A versatilidade das tradicionais fontes orgânicas

 

A bioenergia também foi objeto de discussão no Fórum de Energias Renováveis. Gerada por meio de fontes como matérias orgânicas de origem vegetal ou animal, ela tem a versatilidade como uma das principais características, já que é igualmente útil na produção de combustíveis, eletricidade e calor.

Em dezembro do ano passado, o governo gaúcho assinou contrato de suprimento de biometano após estudos de viabilidade feitos pela Companhia de Gás do Estado do Rio Grande do Sul (Sulgás), com a pretensão de instalar a central de tratamento integrado de resíduos em Triunfo, na região metropolitana. Em 2016, o Estado tinha capacidade de produzir 2,7 milhões de metros cúbicos (m³) por dia de biogás, 1,5 milhão de m³ por dia de biometano e gerar 2,4 gigawatts (GW) de energia elétrica a partir da biomassa agrossilvopastoril.

Os dados são do Atlas das Biomassas, estudo encomendado pela Sulgás junto à Universidade do Vale do Taquari (Univates) e concluído no ano de 2016. De acordo com a Associação Brasileira do Biogás (Abiogás), o Brasil tem potencial de produção de 120 milhões de m³ diários do biogás, que poderiam suprir 40% da demanda por energia elétrica e 70% do consumo de diesel. 

A biomassa residual produzida no Rio Grande do Sul tem origem em cinco diferentes fontes, ainda conforme o documento: pecuária, especialmente dejetos de bovinos, suínos, aves, equinos e ovinos, agroindustrial, este subdividido em abate bovino, suíno, avícola e laticínios, e ainda resíduos de vinícolas, Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs) e aterros por meio do reúso dos resíduos sólidos urbanos. “Temos matéria-prima para utilização de biogás infinito. O Brasil produz diariamente 220 mil toneladas de resíduos domiciliares. No mínimo, 110 missão orgânicos”, disse no evento Pedro Rudimar, professor do IMED em Passo Fundo.

De acordo com a Aneel, a biomassa utilizada no Estado também provém de materiais como casca de arroz e resíduos de madeira. Os maiores índices de geração, conforme o Atlas das Biomassas, estavam na Fronteira-Oeste, detendo 16,4% do total. Na sequência, vêm o sul gaúcho, Campanha, Vale do Taquari e Serra. O potencial da biomassa está no radar de grandes empresas como a Braskem e a BSBIOS, que participaram do Fórum e expuseram suas experiências de produção.

Futuro

"O futuro é verde. O meio ambiente é a pauta". A expert em Estudos de Futuros e Neo Humanista e CEO da W Futurismo, Jaqueline Weigel, foi a palestrante de abertura do Fórum de Energias Renováveis. Segundo ela, o futuro deve instigar os líderes, nas empresas e no poder público, a pensarem a longo prazo. “Não vamos mudar o planeta em cinco anos. E é preciso saber aonde se quer chegar. Ninguém pega um avião sem saber o destino.”

Fontes hídricas: mais baratas aos consumidores

As fontes hídricas são as que geram a energia mais barata para os consumidores, segundo aponta o presidente da Associação Gaúcha de Fomento às Pequenas Centrais Hidrelétricas (AgPCH), Roberto Zuch. De acordo com ele, além de pioneiro na área, o RS é exportador de conhecimento e tecnologia para todo o planeta. “Elas não dependem de grandes estruturas de linhas de transmissão, se posicionam próximas do centro de carga, têm pouca perda no transporte e a vida útil mais longa entre todas as fontes”, comenta o presidente da AgPCH.

A AgPCH, utilizando informações divulgadas pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), afirma que o Rio Grande do Sul tem 5.972 MW de fontes hídricas e é o terceiro estado da federação com maior potencial deste tipo de energia, se posicionando atrás apenas de Mato Grosso e Minas Gerais. O RS tem, atualmente, 150 usinas hídricas em operação, das quais 77 são PCHs, e que geram, no total, 913 MW. “O potencial operatório apenas das PCHs no Estado é capaz de abastecer em torno de 1,8 milhão de residências”, afirma Zuch.

A instalação de uma usina do gênero requer diversos trâmites, especialmente ambientais. O caminho é longo e a demora no licenciamento preocupa permanentemente o setor. Conforme a associação, a lentidão nos processos de implantação das PCHs e CGHs gera um atraso em investimentos que superariam R$ 4 bilhões apenas no Rio Grande do Sul. “O potencial de PCHs em licenciamento atualmente na Fundação Estadual de Proteção Ambiental (Fepam) teria a capacidade de dobrar a potência instalada atualmente em operação no RS”, salienta o presidente da AgPCH.

A vantagem desta tecnologia, aponta ele, é que elas não dependem de grandes estruturas de linhas de transmissão, além de estarem posicionadas próximas dos centros de carga, têm pouca perda no transporte e logística e vida útil mais longa entre todas as fontes. “Usinas hídricas instaladas aumentam o Índice de Desenvolvimento Humano (IDH) do município onde estão situadas”, afirma Zuch. Há um círculo virtuoso relacionado a esta instalação, que gera, reforça a AgPCH, incentivo ao turismo, criação de empregos, atração de indústrias, melhoria na infraestrutura local e melhores oportunidades de negócios para toda a cadeia produtiva.

Energia para o desenvolvimento do Rio Grande do Sul

Consideradas estratégicas, a situação atual e o potencial futuro das fontes renováveis estão em debate no Estado

Em 2010, o Rio Grande do Sul tinha instalado em seu território um parque de geração de energia que, contando todas as fontes, renováveis ou não, somava 6.244 megawatts (MW). Dez anos mais tarde, este número havia crescido 37,4%, para 8.583 MW, fora os sistemas de mini e microgeração energética, que totalizam 573 MW. As informações, divulgadas pelo Atlas Socioeconômico do Estado, elaborado pela Secretaria de Planejamento, Governança e Gestão (SPGG), mostram que este aumento está sustentado, em grande parte, pela diversificação das fontes de energia, especialmente aquelas que podem ser naturalmente renovadas.

Conforme a Empresa de Pesquisa Energética (EPE), vinculada ao Ministério de Minas e Energia, a capacidade instalada no RS representava, também em 2020, 5% do total do Brasil. Também no Rio Grande do Sul, 52% da matriz geradora correspondia a hidreletricidade, desde usinas, pequenas centrais (PCHs) e centrais geradoras (CGHs), 23% a termelétricas movidas a combustível fóssil ou biomassa, 23% a energia eólica e 2% a energia solar. Esta diversificação, afirma o Atlas, “tem assegurado melhorias na relação entre produção, importação e consumo no Estado”. Matrizes renováveis já são responsáveis por 80% da energia do Estado, sendo aproximadamente 20% delas energia eólica, de acordo com a Secretaria Estadual de Desenvolvimento Econômico (Sedec).

O Correio do Povo realizou, na quinta-feira, o Fórum de Energias Renováveis, na sede do Imed, em Porto Alegre, reunindo especialistas dos setores público e privado. Na pauta principal, a situação atual e potenciais futuros das fontes renováveis no Estado, consideradas estratégicas e cuja importância se faz verificar pelo caráter de preservação do meio ambiente. Neste momento, mais do que nunca, aspectos como o aquecimento global e as mudanças climáticas já estão claramente presentes no cotidiano da população.

Foto: Alina Souza

PorFelipe Faleiro

Novo gerador flutuante extrai energia das ondas do mar e promete ser superior a energia eólica e solar

O sistema opera em unidades autônomas, na forma de grandes estruturas flutuantes. [Imagem: Colin Keldie/KTH]

Com os testes do protótipo do gerador capaz de extrair energia das ondas já em andamento, engenheiros destacam que a nova invenção pode captar energia superior aos painéis de energia solar e torres de energia eólica.

Um projeto elaborado por engenheiros australianos resultou em um novo gerador que é capaz de captar e dobrar a energia proveniente das ondas do mar, algo que pode significar a viabilização dessa fonte riquíssima de energia limpa, estudos apontam que a eficácia do novo gerador é superior aos painéis de energia solar e torres de energia eólica.

Professor Xu Wang fala a respeito da energia das ondas e o funcionamento da captação de energia renovável.

