USINAS TERMELÉTRICAS / PETRÓLEO E GÁS NATURAL BIODIGESTORES / BIOGÁS

USINAS TERMELÉTRICAS / PETRÓLEO E GÁS NATURALBIODIGESTORES / BIOGÁS

USINAS TERMELÉTICAS USINAS TERMELÉTICAS

Histórico

Funcionamento

A Termelétrica no Novo Modelo do Setor Elétrico

Legislação (ambiental)

Análise Econômico-financeira

Comparativo entre os diferentes tipos

BIODIGESTORES BIODIGESTORES

Histórico

Funcionamento

Legislação

Análise Econômico-financeira

Conclusões


Descrição básica (componentes):

•Gerador Elétrico: fornece energia elétrica para o sistema;

•Turbina: através da incidência do vapor em suas pás movimentao gerador;

•Caldeira: através da queima de um combustível aquece a água para produzir vapor para movimentar a turbina.

USINAS TERMELÉTICAS - HISTÓRICO USINAS TERMELÉTICAS - HISTÓRICO

Caldeirasa) 1700 - Único tambor

b) 1740 - Tubos de fogo

c) 1740 - Gases quentes

d) 1788 - Água e vapor no interior dos tubos

e) 1846 - Maior superfíciede troca de calor

f) Dias atuais1) Tambor; 2) Fornalha; 3) Feixe de tubos; 4) Cabeçote; 5) Coletores; 6) Tubos alimentadores; 7)Superaquecedor;8) Economizador; 9) Preaquecedor de ar


Turbinas a vapor

150 a.C. - aeolipyle de Hero 1629 - “Roda de vapor” de Giovanni de Branca

•1780 - Watt: construiu a primeira máquina a vapor com aplicação prática;•1895 - G. Westinghouse desenvolveu e implementou a primeira turbinacomercial de 400kW, acionando um gerador elétrico;•Últimos 85 anos - desenvolvimentos contínuos fizeram das turbinas o principal equipamento em centrais de geração.


Turbinas a gás

1791 - J. Barber obteve a primeira patente, mas nada resultou disso;

1892 - Dr. J. F. Stolze projetou uma turbina de ar quente, construídade 1900 a 1904, mas não conseguiu produzir potência útil;

1903 - A. Elling projetou uma turbina que conseguiu produzir umtrabalho de eixo de 11hp;

1939 - A Brown Boveri vendeu a primeira turbina a gás comercial,que foi colocada em uma locomotiva.


Centrais Termelétricas

1883 - Primeira termelétrica no Brasil, com capacidade de 25kW,a fornecer energia elétrica para suprir a iluminação pública de 39lâmpadas na cidade Campos - RJ;

1887 - Termelétrica de 160kW em Porto Alegre;

1900 - 12MW: 6,5MW por 6 termelétricas e 5,5MW por 5 hidrelétricas;

1950 - A parcela hidrelétrica representava 82% da capacidade instalada;

2004 - Hidrelétricas 92%, considerando a importação de Itaipu.

1987 - Primeira Termelétrica a gás: Camaçari I - 290kW funcionou porapenas 01 ano.

USINAS TERMELÉTICAS - TEORIA USINAS TERMELÉTICAS - TEORIA

Classificação das Termelétricas


Principais tipos de Termelétricas


Elementos Principais de uma Central Termelétrica com Ciclo a Vapor

USINAS TERMELÉTICASUSINAS TERMELÉTICAS

NOVO MODELO DO SETOR ELÉTRICO NOVO MODELO DO SETOR ELÉTRICO

A segurança do suprimento de energia elétrica no Brasil passa, necessariamente, pela diversificação das suas fontes primáriasde geração.

Essa diversificação deve acontecer:

Mínimo de impacto na tarifa do consumidor final;

Priorizar tecnologias já maduras;

Utilizar recursos energéticos disponíveis no país.

Centrais termelétricas são as que melhor atendem estas especificações.

USINAS TERMELÉTICAS - LEGISLAÇÃO USINAS TERMELÉTICAS - LEGISLAÇÃO

Segundo o Conselho Nacional do Meio Ambiente - IBAMA, atravésda Resolução CONAMA N.o 001, de 23 de janeiro de 1986, conside-ra-se impacto ambiental qualquer alteração das propriedades físicas,químicas e biológicas do meio ambiente, causada por qualquer formade matéria ou energia resultante das atividades humanas que, direta ouindiretamente, afetam:

•a saúde, a segurança e o bem-estar da população;

•as atividades sociais e econômicas;

•a biota;

•as condições estéticas e sanitárias do meio ambiente;

•a qualidade dos recursos ambientais.


