Tema 3: Avaliação dos Aspectos Ambientais da utilização de biomassa na região Administrativa de...

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

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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

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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.

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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

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2.1. Região Administrativa de Araçatuba

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•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

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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

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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.

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3.1. Biomassa

Principais rotas de conversão da Biomassa

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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

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3.1. Biomassa

Distribuição da biomassa em nível nacional

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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

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3.1. Biomassa

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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.

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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.

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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.

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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

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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.

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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

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3.2.3 Alcool

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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.

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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.

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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.

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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

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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

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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).

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4.1. Emissão de Poluentes

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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.

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4.1. Emissão de Poluentes

Comparação dos resultados referentes às emissões de carbono nas diferentes tecnologias para geração de eletricidade

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4.1. Emissão de Poluentes

Emissões de poluentes em caldeiras a bagaço de cana (50% umidade)

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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

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5.1. Evolução da Área de Plantio de Cana

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5.1. Evolução da Área de Plantio de Cana

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5.1. Evolução da Área de Plantio de Cana

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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).

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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.

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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

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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.

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Fim