O professor Xu Wang, da Universidade RMIT, relatou que mesmo que a energia eólica e a energia solar sejam atualmente as dominantes do mercado, se tratando de fonte de energias renováveis, elas só estão disponíveis cerca de 20 a 30% do tempo. Já a energia das ondas do mar está disponível praticamente o tempo inteiro. O professor Wang acredita que a potência existente na energia das ondas do litoral é imensa.

Estima-se que o alto potencial inexplorado da energia das ondas oceânicas ao redor do mundo, chega ao equivalente de boa parte da produção de eletricidade mundial hoje. Entretanto, os diversos desafios ao desenvolver novas tecnologias que possam extrair essa energia das ondas do mar com muita eficiência e que possa resistir ao meio super agressivo da água salgada do mar são os fatores que seguem mantendo o uso da energia das ondas ainda em fase experimental.

O gerador fica dentro de uma boia, logo acima da linha da água. A ideia de colocá-lo numa boia é justamente para preservar sua vida útil, já que que a água do mar é muito corrosiva.

Protótipo Gerador de eletricidade flutuante

Geração de energia pelas ondas do mar

O gerador flutuante extrai duas vezes mais energia das ondas do oceano, sendo superior a energia eólica e energia solar. O protótipo segue em teste pela equipe de laboratório do professor Wang. A proposta do professor e de seus alunos para que todos possam utilizar a fonte renovável de energia das ondas está em uma turbina dupla, fixas ao gerador flutuante. Essas turbinas boiam sincronizadamente, acompanhando o vai e vem das ondas, fazendo a dupla captura da energia das ondas do mar.

Esta é uma visão simples dada pelo professor. É possível que a sistematização construída até agora fique muito mais complexa. O protótipo conta com diversos sensores, computadores de verificação e controle, além de atuadores que ajudam na sincronização dos geradores em relação as ondas, que são sempre variáveis.

Energia das ondas do mar

Protótipo em escala de laboratório testado pela equipe.[Imagem: RMIT University]

O protótipo conta também com duas rodas de turbina exclusivas, que atuam em contra rotação. O gerador poderá dobrar sua potência ao obter duplamente a energia das ondas do mar. Segundo o professor Wang, o protótipo, nesse caso, acaba sendo tendo muito mais aproveitamento em comparação a outras tecnologias de absorção pontual que se encontram em experimento, em laboratórios mundo a fora.

O protótipo gerador de energia flutuante obteve muito sucesso em todos os testes feitos após a aplicação de melhorias no decorrer das pesquisas. A equipe de Wang agora busca contato com empresários ou parceiros da indústria para testar um modelo em escala real e viabilizar a comercialização do gerador.

SEMINÁRIO FINAL DO PROJETO MERCADOS DE CARBONO COM O LANÇAMENTO DO MARCO REGULATÓRIO RESPECTIVO

 O evento, tem como objetivo apresentar e discutir o cenário atual e os desafios para a pauta da precificação das emissões de gases de efeito estufa.

Quanta energia renovável há disponível na Terra?

Toda a energia da Terra é, em última instância, irradiada para o espaço - é por isso que há tanto interesse no chamado resfriamento radiativo, ou refrigeração passiva. [Imagem: NASA]

Fluxos de materiais e fluxos de energia

Que a Terra tem seus limites em termos de energia, é algo sobre o que já temos uma noção muito firme.

É por isso que governos e instituições em todo o mundo estão defendendo o conceito de economia circular. Ao fechar os ciclos dos materiais, os impactos ambientais associados à extração de matérias-primas podem ser evitados e o problema dos resíduos pode ser resolvido em grande medida.

Essa abordagem, no entanto, não é por si só suficiente para construir uma sociedade sustentável, uma vez que deixa em aberto a questão de quanto e com que rapidez os materiais podem ser reciclados e quanta energia é usada para alimentar esses ciclos.

Afinal, em uma sociedade verdadeiramente sustentável, não apenas os fluxos de materiais, mas também os fluxos de energia devem permanecer dentro dos limites estabelecidos pelo nosso planeta.

A questão-chave é, portanto: Há energia renovável suficiente disponível na Terra para gerenciar de forma sustentável os fluxos de materiais sem violar os limites planetários?

Esta questão está sendo investigada por uma equipe liderada pelo professor Harald Desing, do Laboratório de Tecnologia e Sociedade, ligado ao EMPA, na Suíça.

Esquema para quantificação do estoque de energia renovável da Terra.

[Imagem: Harald Desing et al. - 10.3390/en12244723]

Energia limpa sem limites?

Se olharmos para a Terra como um sistema, ela só troca energia com o espaço. De longe, a maior parte da energia trazida para o sistema terrestre é a radiação solar, complementada por pequenas contribuições do movimento planetário e da energia geotérmica. Esses fluxos de energia sempre foram usados inteiramente pela própria Terra, alimentando seus vários subsistemas, como os oceanos, a atmosfera e as florestas, bem como a geração das superfícies de gelo reflexivas.

A maioria desses subsistemas converte a energia recebida em fluxos de energia renováveis adicionais, por exemplo, as correntes de vento e água ou a produção de biomassa. Nessas conversões, a energia livre, chamada exergia, é extraída dos fluxos de energia que chegam.

À medida que a humanidade desvia cada vez mais fluxos de energia renovável para suas atividades, as partes disponíveis para o sistema terrestre são reduzidas. O sistema terrestre pode compensar esses desvios até certo ponto. No entanto, se eles forem muito grandes, aumenta o risco de ultrapassar os chamados "pontos de inflexão". Isso resultaria em mudanças rápidas e irreversíveis no sistema terrestre, como o derretimento das calotas polares, o que por sua vez aceleraria as mudanças climáticas.

A fim de não exceder esses pontos de inflexão, a área de terra ocupada pela tecnosfera não deve exceder um determinado limite planetário - que não sabemos ainda qual é. Contudo, além da escala, a forma como a terra é usada também é crucial: Usinas de energia solar, em vez de florestas, por exemplo - é apenas um exemplo, já que não há propostas de derrubar florestas para instalar painéis solares - atrapalhariam a biodiversidade, a evaporação e, portanto, o ciclo da água, a irradiação de calor de volta ao espaço e muito mais.

Esses limites máximos para ocupação da terra não se aplicam apenas ao uso direto da energia solar, mas também à colheita da chamada energia química - isto é, à agricultura e silvicultura, que produzem alimentos e forragens, materiais de aquecimento, combustíveis e materiais de construção. Aqui, a produção de energia para uso humano, incluindo os biocombustíveis, já compete com a produção de alimentos em muitas áreas.

Há muita energia na Terra, mas apenas uma parte pequena dela pode ser desviada da manutenção do próprio sistema planetário. [Imagem: Harald Desing et al. - 10.3390/en12244723]

Eletricidade como moeda universal

Para poder comparar ou somar os diversos potenciais de energias renováveis, os pesquisadores os converteram em equivalentes de energia elétrica.

Para fazer essa conversão, foram levadas em consideração as eficiências das tecnologias das usinas disponíveis hoje, já que faz diferença se a eletricidade é gerada a partir de energia solar, queima de madeira ou carvão ou energia hidrelétrica. Essas perdas de conversão reduzem a possível colheita de alguns potenciais de forma significativa.

O resultado do estudo é surpreendente: 99,96% da energia que chega à Terra vinda do espaço é necessária para alimentar o próprio sistema terrestre e a produção de alimentos - portanto, apenas 0,04% pode ser usado tecnicamente.

Embora pareça pouco, esse potencial ainda é cerca de dez vezes maior do que a demanda global de energia de hoje.

Um outro resultado, por outro lado, não é surpreendente quando olhamos para as perdas de conversão: Devemos preferir colher e usar a energia disponível por meio da conversão direta da energia solar. Afinal, quase todos os recursos de energia renovável - incluindo eólica, hidrelétrica e produção de biomassa - são, em última análise, movidos a energia solar. O uso direto de energia solar, portanto, significa menos etapas de conversão e, desta forma, menos perdas.

