito Santo 6230714 4.236.886 635.533 317.766 738.992 89Rio de Janeiro 150072 102.049 15.307 7.654 17.799 2São Paulo 21912557 14.900.539 2.235.081 1.117.540 2.598.931 312Paraná 24028044 16.339.070 2.450.860 1.225.430 2.849.838 342Santa Catarina 15524088 10.556.380 1.583.457 791.728 1.841.229 221Rio Grande do Sul 7229754 4.916.233 737.435 368.717 857.482 103Mato Grosso do Sul 3776095 2.567.745 385.162 192.581 447.862 54Mato Grosso 36155 24.585 3.688 1.844 4.288 1Goiás 239296 162.721 24.408 12.204 28.382 3Distrito Federal 0 0 0 0 0 0TOTAL 106911408 72.699.757 10.904.964 5.452.482 12.680.190 1.524Fonte: IBGE - Produção da Extração Vegetal e da Silvicultura
BIOCOMBUSTÍVIES
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[Potencial de geração de energia elétrica a partir de resíduos florestais (silvicultura)]
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[Potencial de geração de excedente de energia elétrica no setor sucroalcooleiro]
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[Potencial para geração de energia elétrica a partir do óleo de palma (dendê)]
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[Potencial de geração de energia elétrica a partir de casca de arroz]
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[Potencial de geração de energia elétrica a partir de casca de castanha de caju]
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[Potencial de geração de energia elétrica a partir de casca de coco-da-baía]
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QUANTIDADE DE RESÍDUO
FATOR DE CONVERSÃO ENERGÉTICA
MAPA MUNICIPAL DIGITAL DO BRASIL
MAPA TEMÁTICOMAPA TEMÁTICO
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BIOGÁS: ALTERNATIVA ENERGÉTICA
O que é Biogás?
Conjunto de gases formado na degradação da matéria orgânica em meio anaeróbio
Digestão Anaeróbia: Processo fermentativo, sem a presença de oxigênio, em que a matéria
orgânica é degradada, formando, basicamente, metano e gás carbônico.
Histórico do Biogás
• Descoberta: 1667 (gás dos pântanos);• Século XIX: estudo de fermentação anaeróbica – água e
estrume;• Primeiros países a utilizarem processo biodigestão: Índia
e China;• Crise do Petróleo na década de 70: biodigestão anaeróbia
no Brasil;• Primeiro documento relatando a coleta de biogás: 1895
(ETE Inglaterra);• Primeiro estudo de aproveitamento de biogás: 1941
(pequena planta de tratamento de efluentes na Índia).
Processo de decomposição anaeróbiaMatéria Orgânica Sólida
Matéria Orgânica Solúvel(muito diversificada)
Ácidos Graxos Voláteis
Ácido Acético CH3COOH
Fase 1Hidrólise
Fase 2Acidogênese
Fase 3Acetogênese
Fase 4Metanogênese
Produtos FinaisH2O, CO2, CH4, NH4, H2S....
Fonte: Borges de Castilhos, 2000.
Composição Média do Biogás
Fonte: WEREKO-BROBBY; HAGEN, 2000
COMPONENTE QUANTIDADEMetano 60%
Dióxido de Carbono 35%
Outros Gases – Hidrogênio, Nitrogênio, Oxigênio, Amônia, Ácido Sulfídrico, Aminas Voláteis e Monóxido de Carbono
5%
Principais Fatores que Influenciam a Formação do Biogás
• Impermeabilidade ao ar: bactérias metanogênicas são estritamente anaeróbias – com a presença de ar, ocorre apenas a formação de CO2;
• Composição dos resíduos: quanto maior a porcentagem de material orgânico no resíduos, maior a concentração de metano no biogás.
Aspectos Físico-Químicos do Biogás
• Umidade: a umidade presente no biogás influencia diretamente o processo de combustão (diminui o poder calorífico);
• Quantidade de metano: quanto maior a quantidade de metano, maior o poder calorífico do biogás (o CO2 é a forma mais oxidada do carbono, não podendo ser mais queimado).
% Metano X Poder Calorífico
Relação entre poder calorífico do biogás e porcentagem de metano em volume
Fonte: Alves (2000)
Poder calorífico: ~ 5.500 kcal/m3 (considerado um gás pobre)
Equivalências do Biogás
Fonte: CARDOSO FILHO, 2001.
