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Erech-Energia Biomassa.ppt [Somente leitura]143.107.4.241/download/documentos/apresentacoes/erechim2012... · Conjunto de gases formado na degradação da ... GLP (Gás Liquefeito

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[Combustíveis de madeira] �����������.�

Diretos

Indiretos

Recuperados

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[Agrocombustíveis] #��"����(��)�'�������

Espécies - Açúcares ou amidos

Espécies – Oleaginosas

Subproduto agroindustrial

Subproduto animal

Biogás

[Biomassa de Origem Urbano]

Bicombustíveis de origem municipal solido ou liquido

Consumo Energético Global

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[Fração de Energia Renovável no Consumo Final de Energia Global] 6787

Maiores Capacidades Instaladas

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Biomassa no Mundo

Produção e Consumo de Biomassa

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Biomassa no Mundo

[Usos Energéticos Finais da Biomassa]

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Biomassa no Mundo

[Fluxo Comercial de pellets, biodiesel e etanol] 2011

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Biomassa no Mundo

[Produção mundial de biodiesel e etanol] 2000-2011

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Biomassa no Mundo

[Produção mundial de pellets] 2000-2011

Potencial estimado na geração de energia elétrica

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BIOMASSA - BRASIL

Energia hidráulica

14,7%

Biomassa de cana15,7%

Biomassa tradicional

9,7%

Outras renováveis4,1%

Petróleo38,6%

Gás Natural10,1%

Carvão mineral5,6%

Urânio1,5%

[ OFERTA INTERNA DE ENERGIA]6788

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[ REPRESENTATIVIDADE DA PRODUÇÃO DE ENERGIA POR BIOMASSA ]6787

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Lenha38,3%

Caldo de cana16,8%

Álcool hidratado14,9%

Lixívia8,9%

Carvão vegetal7,0%

Álcool Anidro6,3%

Melaço4,7%

Biodiesel3,0%

Outras14,0%

BIOMASSA - BRASIL

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POTÊNCIA POR ESTADO (KW)

TIPO DE COMBUSTÍVEL

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Distribuição do consumo de eucalipto e pinus

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Destino da produção do setor florestal

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Unidade da Federação Madeira em tora (m3)

Conversão m3 para kg

Resíduo Campo

Resíduo Serraria

Energia MWh/ano

(n=15%) do Resíduo da

Serraria

Potencial MW/ano

(n=15%) do Resíduo da

SerrariaRondônia 0 0 0 0 0 0Amazonas 2350 1.598 240 120 279 0Pará 1985056 1.349.838 202.476 101.238 235.437 28Amapá 1331404 905.355 135.803 67.902 157.911 19Tocantins 0 0 0 0 0 0Maranhão 67635 45.992 6.899 3.449 8.022 1Piauí 0 0 0 0 0 0Ceará 18737 12.741 1.911 956 2.222 0Rio Grande do Norte 0 0 0 0 0 0Paraíba 0 0 0 0 0 0Pernambuco 0 0 0 0 0 0Alagoas 39982 27.188 4.078 2.039 4.742 1Sergipe 3790 2.577 387 193 450 0Bahia 16553764 11.256.560 1.688.484 844.242 1.963.353 236Minas Gerais 7781915 5.291.702 793.755 396.878 922.971 111Espírito Santo 6230714 4.236.886 635.533 317.766 738.992 89Rio de Janeiro 150072 102.049 15.307 7.654 17.799 2São Paulo 21912557 14.900.539 2.235.081 1.117.540 2.598.931 312Paraná 24028044 16.339.070 2.450.860 1.225.430 2.849.838 342Santa Catarina 15524088 10.556.380 1.583.457 791.728 1.841.229 221Rio Grande do Sul 7229754 4.916.233 737.435 368.717 857.482 103Mato Grosso do Sul 3776095 2.567.745 385.162 192.581 447.862 54Mato Grosso 36155 24.585 3.688 1.844 4.288 1Goiás 239296 162.721 24.408 12.204 28.382 3Distrito Federal 0 0 0 0 0 0TOTAL 106911408 72.699.757 10.904.964 5.452.482 12.680.190 1.524Fonte: IBGE - Produção da Extração Vegetal e da Silvicultura

BIOCOMBUSTÍVIES

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[Potencial de geração de energia elétrica a partir de resíduos florestais (silvicultura)]

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[Potencial de geração de excedente de energia elétrica no setor sucroalcooleiro]

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[Potencial para geração de energia elétrica a partir do óleo de palma (dendê)]

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[Potencial de geração de energia elétrica a partir de casca de arroz]

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[Potencial de geração de energia elétrica a partir de casca de castanha de caju]

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[Potencial de geração de energia elétrica a partir de casca de coco-da-baía]

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QUANTIDADE DE RESÍDUO

FATOR DE CONVERSÃO ENERGÉTICA

MAPA MUNICIPAL DIGITAL DO BRASIL

MAPA TEMÁTICOMAPA TEMÁTICO

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BIOGÁS: ALTERNATIVA ENERGÉTICA

O que é Biogás?