Outra tecnologia em desenvolvimento a ser considerada em futuros estudos inclui as células termovoltaicas, que geram eletricidade à noite aproveitando o frio do espaço. [Imagem: Masashi Ono]

Fotovoltaicos em todas as superfícies feitas pelo homem

Grande parte da energia do Sol poderia ser colhida de uma pequena porção dos desertos da Terra, mas isso é técnica e logisticamente problemático.

Assim, a equipe propõe que a energia solar deve ser colhida em superfícies já "tampadas" em todo o mundo, o que inclui telhados e fachadas, mas também estradas, ferrovias e estacionamentos. Essa área seria suficiente para alimentar uma sociedade global com o consumo de energia dos países desenvolvidos.

No entanto, se o interesse for elevar a demanda global de energia ao nível da demanda per capita atual na Suíça, será necessário usar áreas desérticas. Todos os outros potenciais de energia (por exemplo, eólico ou biomassa) são ordens de magnitude menores do que o uso direto de energia solar - e alguns recursos já estão sendo usados em demasia. No entanto, eles podem desempenhar um papel significativo localmente, especialmente porque podem reduzir a necessidade de capacidade de armazenamento de energia, um problema que não foi considerado neste estudo - a coleta de energia solar pela tecnologia fotovoltaica é ótima para o dia, mas não funciona à noite.

Então o caminho para uma sociedade sustentável em termos energéticos é tão simples quanto construir usinas solares em massa? Não é tão simples, é claro.

A equipe analisou apenas a primeira etapa - calcular o potencial de energia disponível. A quantidade real de energia disponível será menor: Os fatores limitantes incluem a disponibilidade de matérias-primas, mas também capital humano e financeiro, impactos ambientais durante a extração ou produção de matérias-primas, operação e descarte das usinas e a necessidade de infraestrutura adicional para distribuição e armazenamento de energia.

Os pesquisadores estão analisando agora como pode ser esse caminho para nos levar de uma sociedade baseada em combustíveis fósseis para uma sociedade solar. O sistema de energia solar não deve apenas ser grande o suficiente para atender à demanda global, mas também deve ser capaz de substituir o sistema de combustível fóssil com rapidez suficiente para evitar a catástrofe climática a tempo, adiantam eles.

Bibliografia:

Artigo: Powering a Sustainable and Circular Economy-An Engineering Approach to Estimating Renewable Energy Potentials within Earth System Boundaries

Autores: Harald Desing, Rolf Widmer, Didier Beloin-Saint-Pierre, Roland Hischier, Patrick Wäger

Revista: Energies

DOI: 10.3390/en12244723

MDR debate utilização de resíduos sólidos urbanos como fonte de geração de energia

Encontro virtual também reuniu representantes dos ministérios de Minas e Energia e do Meio Ambiente, da Empresa de Pesquisa Energética (EPE) e da iniciativa privada.

Brasília (DF) – O secretário nacional de Saneamento do Ministério do Desenvolvimento Regional (MDR), Pedro Maranhão, participou nesta terça-feira (11) de reunião do grupo de trabalho interministerial que discute a entrada dos resíduos sólidos urbanos no rol das matrizes energéticas do Brasil. O encontro, realizado de forma on-line, contou com a participação de representantes dos ministérios de Minas e Energia (MME) e do Meio Ambiente (MMA), da Empresa de Pesquisa Energética (EPE) e da iniciativa privada.

Na avaliação do secretário, a reunião permitiu que o Governo Federal conhecesse a realidade do segmento às portas do leilão de novas matrizes energéticas autorizado pelo MME. O certame está previsto para setembro deste ano e tem como uma de suas novidades exatamente a inclusão da produção energética por meio de resíduos sólidos urbanos.

“O Governo Federal tem todo o interesse em diversificar a matriz energética e a entrada dos resíduos sólidos urbanos é uma novidade importante, pois poderemos dar uma destinação adequada a esses materiais e permitir a geração de novas fontes de receita para o setor”, afirmou Maranhão.

O diretor de Informações e Estudos Energéticos do MME, André Luiz Rodrigues Osório, reforçou que a geração por meio de resíduos sólidos urbanos terá importância para o Brasil nos próximos anos. A fonte energética, inclusive, deverá ser incluída no Plano Decenal de Expansão de Energia (PDE) 2030. O documento é um indicativo das perspectivas de expansão futura do setor de energia sob a ótica do Governo Federal.

“A redução de carbono é uma questão que está na agenda do Ministério de Minas e Energia e a entrada de resíduos sólidos como matriz está inserida nesse escopo e, por isso, também está no nosso radar para a expansão das fontes energéticas”, observou Osório.

Também participaram do encontro representantes do Sindicato das Empresas de Limpeza Urbana (Selurb); da Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais (Abrelpe); da Associação Internacional de Resíduos Sólidos (ISWA, na sigla em inglês); da Associação Brasileira de Recuperação Energética de Resíduos Sólidos (Abren); da Associação Brasileira da Indústria de Máquinas e Equipamentos (Sindesam); da Associação Brasileira de Resíduos Sólidos e Limpeza Urbana (ABLP); e da Associação Brasileira de Engenharia Industrial (Abemi).

FONTE: www.gov.br/mdr

Lixo urbano pode gerar energia em Belém/PA

Estudo mostra que área metropolitana e seus 2,5 milhões de habitantes, com geração diária de 2,2 mil toneladas por dia, permitiria a geração de 53 MW ao ano, através de usinas

Catadores atuam na capital: com usinas adequadas, Belém poderia gerar energia para ajudar a abastecer a cidade (Thiago Gomes/O Liberal)

Belém reúne um grande potencial para transformar lixo urbano em energia, contribuindo para o desenvolvimento econômico e social regional e para proteção ambiental na capital paraense. Esse assunto pode, inclusive, contribuir com o debate entre os municípios da RMB, sobre como ficará a armazenagem dos detritos urbanos com o término do aterro sanitário em Marituba. Uma tecnologia de transformação do lixo urbano bem utilizada é a recuperação energética, por meio do tratamento térmico dos resíduos (waste-to-energy – WTE). De acordo com a Associação Brasileira de Recuperação Energética de Resíduos (Abren), “a região metropolitana de Belém tem uma população de 2,5 milhões de habitantes, com uma geração anual de 803 mil toneladas de lixo urbano, e uma geração diária de 2,2 mil toneladas por dia”. Segundo a Abren, isso permitiria a geração de 53 MW de potência instalada, por meio de usinas waste-to-energy (WTE).

No entanto, esses 53 MW potenciais seriam reduzidos de sete a dez vezes, caso se decida utilizar aterro sanitário com captura de gás. Isso aconteceria porque uma tonelada de lixo gera de 450 a 600kW/h em usina waste-to-energy, ao passo que, em usina de captura de gás de aterro, o desempenho é de 65kw/h por tonelada de lixo. Na operação da usina, estima-se uma economia de R$ 990 milhões no atendimento médico decorrente do contato inadequado com o lixo urbano, R$ 1,4 bilhões em danos ambientais, que serão evitados, e R$ 128 milhões no transporte do lixo urbano, já que as usinas WTE geralmente ficam mais próximo à geração do lixo, quando comparado com os aterros sanitários.

“O 5º Relatório do IPCC (ONU, 2011) – Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas – aponta que as usinas WTE reduzem em oito vezes as emissões de gases de efeito estufa, quando comparado com aterro sanitário com captura de metano. Com isso, estima-se que serão evitadas emissões de 43 milhões de toneladas por ano de CO2 equivalente, o que representa 130 milhões de árvores plantadas ou 234 mil veículos a gasolina eliminados por ano das ruas”, destacou o presidente da Abren, Yuri Schmitke Almeida Belchior Tisi, à redação integrada de O Liberal.

“As usinas WTE também irão reciclar 4 milhões de toneladas de minerais como agregado por ano, e recuperar 838 mil toneladas de metais ferrosos e não ferrosos por ano. Por fim, estima-se que Belém poderá demandar R$ 1,9 bilhões em investimentos iniciais para usinas WTE (CAPEX), e R$ 442 milhões em receita bruta anual, aumentando significativamente a arrecadação tributária nos Municípios e no Estado do Pará”, calcula Belchior Tisi.