Combustível Quantidade equivalente a 1 m3 de biogás
Carvão Vegetal 0,8 kg
Lenha 1,5 kg
Óleo Diesel 0,55 L
Querosene 0,58 L
Gasolina Amarela 0,61 L
GLP (Gás Liquefeito de Petróleo) 0,45 L
Álcool Carburante 0,80 L
Carvão Mineral 0,74 kg
Dejetos Animais
Suínos (maioria dos projetos de aproveitamento energético do biogás)
Bovinos
Eqüinos
Aves
Abatedouro
Captação dos dejetos AcumuladorDejetos
BiodigestorDejetos
Lagoa deacumulaçãoFertirrigação
EfluenteEfluente
Biogás
Geração de energiaelétrica e/ou térmica
Coleta dos Dejetos
Os dejetos produzidos são coletados e conduzidos para um tanque de captação central
Este transporte é feito através de uma rede de ductos ou calhas
Tal sistema tem como finalidade facilitar o fluxo operacional (manejo), reduzir os custos e a necessidade de equipamentos, além de uniformizar a consistência e equalizar a vazão horária dos dejetos
Algumas características devem ser observadas para a sustentabilidade do sistema, entre elas a capacidade do tanque, que deve ser suficiente para armazenar o volume máximo de dejetos produzidos num único dia, a utilização de registros para um controle da vazão horária e evitar a entrada de água da chuva no sistema
Geração de biogás na zona rural
QCH4 = nº de dias por mês x nº de cabeças x Et x Pb x Conc. CH4VE
Onde:
•QCH4 = Vazão de metano por mês (m3CH4/mês)
•nº de dias por mês: número de dias de tratamento do efluente (dias/mês)
• nº de cabeças: quantidade de unidade geradora (unidade geradora)
• Et: Esterco total [kgesterco/(dia.unidade geradora)].
• Pb: Produção de biogás [kgbiogás/kgesterco];
• Conc. CH4: Concentração de metano no biogás [%];
• VE: Volume específico do metano [kgCH4/m3CH4], sendo este igual a 0,670 kgCH4/m3CH4.
Resíduos Sólidos Urbanos
Aumento desordenado da população+
Crescimento sem planejamento dos centros urbanos
Dificuldade das ações de manejo de
resíduos
DEFINIÇÃO: resíduos no estado sólido ou semi-sólido, que resultam de atividades da comunidade de origem: industrial, doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de serviços e de varrição.
Curiosidade
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Tempo de decomposição dos resíduos sólidos
Fonte: GRIPPI (2001).
Lixão a Céu AbertoDefinição: forma inadequada de disposição final de resíduos sólidos, que se caracteriza pela simples descarga do lixo sobre o solo, sem medidas de proteção ao meio ambiente ou à saúde pública. O mesmo que descarga de resíduos a céu aberto.
Principais impactos: No Lixão não existe nenhum controle quanto aos tipos de resíduos depositados nem ao local de disposição dos mesmos.
Nesses casos, resíduos domiciliares e comerciais de baixa periculosidade são depositados juntamente com os industriais e hospitalares, de alto poder poluidor.
Nos lixões pode haver outros problemas associados, como: presença de animais, presença de catadores (que na maioria dos casos residem no local), contaminação do lençol freático e água subterrânea, além de riscos de incêndios causados pelos gases gerados pela decomposição dos resíduos e de escorregamentos, quando da formação de pilhas muito íngremes, sem critérios técnicos.
Aterro Controlado
Definição: geralmente são antigos lixões que passaram por um processo de remediação da área do aterro, ou seja, isolamento do entorno para minimizar os efeitos do chorume gerado, canalização do chorume para tratamento adequado e remoção dos gases produzidos em diferentes profundidades do aterro.
Principais impactos: O aterro controlado é a forma de disposição de resíduos sólidos inadequado sob o ponto de vista ambiental, pois não pratica medidas para combate à poluição, uma vez que não recebe camada impermeabilizante ideal antes da deposição de lixo, causando poluição do solo e do lençol freático.
Aterro SanitárioDefinição: forma de disposição final dos resíduos sólidos urbanos que consiste na disposição na terra de lixo coletado e se utiliza métodos de engenharia para confinar os resíduos na área menor possível, reduzi-los a um menor volume e cobri-los com uma camada de terra, diariamente, ao final da jornada ou um período mais freqüente. Deve atender normas ambientais e operacionais específicas, de modo a evitar danos à saúde pública e à segurança, minimizando os impactos negativos.
Principais impactos: No aterro sanitário deve haver a impermeabilização do solo por meio de camadas de argila e geomembrana de polietileno de alta densidade (PEAD) para evitar a infiltração de chorume no solo. Deve haver, também, sistema de extração do biogás e de chorume do interior do aterro. O chorume éescoado para tanques de armazenamento e/ou sistema de tratamento.
Possíveis soluções para RSU• Redução na produção de resíduos sólidos –
conscientização da população• Reciclagem• Outras tecnologias
– “Waste to energy” (incineração) – Compostagem para resíduos orgânicos– Digestão Anaeróbia– Tratamento Mecânico Biológico– Plasma
Fonte: (Cenbio, 2008)P&D – AES Eletropaulo – 2006 a 2008