A Resolução CONAMA N.o 003, de 28 de junho de 1990, define po-luente atmosférico com qualquer forma de matéria ou energia comintensidade e em quantidade, concentração, tempo ou característicasem desacordo com os níveis estabelecidos, e que tornem ou possamtornar o ar:

•impróprio, nocivo ou ofensivo à saúde;

•inconveniente ao bem-estar público;

•danoso aos materiais, à fauna e flora;

•prejudicial à segurança, ao uso e gozo da propriedade e às atividadesnormais da comunidade, considerando a necessidade de ampliar o nú-mero de poluentes atmosféricos passíveis de monitoramento e contro-le no país.


Impactos Ambientais da Geração Termelétrica


ANÁLISE ECONÔMICO-FINANCEIRA ANÁLISE ECONÔMICO-FINANCEIRA

Tributos e Encargos Incidentes sobre a Geração Termelétrica:

•ISS - Imposto sobre Serviços de Qualquer Natureza

•COFINS - Contribuição para Financiamento da Seguridade Social

•PIS - Contribuição para o Programa de Integração Social

•TFSEE - Taxa de Fiscalização de Serviços de Energia Elétrica

•RGR - Reserva Global de Reversão

•CCC - Conta de Consumo de Combustíveis

•CPMF - Contribuição Provisória sobre Movimentação Financeira

•IRPJ - Imposto de Renda Pessoa Jurídica

•CSLL - Contribuição Social sobre o Lucro Líquido



Fatores que podem influir nos custos de investimento e operação deuma Usina Termelétrica:

•Configuração da Usina;

•Localização da Usina;

•Regime de Operação.



A composição dos custos para as plantas termelétricas podemclassificar-se em:

1 - Custos de Investimento;

2 - Custos de geração.



Composição dos custos típicos de uma central em ciclo a vapor:

USINAS TERMELÉTICAS - CONCLUSÕES USINAS TERMELÉTICAS - CONCLUSÕES

Os investimentos realizados nos últimos anos, da ordem de 4,5 a 5,0bilhões de dólares ao ano, dos quais cerca de 50% foram destinadosà geração, não têm sido suficientes para garantir acréscimos anuaisem torno de 3.500 MW á capacidade instalada de geração, potêncianecessária para atender ao crescimento verificado da demanda.

Para o futuro, algumas alterações devem ocorrer na estrutura dos investimentos em energia, incluindo a instalação de térmicas a gásnatural, que exigem investimentos menores que as hidrelétricas,visando uma redução relativa nos investimentos em geração. De outro lado, deverão ser fortalecidas as interligações elétricas com aArgentina e do Sul com o Norte do Brasil, o que passará a exigir maiores investimentos em transmissão.


Projeções do consumo de eletricidade para os próximos 20-25 anos:

•Óleos combustíveis, hidreletricidade e energia nuclear devem cair;

•Gás natural e fontes renováveis (exceto hidreletricidade) tendem acrescer;

•Carvão mineral mantém-se aproximadamente constante.


Comparação de custos de investimentos de CTEs (US$/kW)


Competitividade dos carvões CE 3300 e CE 4500, com o gás natural,na geração de energia elétrica:


Comparação qualitativa da utilização do GN, OC e CM

BIODIGESTORES / BIOGÁSBIODIGESTORES / BIOGÁS

INTRODUÇÃO / HISTÓRICOINTRODUÇÃO / HISTÓRICO

• O Biogás foi descoberto em 1667.

• Aluno de Louis Pasteur em 1884.

• Na Índia o gás de metano produzido por digestão anaeróbia remonta dos anos de 1859.

• Na Inglaterra a primeira experiência com a utilização do Biogás para iluminação de algumas ruas foi em 1895.

• Foi apenas nos anos de 1940, voltou-se a falar em Biogás devido a II Guerra Mundial.

• No Brasil o interesse pelo Biogás intensificou-se nas décadas de 70 e 80

TENDÊNCIAS ATUAIS E TENDÊNCIAS ATUAIS E FUTURASFUTURAS

• A Faculdade de Agronomia e Veterinária da Universidade Estadual de São Paulo, em Jaboticabal, estuda a tecnologia dos biodigestores há 25 anos.

• Inauguração, na Granja Becker,bFazenda Macaúbas, no município de Patos de Minas (região do Alto Paranaíba) a primeira unidade de biodigestores do Brasil.