Material coletado por catadores por semana, em Belém, é de 12 toneladas (divulgação)

Desafio é separar o lixo na fonte

Na avaliação do professor universitário e doutor em Engenharia Ambiental Paulo Pinho, em Belém, a implantação de um projeto nesse sentido abrange um programa de segregação dos resíduos na fonte, seja em uma casa, seja em um comércio, uma feira livre. Isso porque é decisivo se colocar no gerador de energia somente o material específico, a fim de se evitar perda de energia.

“Uma condição preliminar é nós termos uma boa coleta seletiva na cidade, e toda uma população sabendo o que fazer: separar os seus resíduos sólidos urbanos por classe, seja reciclado, seja compostado seja ela também incinerável (tratado termicamente-grifo nosso)”, ressaltou.

Pinho considera que Belém pode aproveitar o lixo urbano para geração de energia, mas o desafio são os custos de implantação e operação do projeto, o que tem de ser considerado em um estudo de viabilidade.

Transformação em riqueza

A recuperação energética por meio do tratamento térmico dos resíduos (WTE), mediante processo de combustão, reduz em 99% o volume do rejeito destinado ao aterro, sendo que de 12% a 18% são escórias que podem servir para a pavimentação e construção civil, e de 3% a 5% são metais ferrosos e não ferrosos, que retornam para a indústria. O vapor gerado também pode ser utilizado. Ele serve ao aquecimento ou resfriamento de residências ou edifícios, e para a gerar energia elétrica limpa e renovável.

Outra tecnologia relevante, como destaca Yuri Tisi, é a separação e preparação (blendagem) do Combustível Derivado de Resíduos (CDR) do lixo urbano, que poderá ser utilizado em processos industriais na forma de coprocessamento. O CDR contribui para a redução dos gases de efeito estufa.

Segundo estudo da Abren, “o Brasil tem o potencial de fazer a recuperação energética (WTE) de 48% da população brasileira, situada nas 28 regiões metropolitanas com mais de 1 milhão de habitantes”. A Abren diz ainda que o tratamento térmico do lixo urbano ocorre somente com a fração não reciclável, e que a reciclagem ocorre nas residências e nas centrais de triagem e separação, que existem em praticamente todas as 28 regiões metropolitanas. Assim, os catadores de recicláveis podem separar previamente os resíduos, sem impacto para tais atividades, avalia a entidade.

FONTE: O LIBERAL

Ceará receberá investimentos de US$ 5,4 bilhões para implantação de usina de hidrogênio verde no Pecém

Também será criado um grupo de trabalho para desenvolver políticas públicas de energias renováveis e para fomentar o desenvolvimento sustentável a fim de criar um hub de hidrogênio verde no Estado.

Obtenção do hidrogênio verde.

O Ceará assinou nesta sexta-feira, 19, um memorando de entendimento com a empresa australiana Enegix Energy para implantação de uma usina de hidrogênio verde no Complexo Portuário e Industrial do Porto do Pecém (Cipp). O valor do investimento é da ordem de US$ 5,4 bilhões. O anúncio foi feito na manhã de hoje pelo governador Camilo Santana.

Também será criado um grupo de trabalho para desenvolver políticas públicas de energias renováveis e para fomentar o desenvolvimento sustentável a fim de criar um hub de hidrogênio verde no Estado. A iniciativa terá apoio da Federação das Indústrias do Ceará (Fiec) e da UFC.

“O empreendimento busca a produção de energias renovável, representa a eliminação de CO2. É uma ação extremamente importante, não somente econômico, mas também tecnológico”, disse o reitor da UFC, Cândido Albuquerque.

De acordo com o titular da Sedet, Maia Júnior, o Ceará vai estar alinhado a “uma economia voltada ao meio ambiente e vai proporcionar os cearenses não somente riquezas, mas sobretudo oportunidades de emprego ao Estado”.

A obtenção do hidrogênio se dá por meio da eletrólise da água, retirando o H2 do solvente e inserindo o CO2 do ar para fazer a fusão. Ele pode ser destinado à geração de energia.

O combustível renovável pode ajudar a reduzir as emissões líquidas de dióxido de carbono (CO2) em setores que consomem muita energia e difíceis de descarbonizar, como aço, produtos químicos, transporte de longa distância, navegação e aviação.

Usina de querosene verde

Além da usina de hidrogênio verde, o Estado busca parceiros para financiar um projeto para produção do chamado “querosene verde”. A unidade será implantada no Aeroporto de Fortaleza.

De acordo com o secretário executivo de Comércio, Serviço e Inovação da Secretaria do Desenvolvimento Econômico e Trabalho (Sedet), Júlio Cavalcante, há tratativas com a Agência Alemã de Cooperação Internacional (GIZ Alemanha) e com um engenheiro cearense com projetos na área. As conversas estão sendo retomadas após a “pausa” ocasionada pela pandemia.

5 mil pessoas serão beneficiadas com energia elétrica proveniente de fontes renováveis no Pantanal

Parceria entre a Energisa e o governo do MS planeja levar eletricidade oriunda de fontes renováveis ​​para os residentes de áreas do Pantanal

O Grupo Energisa e o Governo do Estado de Mato Grosso Sul possuem um projeto em cooperação com o objetivo de fornecer energia elétrica por meio de fontes renováveis para mais de 5 mil pessoas que vivem em áreas do bioma, no Pantanal, até 2022. De acordo com o projeto, chamado “Ilumina Pantanal”, até julho deste ano, o plano levará energia a mais de 2.000 consumidores locais.

De acordo com o governador Reinaldo Azambuja: “Fizemos uma ampla parceria. Até o ano que vem atenderemos grandes, médias e pequenas propriedades, além de ribeirinhos e moradores tradicionais da região pantaneira. É um programa que abrange todos. Serão 90 mil quilômetros quadrados de nova cobertura. Estamos falando de uma área territorial que é quase o tamanho de Portugal, ou superior aos países da Dinamarca e Holanda juntos”.

A Energisa garante que o usuário da eletricidade receberá o microssistema para geração de energia solar fotovoltaica e o excesso de energia ficará armazenado na bateria. O diretor-presidente da Energisa Mato Grosso do Sul, Marcelo Vinhaes, disse que “Universalizar o acesso à energia numa região tão importante para o desenvolvimento sustentável brasileiro é um grande passo na história do Grupo Energisa. Para alcançar este objetivo, investimos em inovação e sustentabilidade, criando uma solução pioneira que vai contribuir para a melhoria da qualidade de vida da população local e o crescimento socioeconômico do pantanal, preservando a fauna e a flora do bioma”.

Investimentos:

No total, o Grupo Energisa investirá cerca de 134 milhões de reais no plano, que vai cobrir uma população de 90 mil quilômetros quadrados. O projeto otimista atenderá os moradores das cidades de Corumbá, Aquidauana, Coxim, Ladário, Porto Murtinho, Rio Verde e Miranda.

O plano entrou em fase piloto em 2018, atendendo 23 unidades consumidoras. Esses locais receberam sistemas de energia solar e armazenamento de energia, atendendo 100 pessoas na época.

O que é hidrogênio?

O hidrogênio é o elemento químico mais leve do universo e é capaz de se ligar a outros átomos de hidrogênio, formando um gás que apresenta diversas utilizações

Imagem de Florencia Viadana no Unsplash

O hidrogênio é o elemento químico de menor massa atômica (1 u) e menor número atômico (Z=1) entre todos os elementos conhecidos até hoje. Apesar de estar posicionado no primeiro período da família IA (metais alcalinos) da Tabela Periódica, o hidrogênio não apresenta características físicas e químicas semelhantes aos elementos dessa família e, por isso, não faz parte dela. De uma forma geral, o hidrogênio é o elemento mais abundante de todo o universo e o quarto elemento mais abundante no planeta Terra.

O hidrogênio apresenta características únicas, ou seja, ele não se assemelha a nenhum outro elemento químico conhecido pelo ser humano. Comumente, o hidrogênio participa da composição de diversos tipos de substâncias orgânicas e inorgânicas, como o metano e a água Quando não faz parte de substâncias químicas, ele é encontrado exclusivamente na forma gasosa, cuja fórmula é H2.

No seu estado natural e sob condições normais, o hidrogênio é um gás incolor, inodoro e insípido. É uma molécula com grande capacidade de armazenar energia e por esse motivo sua utilização como fonte renovável de energia elétrica e térmica vem sendo amplamente pesquisada.