Conjunto de gases formado na degradação da matéria orgânica em meio anaeróbio

Digestão Anaeróbia: Processo fermentativo, sem a presença de oxigênio, em que a matéria

orgânica é degradada, formando, basicamente, metano e gás carbônico.

Histórico do Biogás

• Descoberta: 1667 (gás dos pântanos);• Século XIX: estudo de fermentação anaeróbica – água e

estrume;• Primeiros países a utilizarem processo biodigestão: Índia

e China;• Crise do Petróleo na década de 70: biodigestão anaeróbia

no Brasil;• Primeiro documento relatando a coleta de biogás: 1895

(ETE Inglaterra);• Primeiro estudo de aproveitamento de biogás: 1941

(pequena planta de tratamento de efluentes na Índia).

Processo de decomposição anaeróbiaMatéria Orgânica Sólida

Matéria Orgânica Solúvel(muito diversificada)

Ácidos Graxos Voláteis

Ácido Acético CH3COOH

Fase 1Hidrólise

Fase 2Acidogênese

Fase 3Acetogênese

Fase 4Metanogênese

Produtos FinaisH2O, CO2, CH4, NH4, H2S....

Fonte: Borges de Castilhos, 2000.

Composição Média do Biogás

Fonte: WEREKO-BROBBY; HAGEN, 2000

COMPONENTE QUANTIDADEMetano 60%

Dióxido de Carbono 35%

Outros Gases – Hidrogênio, Nitrogênio, Oxigênio, Amônia, Ácido Sulfídrico, Aminas Voláteis e Monóxido de Carbono

5%

Principais Fatores que Influenciam a Formação do Biogás

• Impermeabilidade ao ar: bactérias metanogênicas são estritamente anaeróbias – com a presença de ar, ocorre apenas a formação de CO2;

• Composição dos resíduos: quanto maior a porcentagem de material orgânico no resíduos, maior a concentração de metano no biogás.

Aspectos Físico-Químicos do Biogás

• Umidade: a umidade presente no biogás influencia diretamente o processo de combustão (diminui o poder calorífico);

• Quantidade de metano: quanto maior a quantidade de metano, maior o poder calorífico do biogás (o CO2 é a forma mais oxidada do carbono, não podendo ser mais queimado).

% Metano X Poder Calorífico

Relação entre poder calorífico do biogás e porcentagem de metano em volume

Fonte: Alves (2000)

Poder calorífico: ~ 5.500 kcal/m3 (considerado um gás pobre)

Equivalências do Biogás

Fonte: CARDOSO FILHO, 2001.

Combustível Quantidade equivalente a 1 m3 de biogás

Carvão Vegetal 0,8 kg

Lenha 1,5 kg

Óleo Diesel 0,55 L

Querosene 0,58 L

Gasolina Amarela 0,61 L

GLP (Gás Liquefeito de Petróleo) 0,45 L

Álcool Carburante 0,80 L

Carvão Mineral 0,74 kg

Obtenção do Biogás

• Efluentes Líquidos (ETE´s / Vinhaça)

• Zona Rural

• Resíduos Sólidos Urbanos

Dejetos Animais

Suínos (maioria dos projetos de aproveitamento energético do biogás)

Bovinos

Eqüinos

Aves

Abatedouro

Captação dos dejetos AcumuladorDejetos

BiodigestorDejetos

Lagoa deacumulaçãoFertirrigação

EfluenteEfluente

Biogás

Geração de energiaelétrica e/ou térmica

Coleta dos Dejetos

Os dejetos produzidos são coletados e conduzidos para um tanque de captação central

Este transporte é feito através de uma rede de ductos ou calhas

Tal sistema tem como finalidade facilitar o fluxo operacional (manejo), reduzir os custos e a necessidade de equipamentos, além de uniformizar a consistência e equalizar a vazão horária dos dejetos

Algumas características devem ser observadas para a sustentabilidade do sistema, entre elas a capacidade do tanque, que deve ser suficiente para armazenar o volume máximo de dejetos produzidos num único dia, a utilização de registros para um controle da vazão horária e evitar a entrada de água da chuva no sistema

Geração de biogás na zona rural

QCH4 = nº de dias por mês x nº de cabeças x Et x Pb x Conc. CH4VE

Onde:

•QCH4 = Vazão de metano por mês (m3CH4/mês)

•nº de dias por mês: número de dias de tratamento do efluente (dias/mês)

• nº de cabeças: quantidade de unidade geradora (unidade geradora)

• Et: Esterco total [kgesterco/(dia.unidade geradora)].