• No dia 5 de março, foi tema de palestra promovida pela Associação Goiana de Suinocultores."A mobilização de todos os setores da agropecuária é importante para difundir a técnica entre os produtores e melhorar as condições do meio ambiente"


• "Empresas canadenses e o Banco Mundial financiam a instalação do equipamento com linhas de crédito em troca de parte do gás produzido".

• Convênio entre empresa e Universidade atuando no desenvolvimento comum de biodigestores.

• A tecnologia dos biodigestores foi desenvolvida pela Sansuy com a Universidade Estadual Paulista (UNESP) – Campus de Jaboticabal.

• “Conseguimos transferir isso para a prática e o resultado tem sido bastante satisfatório”, explica o Prof. Jorge de Lucas Jr.


• Uma pesquisa com biodigestores ganha a aprovação de criadores de suínos de Toledo, no Paraná.

• Estiveram reunidos com o secretário especial de Meio Ambiente, Moacir Pires, na manhã desta terça-feira (10.08), o vice-presidente da AgCert Canadá, George Bolton, e o gerente de operações da empresa, Paulo Furtado..

• A empresa canadense negocia crédito de carbono e está investindo no Brasil, já que o país tem grande potencial para produzir tais créditos.

ENTIDADES GOVERNAMENTAIS E ENTIDADES GOVERNAMENTAIS E CENTROS DE PESQUISASCENTROS DE PESQUISAS

• UNESP - Departamento de Engenharia Rural da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias de Jaboticabal - UNESP. Prof. Jorge Lucas Júnior e Prof. Fábio Moreira da Silva. Rodovia Carlos Tonanni, KM 5, CEP 14870-000, Jaboticabal - SP. Fone : (016) 323-2500 ramais 243, 244 e 263.• UNICAMP - Departamento de construções Rurais - Faculdade de Engenharia Agrícola - L.A.B. Cortez.

•USP - Disque Tecnologia - Consultor Daniel F. Gambera - Av. Luciano Gualberto, travessa J número 374 - 7º andar, São Paulo - SP. Fone: (011) 211-0801.

•EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA E CIENTÍFICAFUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA E CIENTÍFICA

• Biodigestão: “bios”, vem do grego e significa vida, já “digestione” foi extraído do latim, e quer dizer digestão ou decomposição.

• Biodigestores produção contínua: aberto após a produção de biogás, o que levara mais ou menos noventa dias.

• Biodigestores produção descontínua: A produção pode acontecer por um longo período, sem que haja a necessidade de abertura do equipamento.


• Produção Descontínua Tipo Batelada


• Produção Contínua Tipo da Marinha


• Produção Contínua Tipo Chinês

1 - Tubulação de Saída do Gás

2 - Selo Removível

3 - Tampa Móvel

4 - Entrada

5 - Tanque do Biofertilizante

6 - Tubulação de Saída do Biofertilizante

7 - Armazenamento do Gás

8 - Tanque da matéria Orgânica


• Produção Contínua Tipo Indiano

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA E FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA E CIENTÍFICACIENTÍFICA

• Produção Contínua Tipo da Marinha

• Vantagens

• A sua área sujeita á exposição solar é maior, porque sua cúpula em relação aos outros modelos é maior, facilitando com isto uma maior produção de gás nos dias quentes

• A limpeza do digestor é mais fácil porque sendo de lona de PVC é mais fácil de ser retirada.

• Desvantagens

• Neste modelo, como no indiano, temos o custo da cúpula.


• Produção Contínua Tipo Chinês

• Vantagens

• Este modelo tem custo mais barato em relação aos outros, pois a cúpula é feita de alvenaria.

• O biodigestor chinês é o que ocupa menos espaço na superfície do solo.

• Desvantagens

• O sistema de comunicação entre a caixa de carga e o digestor sendo feito de tubos, está sujeita a entupimentos.

• Tem limitação ao tipo de solo. Sua construção em solos superficiais não é indicada.


• Produção Contínua Tipo Indiano

• Vantagens

• Ocupa pouco espaço do terreno ( em relação ao da marinha ), porque sua maior extensão é vertical.

• Em termos de custos, sendo as paredes de seu digestor construídas dentro do solo, o modelo dispensa o uso de reforços, tais como cintas de concretos, o que barateia as despesas.

• Desvantagens

• Sua construção é limitada para áreas de lençol freático alto, ou seja, não é um modelo indicado para terrenos superficiais, pois nestes casos pode ocorrer infiltração.

