UNIVERSIDADE DE TAUBATÉ DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA Nilton Costa Junior ANÁLISE DO...

UNIVERSIDADE DE TAUBATÉDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA

Nilton Costa Junior

ANÁLISE DO PROJETO DE APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DO ATERRO BANDEIRANTES E O USO DE QUEIMADORES E

REGISTRADORES DE BIOGÁS ECOEFICIENTES

Orientador: Prof. Dr. Ederaldo Godoy JuniorCo-orientador: Prof. Dr. Marcio Abud Marcelino

MOTIVAÇÃO DA PESQUISA

MOTIVAÇÃO DA PESQUISA

OBJETIVO GERAL• Estudar o uso de tecnologias ecoeficientes no

Aterro Bandeirantes:Célula a Combustível (CaC) Queimador Registrador de

Biogás à Baixa Vazão (QRBBV)

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Escolha do tipo de Célula a Combustível

• Estudo de materiais e métodos das novas tecnologias

• Análise técnica/financeira no uso das novas tecnologias

METODOLOGIA• Pesquisa exploratória com abordagem

quantitativa

• Fonte de dados: utilizado questionários, índices e relatórios, e dados secundários

• Análise comparativa entre os resultados da pesquisa e o projeto do Aterro Bandeirantes

ATERRO SANITÁRIO BANDEIRANTES

PROJETO BANDEIRANTES DE GERAÇÃO DE ENERGIA DE GÁS DE ATERRO

CAPITAL INVESTIDO NO PROJETO DO ATERRO BANDEIRANTES

PROJETO BANDEIRANTES DE GERAÇÃO DE ENERGIA

PLANTA DE BIOGÁS E PLANTA DE ENERGIA

Fonte UNIBANCO (2004)

SUBESTAÇÃO DE PERUS

COLETA DE BIOGÁS NO ATERRO

PLANTA DE BIOGÁS

TROCADORES DE CALOR

SOPRADORES

FLARES

RESFRIADORES – CHILLER

PLC – SCADA (2010)

PLC – SCADA (2012)

PLANTA DE ENERGIA

MOTOGERADORES – 22 MWh

Fonte UNIBANCO (2004)

PAINEIS ELÉTRICOS DE CONTROLE

UNIDADE DE CONTROLE E SINCRONIZAÇÃO

Gerador kW: 592Load Reference: 60%System Load: 65,8%

NOVA TECNOLOGIA DE CÉLULA A COMBUSTÍVEL – PAFC

SISTEMA COMPLETO DE CÉLULA A COMBUSTÍVEL PAFC: UPG, REFORMADOR E PAFC

UNIDADE DE PRÉ-TRATAMENTO DE GÁS DE ATERRO PARA CÉLULAS A COMBUSTÍVEL

Célula a Combustível PureCell® Model 400 – UTC Power

ESTIMATIVA DE CUSTOSPlanta de Energia PC400 – 20 MW

ESTIMATIVA DE CUSTOSPlanta de Energia PC400 – 10 MW

QUEIMARDOR REGISTRADOR DE BIOGÁS À BAIXA VAZÃO- QRBBV

FUNCIONAMENTO DO QRBBV

Entrada de biogás

Queimador

Gasômetro

Controle do queimador e registrador

PROPOSTA DE USO DO SISTEMA QRBBV PARA O ATERRO BANDEIRANTES

ESTIMATIVA DE GERAÇÃO DE BIOGÁS E METANO NO ATERRO BANDEIRANTES – PDD-0164

CAPTURA REALIZADA E ESTIMADA DE BIOGÁS NO ATERRO BANDEIRANTES

DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA MÉDIA DA USINA TERMELÉTRICA BANDEIRANTES (UTEB)

CENÁRIO 1ANÁLISE FINANCEIRA DA UTEB COM USO DA TECNOLOGIA DE

MOTOGERADOR + BIOGÁS ESTIMADO

CENÁRIO 2 ANÁLISE FINANCEIRA DA UTEB COM USO DA TECNOLOGIA

DE MOTOGERADOR + BIOGÁS CAPTURADO

CENÁRIO 3ANÁLISE FINANCEIRA DA UTEB COM USO DE CÉLULAS A COMBUSTÍVEL PC400 +

BIOGÁS CAPTURADO

DISCUSSÃOBaixa produção de biogás do Aterro Bandeirantes

Estimado (2007)Capturado (2007)

0.00E+00

5.00E+07

1.00E+08

1.50E+08

2.00E+08

2.50E+08

BiogásMetano

Nm3/h

DISCUSSÕESComparações dos Cenários Financeiros

TIR (%)PAYBACK (ANOS)

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

CENÁRIO 1CENÁRIO 2CENÁRIO 3

DISCUSSÕESCusto das tecnologias de geração de energia

Plantas de energia X Custo (R$ milhões)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

PC400-20 kWPC400-10 kWCAT3516A-22 kW

DISCUSSÃOProposta do uso do QRBBV no Aterro Bandeirantes

Áreas antigas AS1, AS2 e AS3:Sistema passivo QRBBV

Áreas recentes AS4, AS5:Sistema ativo de sucção

CONCLUSÕES

• Expectativas de geração de energia abaixo do planejado em todo tempo de funcionamento– Erro nos parâmetros?– Erros na execução do aterro?– Erro no projeto de desgaseificação do aterro?

• Verificou-se que o sistema QRBBV pode ser uma solução ao sistema de extração de gás ativo em áreas de baixa vazão de gás

CONCLUSÕES

• A tecnologia de células a combustível é mais eficiente, porém, é de elevado custo e para o seu uso em aterros sanitários deve-se:– Reduzir o custo R$/kWh– Subsídios incentivando gerações de energias

ecoeficientes compensando as fontes de energias poluidoras

CONCLUSÕES

• O resultado ambiental e social do Aterro Bandeirantes, com a remediação do aterro e a aplicação de parte das receitas provenientes dos créditos de carbono em melhorias do bairro de Perus no entorno do aterro, demonstra que nesse aspecto o projeto alcançou pleno êxito

FIM

Contato: Nilton Costa JuniorCel: (19) 8213-2380E-mail: costajr.nilton@ifsp.edu.brSite: www.costajr.pro.brLattes CV: http://lattes.cnpq.br/3969620690408518