tema 3: avaliação dos aspectos ambientais da utilização de biomassa na região administrativa de...
TRANSCRIPT
Tema 3: Avaliação dos Aspectos Ambientais da utilização de biomassa na
região Administrativa de Araçatuba
Guilherme Augusto Marques Araujo
Professor: Prof. Dr. Miguel Udaeta
ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
2
Sumário da apresentação
1. Introdução: objetivo do trabalho
2. Caracterização da Região Administrativa de Araçatuba
3. Utilização da Biomassa
4. Efeitos da Utilização da Biomassa na Região
5. Projeção do cenário atual para os próximos 30 anos
3
1. Introdução: objetivo do trabalho
Apresentar um levantamento sobre a
utilização da biomassa na Região
Administrativa de Araçatuba, bem como
avaliar seus efeitos devidos ao uso e projetar
um cenário com base em dados atuais para
os próximos 30 anos.
4
Sumário da apresentação
1. Introdução: objetivo do trabalho
2. Caracterização da Região Administrativa de Araçatuba
3. Utilização da Biomassa
4. Efeitos da Utilização da Biomassa na Região
5. Projeção do cenário atual para os próximos 30 anos
5
2.1. Região Administrativa de Araçatuba
6
•área total: 18.588 km2
•nº de habitantes: 697.980 (2004)
•Economia baseada na agropecuária, com destaque para gado de corte e cana-de-açúcar
2.1. Região Administrativa de Araçatuba
7
Sumário da apresentação
1. Introdução: objetivo do trabalho
2. Caracterização da Região Administrativa de Araçatuba
3. Utilização da Biomassa
4. Efeitos da Utilização da Biomassa na Região
5. Projeção do cenário atual para os próximos 30 anos
8
3.1. Biomassa
• Definição:
Em termos energéticos, pode ser compreendida como um sistema de armazenagem de energia solar. As plantas absorvem a luz e realizam a
fotossíntese, ocorrendo a formação de sua matéria orgânica, a qual pode ser aproveitada in natura
pelo homem, através da queima para produção de calor, ou processada, através da transformação da biomassa em carvão, óleos, hidrogênio, alcoóis ou
ésteres.
9
3.1. Biomassa
Principais rotas de conversão da Biomassa
10
3.1. Biomassa
10020.635.248945Total
3,18656.04820Outros
78,9016.282.115656Fóssil
17,923.697.085269Biomassa
%Potência (kW)QuantidadeCombustível
Classe de Combustíveis Utilizados no Brasil - Operação
11
3.1. Biomassa
Distribuição da biomassa em nível nacional
12
3.1. Biomassa
1003.697.085269Total
0,228.0001Carvão Vegetal
0,5420.0302Biogás
5,54204.83224Resíduos de Madeira
72,292.672.561227Bagaço de Cana de Açucar
0,176.4002Casca de Arroz
21,24785.26213Licor Negro
%Potência (kW)QuantidadeCombustível
Atualmente há empreendimentos utilizando os seguintes combustíveis - Operação
13
3.1. Biomassa
14
3.2. Estratificação tipos de biomassas mais utilizadas
• Casca de Arroz;• Biodiesel a partir de culturas oleaginosas da região
(soja, mamona, amendoim, algodão e milho);• Alcool; e• Bagaço de Cana.
15
3.2.1 Casca de Arroz• A queima de casca de arroz em sistemas
termoelétricos é atualmente explorada através de duas usinas em operação, conforme levantamento junto a Aneel:– Usina Itaqui, da Camil Alimentos S/A, com
capacidade de geração de 4,2MW, em Itaqui – RS;e
– Usina Urbano São Gabriel, da Urbano Agroindustrial Ltda, com capacidade de geração de 2,2MW, em São Gabriel – RS.
16
3.2.2 Biodiesel
• Biocombustível derivado de biomassa renovável para uso em motores a combustão interna com ignição por compressão ou, conforme regulamento, para geração de outro tipo de energia, que possa substituir parcial ou totalmente combustíveis de origem fóssil.
17
3.2.2 Biodiesel
Usina localização situação capacidade (103 m3/ano)Fertibom Catanduva Construida e Produzindo 6
Dhaymers Taboão da Serra Construida e Produzindo 9Exacta Guarulhos em Planejamento 15Daffer Mariporã Construida e sem Produção 24IQT Taubaté Construida e sem Produção 35
Granol Campinas Construida e Produzindo 40Granol Tupã em Planejamento 40
Biocapital Charqueada Construida e sem Produção 60biopetrosul Taubaté Construida e sem Produção 60
Bertin Lins em Construção 100
fonte: Portal do Biodiesel (www.biodieselbr.com)
Estado de São Paulo
18
3.2.3 Alcool
• 13 usinas são responsáveis pela produção de álcool na região.
• O valor total produzido é de 740.000m³ de Álcool Total (Anidro + Hidratado).
• A produção de todo o estado e de 9.102.000m³ de Álcool Total.
• • Representa 8,1% da Produção total do
Estado.