• Pb: Produção de biogás [kgbiogás/kgesterco];

• Conc. CH4: Concentração de metano no biogás [%];

• VE: Volume específico do metano [kgCH4/m3CH4], sendo este igual a 0,670 kgCH4/m3CH4.

Geração de biogás na zona rural

Valores de conversão energética para diferentes tipos de efluentes

Tratamento dos DejetosTratamento anaeróbio em biodigestores

Lagoa de acumulação / Fertirrigação

Tecnologias Aplicadas à Produção de Biogás

Resíduos Sólidos Urbanos

Resíduos Sólidos Urbanos

Aumento desordenado da população+

Crescimento sem planejamento dos centros urbanos

Dificuldade das ações de manejo de

resíduos

DEFINIÇÃO: resíduos no estado sólido ou semi-sólido, que resultam de atividades da comunidade de origem: industrial, doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de serviços e de varrição.

Resíduos Sólidos Urbanos

Curiosidade

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Tempo de decomposição dos resíduos sólidos

Fonte: GRIPPI (2001).

Manejo de Resíduos Sólidos no Brasil

Lixão a Céu AbertoDefinição: forma inadequada de disposição final de resíduos sólidos, que se caracteriza pela simples descarga do lixo sobre o solo, sem medidas de proteção ao meio ambiente ou à saúde pública. O mesmo que descarga de resíduos a céu aberto.

Principais impactos: No Lixão não existe nenhum controle quanto aos tipos de resíduos depositados nem ao local de disposição dos mesmos.

Nesses casos, resíduos domiciliares e comerciais de baixa periculosidade são depositados juntamente com os industriais e hospitalares, de alto poder poluidor.

Nos lixões pode haver outros problemas associados, como: presença de animais, presença de catadores (que na maioria dos casos residem no local), contaminação do lençol freático e água subterrânea, além de riscos de incêndios causados pelos gases gerados pela decomposição dos resíduos e de escorregamentos, quando da formação de pilhas muito íngremes, sem critérios técnicos.

Aterro Controlado

Definição: geralmente são antigos lixões que passaram por um processo de remediação da área do aterro, ou seja, isolamento do entorno para minimizar os efeitos do chorume gerado, canalização do chorume para tratamento adequado e remoção dos gases produzidos em diferentes profundidades do aterro.

Principais impactos: O aterro controlado é a forma de disposição de resíduos sólidos inadequado sob o ponto de vista ambiental, pois não pratica medidas para combate à poluição, uma vez que não recebe camada impermeabilizante ideal antes da deposição de lixo, causando poluição do solo e do lençol freático.

Aterro SanitárioDefinição: forma de disposição final dos resíduos sólidos urbanos que consiste na disposição na terra de lixo coletado e se utiliza métodos de engenharia para confinar os resíduos na área menor possível, reduzi-los a um menor volume e cobri-los com uma camada de terra, diariamente, ao final da jornada ou um período mais freqüente. Deve atender normas ambientais e operacionais específicas, de modo a evitar danos à saúde pública e à segurança, minimizando os impactos negativos.

Principais impactos: No aterro sanitário deve haver a impermeabilização do solo por meio de camadas de argila e geomembrana de polietileno de alta densidade (PEAD) para evitar a infiltração de chorume no solo. Deve haver, também, sistema de extração do biogás e de chorume do interior do aterro. O chorume éescoado para tanques de armazenamento e/ou sistema de tratamento.

Possíveis soluções para RSU• Redução na produção de resíduos sólidos –

conscientização da população• Reciclagem• Outras tecnologias

– “Waste to energy” (incineração) – Compostagem para resíduos orgânicos– Digestão Anaeróbia– Tratamento Mecânico Biológico– Plasma

Fonte: (Cenbio, 2008)P&D – AES Eletropaulo – 2006 a 2008

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