Descoberta do hidrogênio

Em meados do século XVI, Pareselsvs resolveu colocar alguns metais em reação com ácidos, e acabou obtendo o hidrogênio. Embora testado anteriormente, Henry Cavendish conseguiu separar o hidrogênio dos gases inflamáveis e o considerou um elemento químico em 1766.

Não ser um metal e muito menos um ametal compõe a sua peculiaridade na Tabela Periódica. Em 1773, Antoine Lavoisier deu ao componente químico o nome de hidrogênio, que deriva do grego hydro e genes, e significa gerador de água.

Hidrogênio na natureza

• O hidrogênio faz parte da composição química de diversas substâncias orgânicas (proteínas, carboidratos, vitaminas e lipídios) e inorgânicas (ácidos, bases, sais e hidretos);
• No ar atmosférico, está presente no formato gasoso, representado pela forma molecular H2, que se forma através da ligação covalente entre dois átomos de hidrogênio;
• O hidrogênio também compõe as moléculas de água, importante recurso para a vida.

Fontes de hidrogênio

Na Terra, o hidrogênio não é encontrado em sua forma mais pura, e sim na forma combinada (hidrocarbonetos e derivados). Por esse motivo, o hidrogênio deve ser extraído de diversas fontes. As principais fontes de hidrogênio são:

• Gás Natural;
• Etanol;
• Metanol;
• Água;
• Biomassa;
• Metano;
• Algas e Bactérias;
• Gasolina e Diesel.

Características do hidrogênio atômico

• Possui três isótopos (átomos de mesmo número atômico e diferentes números de massa), sendo eles o prótio (1H1), deutério (1H2) e o trítio (1H3);
• Apresenta apenas um nível eletrônico;
• Possui um único próton em seu núcleo;
• Possui apenas um elétron em seu nível eletrônico;
• O número de nêutrons depende do isótopo - prótio (0 nêutrons), deutério (1 nêutron) e trítio (2 nêutrons);
• Possui um dos menores raios atômicos da Tabela Periódica;
• Possui maior eletronegatividade que qualquer elemento metálico;
• Possui maior potencial de ionização que qualquer elemento metálico;
• É um átomo capaz de se transformar em um cátion (H+) ou um ânion (H-).

A estabilidade do átomo de hidrogênio é alcançada quando ele recebe um elétron na camada de valência (a camada mais externa de um átomo). Em ligações iônicas, o hidrogênio interage exclusivamente com um metal, ganhando um elétron dele. Já em ligações covalentes, o hidrogênio compartilha seu elétron com um ametal ou com ele mesmo, formando ligações simples.

Características do hidrogênio molecular (H2)

• Em temperatura ambiente, é sempre encontrado no estado gasoso;
• É um gás inflamável;
• Seu ponto de fusão é de -259,2°C;
• Seu ponto de ebulição é de -252,9°C;
• Possui massa molar igual a 2 g/mol, sendo o gás mais leve;
• Apresenta uma ligação covalente sigma, tipo s-s, entre os dois átomos de hidrogênio envolvidos;
• Entre os átomos, existe compartilhamento de dois elétrons;
• Possui geometria molecular do tipo linear;
• Suas moléculas são apolares;
• Suas moléculas interagem por meio de forças dipolo induzido.

O hidrogênio molecular possui grande afinidade química com diversos compostos. Essa propriedade diz respeito à capacidade que uma substância tem de reagir com a outra, pois mesmo se duas ou mais substâncias forem colocadas em contato, mas não houver afinidade entre elas, não ocorrerá a reação. Desse modo, ele participa de reações como hidrogenação, combustão e simples troca.

Formas de obtenção do hidrogênio molecular (H2)

Método físico

O hidrogênio molecular pode ser obtido a partir do ar atmosférico, já que é um dos gases presentes nessa mistura. Para isso, é necessário submeter o ar atmosférico ao método de liquefação fracionada e, em seguida, à destilação fracionada.

Método químico

O hidrogênio molecular pode ser obtido por meio de reações químicas específicas, como:

Simples troca: reação na qual um metal não nobre (Me) desloca o hidrogênio presente em um ácido inorgânico (HX), formando um sal qualquer (MeX) e o hidrogênio molecular (H2):

Me + HX → MeX + H2

Hidratação do carvão coque (subproduto do carvão mineral): nessa reação o carbono (C) do carvão interage com o oxigênio da água (H2O), formando monóxido de carbono e o gás hidrogênio:

C + H2O → CO + H2

Eletrólise da água: quando a água é submetida ao processo da eletrólise, ocorre a formação dos gases oxigênio e hidrogênio:

H2O(l) → H2(g) + O2(g)

Utilidades do hidrogênio

• Combustível para foguetes ou carros;
• Maçaricos de arco voltaico (utilizam energia elétrica) para cortar metais;
• Soldas;
• Sínteses orgânicas, mais precisamente em reações de hidrogenação de hidrocarbonetos;
• Reações orgânicas que transformam gorduras em óleos vegetais;
• Produção de haletos de hidrogênio ou ácidos hidrogenados;
• Produção de hidretos metálicos, como o hidreto de sódio (NaH).

Bomba de hidrogênio

A bomba de hidrogênio, bomba H, ou bomba termonuclear é a bomba atômica que tem o maior potencial de destruição. Seu funcionamento decorre de um processo de fusão nuclear, motivo pelo qual também pode ser chamada de bomba de fusão.

A explosão de uma bomba de hidrogênio decorre do processo de fusão, o qual acontece sob temperaturas altíssimas, aproximadamente 10 milhões de graus Celsius. O processo de produção dessa bomba se inicia com a união dos isótopos do hidrogênio, chamados de prótio, deutério e trítio. A junção dos isótopos de hidrogênio faz com que o núcleo do átomo gere ainda mais energia, isso porque são formados núcleos de hélio, cuja massa atômica é 4 vezes maior do que a do hidrogênio.

Assim, o núcleo que era leve passa a ser pesado. Por isso, o processo de fusão nuclear é milhares de vezes mais violento do que o de fissão. A força de uma bomba de hidrogênio pode chegar a 10 milhões de toneladas de dinamites, liberando material radioativo e radiação eletromagnética em um nível muito superior ao das bombas atômicas.

O primeiro teste de uma bomba de hidrogênio, em 1952, liberou uma quantidade de energia equivalente a cerca de 10 milhões de toneladas de TNT. Vale ressaltar que esse tipo de reação é a fonte de energia das estrelas como o Sol. Ele é composto de 73% de hidrogênio, 26% de hélio e 1% de outros elementos. Isso é explicado pelo fato de ocorrerem reações de fusão em seu núcleo, em que átomos de hidrogênio se fundem originando átomos de hélio.

Curiosidades sobre o hidrogênio

• O hidrogênio molecular é mais leve que o ar e foi utilizado em dirigíveis rígidos pelo conde alemão Ferdinand von Zeppelin, daí o nome dos dirigíveis;
• O hidrogênio molecular pode ser sintetizado por algumas bactérias e algas;
• O hidrogênio pode ser utilizado na produção de combustível de energia limpa;
• O gás metano (CH4) é uma fonte de hidrogênio de crescente importância.

Hidrogênio verde: um combustível cheio de potencial para salvar o clima

No sentido da sustentabilidade e da preservação do meio ambiente, “hidrogênio verde" é um termo utilizado para se referir ao hidrogênio obtido a partir de fontes renováveis, em um processo no qual não haja a emissão de carbono. Diferente dos combustíveis fósseis, o aproveitamento energético do hidrogênio raramente se dá por sua combustão, mas sim por meio de uma transformação eletroquímica, realizada em células conhecidas como células a combustível.

Nesses equipamentos, o oxigênio existente na atmosfera se combina com o hidrogênio, produzindo energia elétrica e água. Ou seja, o processo de geração de energia por meio de células a combustível em si não impacta o meio ambiente, razão pela qual pode-se classificá-lo como sendo um processo limpo.