19
3.2.3 Alcool
Cana de Açúcar - Álcool
719.471 1.098.832 16.849 Total
73.416 162.537 2.097 GuararapesUnialco
55.613 85.158 1.300 Sud MenucciPioneiros
67.528 233.362 2.519 ClementinaClealco
000PenápólisEverest
32.237 40.375 785 AvanhandavaDiana
75.528 125.240 1.735 ValparaísoCosan Univalem
34.766 57.970 810 MirandópolisCosan Mundial
50.645 60.032 1.085 AndradinaCosan Gasa
48.887 33.696 862 AraçatubaCosan Destivale
85.692 64.989 1.442 PenápólisCampestre
47.849 100.073 1.305 Bento de AbreuBenálcool
80.556 88.245 1.738 Santo Antonio do AracanguáAralco
66.754 47.155 1.171 AraçatubaAlcoazul
Álcool (m3)Açúcar (t)CANA (MIL T)MunicípiosUNIDADES REGIÃO
ARAÇATUBA
719.471 1.098.832 16.849 Total
73.416 162.537 2.097 GuararapesUnialco
55.613 85.158 1.300 Sud MenucciPioneiros
67.528 233.362 2.519 ClementinaClealco
000PenápólisEverest
32.237 40.375 785 AvanhandavaDiana
75.528 125.240 1.735 ValparaísoCosan Univalem
34.766 57.970 810 MirandópolisCosan Mundial
50.645 60.032 1.085 AndradinaCosan Gasa
48.887 33.696 862 AraçatubaCosan Destivale
85.692 64.989 1.442 PenápólisCampestre
47.849 100.073 1.305 Bento de AbreuBenálcool
80.556 88.245 1.738 Santo Antonio do AracanguáAralco
66.754 47.155 1.171 AraçatubaAlcoazul
Álcool (m3)Açúcar (t)CANA (MIL T)MunicípiosUNIDADES REGIÃO
ARAÇATUBA
20
3.2.3 Alcool
21
3.2.4 Bagaço de Cana• Resíduo fibroso resultante da extração do
caldo de cana (moagem). É utilizado como combustível nas caldeiras para cogeração de energia e calor. Caso seja hidrolisado, pode ser usado como ração animal e na fabricação de papel.
• O bagaço de cana é um grande empecilho nas usinas, pois é produzido em grandes quantidades (35% da cana), ocupa grandes áreas e pode vir a sofrer combustão espontânea.
22
3.2.4 Bagaço de Cana• A produção de eletricidade no setor
sucroalcooleiro é tida como um sub-produto do processo, uma vez que não é o interesse principal dos empresários. Isto se dá também, devido ao preço baixo de compra da eletricidade oferecido pelas concessionárias, pois a energia proveniente do bagaço de cana não é tida como uma energia firme. Entretanto o período de safra na Região Centro–Sul, que vai de maio a novembro, coincide com o período de baixos níveis nos reservatórios.
23
3.2.4 Bagaço de Cana• Porém no ano de 2001 o Brasil passou por uma séria
crise de abastecimento de energia elétrica, o preço do MWh se elevou e os empresários do setor sucroalcooleiro que possuíam excedente de eletricidade perceberam que poderiam lucrar com mais este produto.
• O Banco Nacional de Desenvolvimento – BNDES criou no ano de 2001 uma linha de crédito para o setor sucroalcooleiro. Este programa possui condições especiais de financiamento para aqueles que desejam investir em tecnologias mais eficientes para geração de eletricidade.
24
3.2.4 Bagaço de CanaUsina
Potência Fiscalizada
Destino da Energia
Proprietário Município CombustívelClasse
Combustí
Univalem 8.000 APE100% para Franco Brasileira
S/A Açúcar e ÁlcoolValparaíso - SP Bagaço de Cana de Açucar Biomassa
Unialco 3.600 PIE100% para Unialco S/A Álcool
e AçúcarGuararapes - SP Bagaço de Cana de Açucar Biomassa
Diana 2.873 APE100% para Destilaria de Álcool
Nova Avanhandava Ltda.Avanhandava - SP Bagaço de Cana de Açucar Biomassa
Benálcool 3.800 APE100% para Benálccol Açúcar e
Álcool S/ABento de Abreu - SP Bagaço de Cana de Açucar Biomassa
Gasa 4.000 PIE100% para Franco Brasileira
S/A Açúcar e ÁlcoolAndradina - SP Bagaço de Cana de Açucar Biomassa
Pioneiros 42.000 APE100% para Destilaria Pioneiros
S/ASud Mennucci - SP Bagaço de Cana de Açucar Biomassa
Alcomira 2.400 APE 100% para Alcomira S/A Mirandopólis - SP Bagaço de Cana de Açucar Biomassa
Generalco 3.800 APE100% para Destilaria Generalco
S/AGeneral Salgado - SP Bagaço de Cana de Açucar Biomassa
Clealco 11.200 APE100% para Clealco Açúcar e
Álcool LtdaClementina - SP Bagaço de Cana de Açucar Biomassa
Alcoazul 7.400 APE 100% para Álcool Azul S/A Araçatuba - SP Bagaço de Cana de Açucar Biomassa
Destivale 3.200 APE100% para Destilaria Vale do
Tietê S/AAraçatuba - SP Bagaço de Cana de Açucar Biomassa
Aralco 4.800 APE100% para Aralco S/A Comércio e Indústria
Santo Antônio do Aracanguá - SP
Bagaço de Cana de Açucar Biomassa
97.073
SPServiço Público
PIEProdução
Independente
APEAutoprodução de Energia
Legenda
USINAS do tipo Biomassa em Operação
25
Sumário da apresentação
1. Introdução: objetivo do trabalho
2. Caracterização da Região Administrativa de Araçatuba
3. Utilização da Biomassa
4. Efeitos da Utilização da Biomassa na Região
5. Projeção do cenário atual para os próximos 30 anos
26
4.1. Emissão de Poluentes
• Considera-se poluente qualquer substância presente no ar (no caso dos Gases) e que pela sua concentração pode considerá-lo impróprio, nocivo ou ofensivo a saúde, inconveniente ao bem estar público, danoso aos materiais, à fauna e á flora ou prejudicial à segurança, ao uso e gozo da propriedade e às atividades normais a comunidade. Destacamos, para biomassa:
- Material particulado (MP);- Monoxido de carbono (CO);- Dióxido de Enxofre (SO2);- Dioxido de Carbono (CO2); e - Oxidos de Nitrogênio (NOx).