• O Biogás

•A Composição média da mistura gasosa é a seguinte:Metano (CH4) 50 a 75 %Dióxido de Carbono (CO2) 25 a 40 %Hidrogênio (H2) 1 a 3 %Azoto (N2) 0.5 a 2.5 %Oxigênio (O2) 0.1 a 1 %Sulfureto de Hidrogênio (H2S) 0.1 a 0.5 %Amoníaco (NH3) 0.1 a 0.5 %Monóxido de Carbono (CO) 0 a 0.1 %Água (H2O) variável



• O Biogás

•Equivalências Energéticas:1 m^3 de Biogás = 6000 Kcal - é equivalente a:1,7 m^3 de Metano1,5 m^3 de Gás de Cidade0,8 L de Gasolina1,3 L de Álcool2 Kg de Carboneto de Cálcio0,7 L de Gasóleo7 Kw h de Eletricidade2,7 Kg de Madeira1,4 Kg de Carvão de Madeira0,2 m^3 de Butano0,3 m^3 de Propano


• O BiogásUm metro cúbico de biogás equivale a:

•0,613 litro de gasolina

•0,579 litro de querosene

•0,553 litro de óleo diesel

•0,454 litro de gás de cozinha

•1,536 quilo de lenha

•0,790 litro de alcoól hidratado

•1,428 Kw de eletricidade


• O Biogás• Pode se produzir um metro cúbico de biogás com os seguintes ingredientes:

•25 Kg de esterco fresco de vaca ou

•5 Kg de esterco seco de galinha ou

•12 Kg de esterco de porco ou

•25 Kg de plantas ou casca de cereais ou 20 Kg de lixo


• O Biofertilizante• Um Adubo Orgânico Diferente, biofertilizante é o afluente dos biogestores, resulta da fermentação anaeróbica da matéria orgânica ao produzir biogás. Pode ser sólido ou líquido.

• O sólido : utiliza-se como adubação de fundação por ocasião do plantio, bem como adubação periódica por enterramento em torno da copa da planta. Sua assimilação é lenta.

• O líquido : usado em aspersão como adubo folhear ou diretamente no solo junto as raízes, bem como hidroponia . A assimilação pelas plantas se efetua com muita rapidez, de modo que é muito útil na cultura de ciclo curto.

NORMAS E LEGISLAÇÃONORMAS E LEGISLAÇÃO

• DECISÃO NORMATIVA Nº 046, DE 16 DEZ 1992.

• Dispõe sobre a fiscalização dos serviços técnicos em Gaseificadores e Biodigestores.

• As atividades de construção, manutenção e operação de biodigestores rurais dos tipos indiano e chinês destinados à produção de gás para consumo doméstico e/ou fins agrícolas explorados comercialmente são da competência do Engenheiro Mecânico, do Engenheiro Agrônomo e do Engenheiro Agrícola.

APLICAÇÕES TÉCNICASAPLICAÇÕES TÉCNICAS

• Biodigestor tipo indiano, para animais em galpões de terminação com capacidade para 500 cabeças; com produção de 216,81 m3 de biogás por dia o que equivale a 7,51 botijões de GLP de 13 kg/dia

Preço do Projeto:

Para o Brasil Outros Países

R$ 1006,00 US$330.00

APLICAÇÕES TÉCNICASAPLICAÇÕES TÉCNICAS

• O projeto na fazenda Cinco Estrelas está hoje com a metade da obra civil (instalações e aterros) realizada. Falta apenas o revestimento e a parte de ancoragem. Dentro de 15 dias o produtor pretende já inaugurar a unidade. O investimento ficou em torno de R$ 150.000,00, mas já existe uma previsão de retorno dentro de 4 anos. “A grande vantagem desse projeto é que ele é custeado por investidores internacionais. O produtor não precisa dispor de recursos próprios”, explica Bartollo.

CONCLUSÃOCONCLUSÃO

• Tem-se duas fases distintas com relação aos biodigestores no Brasil

• A primeira em 1970 com a crise do petróleo

• A segunda em 2001 com a crise da energia elétrica - Apagão, verificamos também maior responsabilidade nas questões ambientais

• Mesmo assim estes fatores não são e não foram suficientes para se evoluir nas questões de energia renováveis , talvez agora com os programas de pesquisas incentivados pelo governo e o protocolo de Kyoto, que está relacionado com o pagamento dos créditos de carbono devam ser estabelecidos metas e objetivos para a verdadeira evolução das energias renováveis no Brasil.

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