Energias renováveis: como escolher a melhor para sua empresa

Se no início da Revolução Industrial, a queima de carvão era a principal forma de obtermos energia, nas últimas décadas presenciamos muitos avanços tecnológicos referentes às matrizes energéticas disponíveis. Muitas formas de energias renováveis estão hoje disponíveis. E diante de tantas opções, é importante saber como escolher a melhor delas para sua empresa.

Optar por fontes de energias alternativas e renováveis, também conhecida como energia verde, é de grande importância ambiental. Afinal, elas causam menos impacto ecológico, auxiliando no combate ao aquecimento global e na preservação do meio ambiente.

Porém, esse não é o único motivo para apostar em energias renováveis e escolher uma delas para o seu negócio. As fontes de energia verde também costumam ser mais econômicas do que as opções tradicionais. Em alguns casos, você pode economizar até mesmo 95% nas contas de luz!

Para saber mais sobre as opções de energia renováveis, como escolher e quais suas vantagens, é só continuar a leitura!

Empresa sustentável: uma tendência

Segundo uma pesquisa global da Deloitte, importante organização de auditoria e consultoria empresarial, “a energia renovável está rapidamente se tornando uma fonte preferida de energia convencional”.

Ainda de acordo com o estudo, a maioria dos países do mundo possui capacidade solar e eólica, por exemplo. O Brasil, em especial, é um dos principais mercados para ambos os tipos da energia.

E caso você esteja se perguntando se é possível usar esse tipo de energia em seu negócio, temos boas notícias!

Diferentes tipos de empresas vem investindo em energias renováveis nos últimos anos, como:

• Supermercados;
• Padarias;
• Restaurantes;
• Instituições de ensino;
• Fábricas e indústrias de diferentes tipos, entre outras.

Até mesmo grandes empresas multinacionais fazem uso de energias verdes. Esta publicação da Exame lista algumas dessas organizações. Entre elas, temos nomes como Intel, Microsoft, Apple, Walmart, Unilever, e Google.

Energia verde: entenda as vantagens

Como introduzimos no início do texto, ações como escolher energias renováveis para seu negócio pode trazer diversos benefícios.

A preservação dos recursos naturais é uma das principais vantagens da energia verde. E além de um bem coletivo, esse valor também pode ser revertido de forma positiva para sua marca.

Já quando falamos de custos, o Fórum Econômico Mundial indica que em alguns países, como o Brasil, temos o chamado ponto de inflexão. Isso significa que as energias renováveis custam o menos ou até menos que as fontes poluentes.

E ao investir nesse tipo de energia, você também colabora com:

• A geração de empregos;
• O desenvolvimento tecnológico;
• O desenvolvimento econômico;
• Impactos positivos para a saúde e qualidade de vida da população local.

Energias renováveis: como escolher

Existem diferentes tipos de energias renováveis. E para fazer a melhor escolha para sua empresa, é necessário compreender suas demandas e objetivos. Além disso, alguns dos tipos de geração de energia dependem de configurações climáticas e geográficas que garantem seu rendimento. Por isso, é importante observar também esses fatores.

Energia eólica

A energia eólica é aquela proveniente da força dos ventos, uma fonte inesgotável e que não emite gases poluentes.

A geração de energia nesse modelo se dá da seguinte forma:

• O fluxo de ar passa pelas turbinas eólicas;
• Elas giram e transformam a energia mecânica em energia elétrica.
• As turbinas estão conectada à rede de transmissão elétrica;
• Ocorre à transmissão da energia gerada.

O Nordeste brasileiro é um dos principais polos de energia eólica do país. Isso porque a configuração geográfica e climática da região garante maior volume de ventos durante todo o ano.

O lado negativo desse tipo de energia, porém, diz respeito à poluição sonora, uma vez que as pás das turbinas eólicas geram muito barulho. Por isso e por outras questões práticas, não é indicado instalar esse tipo de equipamento em áreas urbanas.

Energia das ondas

O Brasil é um país com grande área litorânea e o mar também pode atuar como gerador de energia.

O movimento das ondas e das marés gera energia cinética, que pode ser transformada em energia elétrica.

Ainda é necessário maiores pesquisas e investimentos nesse setor energético, mas ele já é considerado uma das grandes apostas para o futuro.

Energia de Biomassa

Também é possível produzir energia de materiais biodegradáveis!

Os gases liberados pela decomposição dessa biomassa pode ser canalizado e utilizado como combustíveis em motores de gás, por exemplo.

Energia solar fotovoltaica

Uma das maiores tendências energéticas atuais é a energia solar fotovoltaica. Com a tecnologia avançada do sistema, é possível transformar a luz e calor do sol em energia elétrica.

Por aqui, muitos negócios e até mesmo residências vem investindo na energia solar fotovoltaica. Apenas de 2017 a 2016, o número de conexões registradas no território brasileiro cresceu 244%.

E como é ressaltado em uma reportagem da revista Pequenas Empresas Grandes Negócios, espera-se que em 2024 aconteça um aumento de 200 vezes se comparado ao patamar atual desse tipo de energia no país.

E é importante frisar que os painéis fotovoltaicos podem ser instalados em diferentes tipos de imóveis. Essa tecnologia é silenciosa, não gera nenhum tipo de poluição e pode ser utilizada tanto na cidade quanto no campo!

Como vimos, há diferentes opções de energias renováveis. Como escolher a melhor para sua empresa varia de acordo com as possibilidades da sua região e seus objetivos.

Lembramos também que os empresários que desejam utilizar a energia renovável em seus negócios contam com o auxílio do ProGD, o Programa de Desenvolvimento da Geração Distribuída de Energia Elétrica.

O ProGD tem como objetivo incentivar pessoas físicas e jurídicas a adotarem a energia solar. Ele garante financiamentos especiais, entre outras possibilidades para o empresário que investe na energia do sol.

Mesmo em tempos de crise, como nesta quarentena, é possível fazer esse tipo de investimento! Leia nosso post sobre o assunto e descubra porquê investir em energia solar na quarentena é um bom negócio!

O que são biodigestores e como gerar biogás?

Produzir biogás, na teoria é bastante simples. Nada mais é que a fermentação da matéria orgânica em processo anaeróbio, ou seja, sem a presença de oxigênio e que resulta na liberação de gases com potencial metanogênico. Mas na prática o biodigestor é o elemento essencial para esse processo. Então, afinal o que são biodigestores e como podemos gerar biogás?

Sendo assim, o principal equipamento para o tratamento anaeróbio de resíduos é o biodigestor. De variados modelos, ele deve suprir as necessidades para a transformação do biogás. Por isso, antes de determinar qual o modelo de biodigestor que será utilizado, é importante saber qual substrato que será tratado, ou seja, que tipo de resíduo orgânico será utilizado para produção do biogás. Além disso, você precisa considerar o investimento e as condições ambientais para produção de um composto de qualidade.

Todos esses critérios devem fazer parte do projeto de construção e implantação de uma planta de biogás, antes mesmo de decidir a escolha por um ou outro modelo de biodigestor.

Mas afinal, o que são os biodigestores?

É comum visitarmos plantas de biogás no meio rural e nos depararmos com um espaço no terreno coberto por lona. Essa lona flexível, é utilizada para promover o ambiente ideal de fermentação do biogás, sem oxigênio e também para armazenar os gases por um período – o que acaba dando a aparência de “balão”.

Mas nem todos os modelos são flexíveis, alguns fatores são determinantes, como o tipo de alimentação, frequência, volume de resíduos e tecnologias à disposição.

Então de modo geral, os biodigestores são máquinas caracterizadas pelo regime de alimentação, forma de alimentação, concentração de sólidos no reator e sistema de agitação.

Cada modelo vai ter características específicas para que a transformação do resíduo em biogás seja a correta do composto.

Veja a seguir os principais modelos de biodigestores que podem ser fabricados ou adquiridos no Brasil.

1 – Biodigestor Lagoa Coberta (BLC)

Biodigestor de Lagoa Coberta – BLC, instalada na Granja Colombari, em São Miguel do Iguaçu (PR)

Geralmente encontrado em áreas rurais, o Biodigestor de Lagoa Coberta ou BLC, é empregado em propriedade rural devido a produção animal. Normalmente instalado por meio de um tanque escavado no solo, é impermeabilizado e coberto com um material geossintético (produto feito com polímero sintético ou natural, em forma de manta ou tira) como PVC (policloreto de vinil), PEAD (Polietileno de Alta Densidade) entre outros.