27
4.1. Emissão de Poluentes
28
4.1. Emissão de Poluentes• Principais efeitos:
Poluente Efeitos
CO
Liga-se à hemoglobina, ocupando o lugar destinado ao transporte do oxigênio diminuindo a oxigenação do sangue, podendo causar morte por asfixia;
Tonturas e vertigens; Alterações no sistema nervoso central, cardiovascular, pulmonar e outros.
SOx
Complicações no sistema respiratório; Um dos principais causadores da chuva ácida; Toxidade aumentada em combinação com outros poluentes.
O3
E envelhecimento precoce; Diminui a resistências às infecções; Provoca irritação nos olhos, nariz e garganta e desconforto respiratório.
MP
Irritação nos olhos e garganta; Defesa imunológica alterada; Toxicidade sistemática; Função pulmonar prejudicada.
HC Responsáveis pelo aumento da incidência de câncer no pulmão; Provoca irritação nos olhos, nariz, pele e aparelho respiratório.
NOx
Irritação dos olhos e do nariz; Doenças no trato respiratório; Danos ao pulmão; Estresse do coração; Diminuição da resistência a infecções e alterações celulares.
29
4.1. Emissão de Poluentes
Comparação dos resultados referentes às emissões de carbono nas diferentes tecnologias para geração de eletricidade
30
4.1. Emissão de Poluentes
Emissões de poluentes em caldeiras a bagaço de cana (50% umidade)
31
Sumário da apresentação
1. Introdução: objetivo do trabalho
2. Caracterização da Região Administrativa de Araçatuba
3. Utilização da Biomassa
4. Efeitos da Utilização da Biomassa na Região
5. Projeção do cenário atual para os próximos 30 anos
32
5.1. Evolução da Área de Plantio de Cana
33
5.1. Evolução da Área de Plantio de Cana
34
5.1. Evolução da Área de Plantio de Cana
35
5.2. Projeção
• Fatores a serem considerados:
- Potencial de utilização da safra do período (evolução de áreas de plantio);
- Aumento da safra ao longo dos anos; e
- Inserção de outros tipos de biomassa (casca de arroz e biodiesel).
36
5.2. Projeção
• Cenário adotado para um horizonte de 30 anos:- Aproveitamento dos recursos disponíveis na região,
admitindo-se utilização plena do potencial realizável de cada recurso de biomassa;
- Não considera-se o aumento de area de plantio, haja vista o aproveitamento para tais recursos demandar muito espaço, em comparação com os demais. Adota-se a hipótese de que no potencial realizável já estará implícito o aumento de área de plantio, haja vista tal consideração se balizar na área máxima disponível para as respectivas culturas.
37
5.2. Projeção
100 – 18017 mil---Gás Natural (termelétricas)
2504,8 mil18 milEsgoto
160 – 4007,4 mil37 milAterros Sanitários
60 – 1206 mil60 milResíduos Rurais Animais
35 – 145Pequenas centrais hidrelétricas
45 – 200Micro centrais hidrelétricas
60 – 250
130 mil1300 mil
Pico Centrais Hidrelétricas
50 – 95Eólica de Grande Porte
100 – 200730 mil8760 mil
Eólica de Pequeno Porte
30 – 607 mil72 milColetores Solares
500 – 1160657 mil37.000 milFotovoltaica
20015 mil154 milBiodiesel
90 - 150500916Cascas de Arroz
45 – 1051814 mil3628 milÁlcool
45 – 10573 mil1221 milBagaço de Cana
Custo da Energia Gerada (US$/MWh)
Potencial Realizável (MWh/ano)
Potencial Teórico (MWh/ano)
Recurso
38
5.2. Projeção
• Etapas posteriores:- Comparação, em mesma unidade, com os valores
atuais e do cenário proposto; e- Executar uma tentativa aproximada de calculo de
emissões no cenário atual e o proposto.
39
Fim