Este modelo é considerado de baixo nível tecnológico e se caracteriza pela baixa permeabilidade de fluídos e gases. Seu formato geralmente é retangular, mas a inclinação e a instalação dependem das características do solo de cada propriedade.

A falta do sistema de aquecimento determina a variação de temperatura da biomassa do biodigestor, ou seja, a geração de biogás em regiões com temperatura baixa determinante será bastante afetada.

O Lagoa Coberta normalmente é usado para o tratamento de efluentes que contém baixa concentração de sólidos e baixa carga volumétrica.

Você sabia que os primeiros biorreatores foram criados em 1914 para atender a elevada produção de acetona?

2 – Biodigestor CSTR Continuous Stirred Tank Reactor , ou Tanque de Agitação Contínua

Já pelo nome, podemos prever que a tecnologia aplicada neste modelo de biodigestor é mais complexa. Isso porque o CSTR, Continuous Stirred Tank Reactor ou Reator de Tanque de Agitação Contínua, foi criado para suportar grandes cargas volumétricas, sua característica principal é o sistema de agitação que mantém o conteúdo em homogeneização. Outros parâmetros também são controlados, como temperatura, pH e nível de biomassa.

Como é mais utilizado em plantas de biogás, essa configuração é mais eficaz, já que executa a codigestão (mistura de substratos) e aceita a concentração mais elevada de sólidos.

Esse biodigestor é um dos mais usados na Europa com 90% de aderência. O Seu tempo de retenção hidráulica (TRH) e tempo de retenção de sólidos (TRS) não se diferenciam, já que não há um acúmulo de lodo no reator. Seu THR dura no mínimo entre 15 a 30 dias dependendo do tipo do substrato a ser digerido.

Apesar do processo mais desenvolvido devido ao sistema de agitação, a alternativa acrescenta custos de implantação e manutenção da máquina. Uma vez que existe a transferência de calor e melhora o contato entre a matéria e os microrganismos a capacidade de produção do biogás aumenta. A utilização desse recurso, implica em um ganho de 15 a 30% na produtividade de biogás, já que quando feita adequadamente aumenta a distribuição de substratos, nutrientes, enzimas e microorganismos no biodigestor.

3 – Biodigestor em fase sólida (dry digestion)

Biodigestor Dry Digestion, empresa Pöttinger localizada na Áustria, nesses biodigestores são mais comuns com operação batelada e alimentação de resíduos que contém entre 20 e 40% de sólidos. O substrato é adicionado juntamente com o inóculo e o líquido percolado recirculado sobre a fração sólida.

De acordo com a quantidade de sólidos no biodigestor, o volume e o processo de tratamento serão afetados. Devido a baixa concentração nesse tipo de sistema a digestão em fase sólida pode durar entre 2 a 4 semanas, de acordo do tipo de substrato. Neste modelo a concentração de metano é próxima a 80%, uma proporção relativamente alta.

Nesta fase, a digestão apresenta algumas características:

• Produção de biogás com até 40% a menos que a via úmida.
• Menor volume do biodigestor.
• Suporta substratos com maior concentração de sólidos e tamanho da partícula
• Não são necessárias grandes diluições aos substratos.
• O biorreator precisa ser aberto para manutenção;
• Alimentação descontínua do biorreator.
• Produção de biogás: gestão da tecnologia e segurança na operação dos biodigestores

A operação dos biodigestores deve ser feita com devido cuidado e precauções e com profissionais qualificados. São inúmeros os perigos que existentes em um digestor anaeróbio ou planta de biogás ou de biometano. A fiscal do projeto da UD Itaipu, Bruna Smaniotto diz que os cuidados são essenciais no manuseio das máquinas.

“Sendo o biodigestor uma das principais partes de um sistema de produção de biogás, existem alguns cuidados a serem tomados como, por exemplo, estanqueidade (para evitar vazamentos e entrada de ar)”

Bruna afirma que além disso, existem ainda outros parâmetros importantes para monitoramento e que vão depender do quanto se pretende investir e do quão controlada será a produção de biogás, “como agitação e controle de temperatura”, explica.

Os riscos podem estar relacionados tanto às condições ocupacionais, ambientais e também quanto a efetividade do processo de produção. A mistura do biogás apresenta perigos químicos e físicos devido a mistura gasosa, corrosividade e outras toxicidades.

Usinas híbridas de energia solar e biogás ampliam potencial energético de produtores rurais

Novo modelo em desenvolvimento pelo Grupo Alexandria, permite o máximo aproveitamento da eletricidade gerada com resíduos orgânicos e mantém as usinas e fazendas produzindo energia o ano inteiro

A produção de energia a partir de material orgânico já é prática conhecida no Brasil. Permite produzir a própria eletricidade no mesmo local de consumo e reduzir perdas, o que reduz o custo de um insumo que pesa bastante na produção rural. Mas, esta capacidade pode aumentar ainda mais se combinada com outra fonte de produção de energia, também instalada no mesmo terreno das usinas: sistemas fotovoltaicos.

Trata-se de um novo modelo que combina biogás e energia solar, que está sendo desenvolvido pelo Grupo Alexandria, e terá capacidade para extrair o máximo do potencial de geração das duas fontes: compostos orgânicos e o sol.

São as usinas híbridas, que vão elevar o patamar de produção de energia dos produtores rurais. Durante o dia, os painéis fotovoltaicos geram a eletricidade para o funcionamento da usina. Já os resíduos orgânicos são transformados em biogás, que é armazenado em cilindros ou grandes reservatórios para ser usado nos momentos em que não há irradiação solar, ou para abastecer caminhões e máquinas colheitadeiras, por exemplo.

Fluxograma

“As usinas poderão gerar 100% de toda a energia que os produtores rurais consomem em suas fazendas, agroindústrias e granjas de forma constante e distribuída, por todo o período de funcionamento, sem interrupção”, explica Alexandre Brandão, CEO do Grupo Alexandria.

Esta combinação da energia já produzida com o biogás, a partir de resíduos orgânicos, com a energia solar, vai potencializar as vantagens já conhecidas: menor custo por ser produzida no mesmo local de consumo, oferta constante energia também durante o período de entressafra, menor dependência de fontes externas em períodos de seca, com o benefício extra de aliviar os reservatórios, além de dar uma destinação ambientalmente correta para os resíduos orgânicos.

“Em um dos países que recebem a maior irradiação solar do planeta e que possui grandes propriedades rurais com alta produção de resíduos orgânicos, a introdução das usinas híbridas, é uma alternativa natural”, diz Brandão. A propriedade continua gerando eletricidade mesmo no período entressafras, e pode alugar parte da usina para terceiros, mantendo uma renda constante durante todo o ano, com outra vantagem importante: a Alexandria faz toda a gestão dos contratos de locação, ou seja, o produtor rural não precisa de estrutura administrativa para esta atividade.

COP 26

A construção de usinas híbridas solar + biogás deve se tornar uma tendência global, por ser ambientalmente correta e possível de ser instalada também em áreas periféricas de grandes cidades, para aproveitamento do lixo orgânico na produção do biogás.

E será tema de uma palestra de Alexandre Brandão na Conferência das Nações Unidas sobre Mudança Climática (COP 26), que acontecerá na Escócia.

Mapa do setor

Biorreatores e biogás: o avanço das energias renováveis

Lançados em 1914, próximo a primeira Guerra Mundial, os biorreatores foram criados para atender a elevada produção de acetona. Porém, pela falta de informações sobre o instrumento, nos anos seguintes foram necessárias modificações para aprimorar o desempenho da máquina, já que na época os métodos para esterilização e assepsia ainda não eram bem desenvolvidos. Já nos anos 40, um biorreator com aproximadamente 20 litros foi construído, elevando a capacidade do instrumento para a produção de leveduras.

Como um biorreator funciona?

O biorreator é um equipamento que realiza a digestão anaeróbia de amostras, ele é semelhante a um biodigestor. Nele conseguimos reproduzir a alimentação conforme ela é realizada no campo ou indústria. É possível simular a Carga Orgânica Volumétrica, Tempo de Retenção Hidráulica, diferentes temperaturas, agitação, entre outros parâmetros.

Hoje existem centenas de biorreatores no mercado e dos mais variados processos. Independentemente do tipo de tecnologia, os biorreatores são indispensáveis para o resultado de variados processos, seja de medicamentos, bebidas, biofertilizantes e produção industrial de enzimas.

Biorreator CSTR. (Créditos CIBiogás)

O CIBiogás recentemente recebeu dois novos biodigestores para aprimorar os serviços da área laboratorial: um reator de fluxo pistonado que pode ser comparado com o modelo de modelo Lagoa Coberta – tecnologia geralmente mais usada na área rural, e segundo no modelo CSTR (Continuous stirred-tank reactor) que é nada mais que a tecnologia de mistura completa, muito utilizada na Europa e no Brasil. Ambos irão promover resultados laboratoriais mais próximos à realidade do campo, possibilitando novas análises de processos de biodigestão anaeróbia e ampliarão a prestação de serviços do Laboratório como ponto de partida para resolução de problemas técnicos e estudos de viabilidade.

Escala Real à favor a produção de biogás

Sobre o resultado das máquinas, a engenheira ambiental do CIBiogás, Franciele Natividade explica que o reator pode dar respostas mais assertivas quanto ao tipo de tecnologia a ser utilizada. “Como a alimentação interfere na produção de biogás. Também é possível comparar o biodigestor em escala real e o reator no laboratório para conseguimos saber se há algum processo que pode melhorar a produção de biogás, como o mesmo está performando”, afirma.

As duas máquinas foram desenvolvidas em conjunto com a empresa ECO Educacional, especialista na fabricação de equipamentos laboratoriais didáticos e de pesquisa. A ideia foi executada através do “Projeto Reatores”, cuja ideia é a implantação de reatores de regime semi contínuos no laboratório a partir da parceria entre CIBiogás, Itaipu Binacional e Parque Tecnológico Itaipu (PTI). Grande parte do desenho exclusivo do instrumento foi feito em conjunto com a equipe de engenharia do CIBiogás.

Biorreator Lagoa Coberta. (Créditos CIBiogás)

Universidades parceiras

Sobre a integração das universidades no desenvolvimento dos biorreatores até a chegada das máquinas, Franciele relata que foi fundamental, principalmente na comparação de estudos e resultados, promovendo até o final do projeto uma rica análise com as instituições de ensinos sobre as principais dificuldades, desafios e aprendizados.

“O Cibiogás projetou os reatores com aporte de tecnologias que muitas vezes as universidades não dispõem. A interação entre o Cibiogás e as universidades vêm acontecendo no Projeto Reatores. Em paralelo, a nossa validação a UTFPR de Medianeira e a UNIOESTE de Cascavel vem operando reatores com tecnologias semelhantes.

Até a chegada das máquinas algumas universidades da região foram privilegiadas durante o projeto como a Universidade Latino Americana (UNILA) que contribuiu na análise de Ácidos Graxos Voláteis e Microbiologia; a Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE) e Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), que contribuíram com a execução do reator. Além das instituições os reatores podem atender projetos de P&D, projetos da engenharia e demandas de clientes do Cibiogás, eventualmente estarão disponíveis para estudos em parceria com universidades.

Fase de testes

Atualmente o laboratório está em fase de testes e comissionamento. A análise está sendo feita para avaliar todos os componentes e executar os primeiros experimentos nos dois modelos de reatores. A previsão é que esta fase dure até 60 dias. Todos os componentes estão em funcionamento e em regime de alimentação semicontínuo. O biogás está sendo produzido e analisado.

O Lagoa Coberta está operando com resíduo da suinocultura e o CSTR opera com a alimentação semelhante ao reator da UD Itaipu com resíduo de restaurante, milho e cacau em pó. Após este processo, eles continuarão disponíveis para executar testes. Projetos que necessitem desse tipo de resposta também serão incluídos. BioBlog e CIBiogás.

Energia eólica se consolida na matriz energética

Entrevista | Elbia Gannoum – ABEEólica

Elbia Gannoum, é presidente executiva da ABEEólica desde 2011. É Doutora em Engenharia de Produção pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), mestre em Economia pela Universidade Federal de Santa Catarina, e bacharel em Ciências Econômicas pela Universidade Federal de Uberlândia (UFU).

Canal: Como a ABEEÓLICA avalia 2019?

Elbia Gannoum: Apesar de a economia brasileira não ter ainda dado sinais de que crescer como esperávamos, tivemos uma contratação boa de energia eólica no mercado regulado em 2019. Somando os leilões A-4 e A-6, foram contratados 1,13 GW de nova capacidade instalada. Assim como em 2018, repetiu-se o movimento de vender mais no mercado livre. Estimamos ter vendido mais de 2 GW no mercado livre em 2019, mas ainda não temos os números fechados.

O ano 2019 foi muito importante para a energia eólica: foi o período em que a fonte passou a ser a segunda da matriz elétrica brasileira, ocupando quase 10%. Foi também o momento que ultrapassamos a marca de 15GW de capacidade instalada.

Os números de 2019 ainda não estão fechados, mas estamos iniciando o 2020 com 15,4 GW instalados, em mais de 615 parques e mais de 7.500 aerogeradores. São números importantes e devem ser comemorados.

Canal: E para 2020, qual a expectativa de crescimento?

Elbia: Para 2020, embora não tenhamos um número do que esperamos contratar, esperamos que o movimento de contratar mais no mercado livre do que no mercado regulado tende a se repetir.

Canal: A energia eólica já evitou a emissão de quanto CO2 na atmosfera?

Elbia: Os dados de 2019 ainda não estão fechados. Em 2018, foram evitadas emissões de 20,58 milhões de toneladas de CO2.

Canal: O Brasil se consolidou na 8ª oposição do ranking mundial . A que se deve esse crescimento?

Elbia: Acreditamos que isso se deve a uma trajetória virtuosa de crescimento sustentável no Brasil, compatível com o desenvolvimento de uma indústria que foi criada praticamente do zero no País, o que foi o grande desafio deste período. Há dez anos, tínhamos pouco mais de 0,6 GW instalados e chegamos no segundo semestre de 2019 com 15,1 GW de capacidade instalada em mais 600 parques e com 7.500 aerogeradores em operação. De 2010 a 2018, o investimento no setor foi de US$ 31,2 bilhões, segundo dados da Bloomberg New Energy Finance.

Canal: A energia eólica pode cobrir quantos por cento das necessidades brasileiras de energia?

Elbia: No caso do Brasil, podemos dizer que o potencial eólico atual é mais de três vezes a necessidade de energia do país. Hoje somando todas as fontes de energia – nuclear, hídrica, térmica, eólica e outras -, a capacidade instalada do Brasil é da ordem de mais de 160 GW. De potencial eólico, temos estimados mais de 500 GW. Isso não significa, no entanto, e é bom que se explique isso de forma clara, que o Brasil poderia ser inteiramente abastecido por energia eólica. Há que se considerar algo muito importante: a matriz de geração de eletricidade de um País deve ser diversificada entre as demais fontes de geração e a expansão da matriz tende a se dar por meio de fontes renováveis, dentre as quais está a eólica. 

Considerando que o Brasil ainda tem um baixo consumo de eletricidade per capita e o crescimento estimado para o País, a energia eólica ainda possui muitas décadas de desenvolvimento e ótimas perspectivas de crescimento. Sempre que falamos de contratações e do futuro da fonte eólica no Brasil, é importante reiterar esse conceito muito importante: nossa matriz elétrica tem a admirável qualidade de ser diversificada e assim deve continuar. Cada fonte tem seus méritos e precisamos de todas, especialmente se considerarmos que a expansão da matriz deve se dar majoritariamente por fontes renováveis. Do lado da energia eólica, o que podemos dizer é que a escolha de sua contratação faz sentido do ponto de vista técnico, social, ambiental e econômico, já que tem sido a mais competitiva nos últimos leilões. Não temos como saber quanto será contratado nos próximos leilões do mercado regulado, mas o futuro certamente é promissor para a fonte eólica.

Cejane Pupulin-Canal-Jornal da Bioenergia