Gás natural: perspectiva e utilização

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Text of Gás natural: perspectiva e utilização

  • UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS

    FACULDADE DE ENGENHARIA MECNICA

    COMISSO DE PS-GRADUAO EM ENGENHARIA MECNICA

    Gs Natural: Perspectivas e Utilizao

    Autor: Srgio Ricardo Loureno

    Orientador: Prof. Dr. Elias Basile Tambourgi

    Fevereiro de 2003

  • UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS

    FACULDADE DE ENGENHARIA MECNICA

    COMISSO DE PS-GRADUAO EM ENGENHARIA MECNICA

    PLANEJAMENTO DE SISTEMAS ENERGTICOS

    Gs Natural: Perspectivas e Utilizao

    Autor: Srgio Ricardo Loureno

    Orientador: Prof. Dr. Elias Basile Tambourgi

    Curso: Planejamento de Sistemas Energticos

    Dissertao de mestrado acadmico apresentada comisso de Ps Graduao da

    Faculdade de Engenharia Mecnica, como requisito para a obteno do ttulo de Mestre em

    Planejamento de Sistemas Energticos.

    Campinas, 2003

    SP Brasil

  • FICHA CATALOGRFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA DA REA DE ENGENHARIA - BAE - UNICAMP

    L934g Loureno, Srgio Ricardo Gs natural: perspectivas e utilizao / Srgio RicardoLoureno.--Campinas, SP: [s.n.], 2003.

    Orientador: Elias Basile Tambourgi. Dissertao (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas,Faculdade de Engenharia Mecnica.

    1. Gs natural. 2. Desenvolvimento energtico. 3.Combustveis fsseis. 4. Recursos energticos. 5. Energiatermeltrica. I. Tambourgi, Elias Basile. II. UniversidadeEstadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Mecnica. III.Ttulo.

  • UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASFACULDADE DE ENGENHARIA MECNICA

    COMISSO DE PS-GRADUAO EM ENGENHARIA MECNICAPLANEJAMENTO DE SISTEMAS ENERGTICOS

    DISSERTAO DE MESTRADO ACADMICO

    Gs Natural: Perspectivas e Utilizao

    Autor: Srgio Ricardo Loureno

    Orientador: Prof. Dr. Elias Basile Tambourgi

    Prof. Dr. Elias Basile Tambourgi, Presidente

    Universidade Estadual de Campinas - SP

    Prof. Dr. Srgio Valdir Bajay

    Universidade Estadual de Campinas - SP

    Prof. Dr. Roger Josef Zemp

    Universidade Estadual de Campinas - SP

    Campinas, fevereiro de 2003

  • Dedicatria

    Dedico este trabalho aos meus queridos pais.

  • Agradecimentos

    Este trabalho no poderia ser terminado sem a ajuda de diversas pessoas s quais presto

    minha homenagem:

    Aos meus pais, Ana e Srgio Loureno, pelo incentivo, orientao e ajuda em todos os

    momentos da minha vida.

    Ao meu orientador, Prof. Dr. Elias Basile Tambourgi, que me mostrou os caminhos a serem

    seguidos.

    Agradeo tambm a namorada Katiane Silveira e ao meu irmo, Douglas E. Loureno pela

    confiana e incentivo.

    Sou grato tambm ateno dispensada pelo Prof. Dr. Arnaldo Walter, presidente da SCPG

    em Planejamento de Sistemas Energticos.

    Aos amigos, Profa. Ana Cludia W. Csar, Prof. Dr. Jlio Csar Dutra e Prof. Alexandre

    Rigotti, pelo incentivo e prestimosidade que lhe so peculiares.

    A todos os professores e colegas do departamento, que ajudaram de forma direta ou indireta

    na concluso deste trabalho.

  • Nunca uma coisa atingida e depois permanece em paz,

    no conforto do sucesso. Quando uma conquista atingida

    comea o perodo de mais trabalho, porque o sucesso

    no uma coisa, a prtica da excelncia.

  • Resumo

    LOURENO, Srgio Ricardo, Gs Natural: Perspectivas e Utilizao, Campinas, Faculdade de

    Engenharia Mecnica, Universidade Estadual de Campinas, 2003. 106p. Dissertao

    (Mestrado).

    Nos ltimos anos, a ateno utilizao do gs natural como alternativa factvel para a

    gerao de energia eltrica, atravs das usinas termeltricas, tem despertado grande interesse.

    Porm o incremento da participao deste combustvel na matriz energtica brasileira no

    ocorreu no ritmo esperado. Aps a desvalorizao do real no incio de 1999, percebeu-se a

    vulnerabilidade do modelo proposto para a insero do gs natural no contexto brasileiro, devido

    indexao do preo do gs ao dlar. A instalao de novas usinas termeltricas esbarrou em

    entraves ambientais e comerciais, comprovando a fragilidade do modelo, at ento adotado. Em

    contrapartida, a distribuio do gs natural uma realidade, alavancada pelo Gasoduto Bolvia-

    Brasil. Projeto este alicerado na utilizao do gs para fins de gerao termeltrica. Entretanto

    outras formas de utilizao deste energtico podem e devem ser fomentadas buscando o melhor

    rendimento sistmico. Assim, o presente trabalho permeia os aspectos relevantes do incremento

    na utilizao do gs natural na matriz energtica brasileira. Objetiva-se vislumbrar a sistemtica

    do uso do mesmo. Sendo o gs natural uma fonte primria de energia de origem fssil, portanto

    no-renovvel, seu uso confinado a um perodo finito de utilizao. Todavia, as reservas

    provadas garantem o suprimento por razovel perodo. Isto garante e justifica o uso deste

    combustvel nos prximos anos. O trabalho tambm apresenta um estudo da viabilidade do uso

    do gs natural versus o uso da gasolina, em um veculo tipo caminhonete. Aps a reflexo sobre

    as aes tomadas, no contexto atual e futuro, conclui-se que a melhor alternativa para o uso do

    gs natural , no primeiro momento, a utilizao em termeltricas, em ciclos combinados,

    sistemas de cogerao e o uso mais extensivo na rea dos transportes, nos motores combusto

    interna.

    Palavras chave:

    Gs natural, desenvolvimento energtico, combustveis fsseis, recursos energticos, energia

    termeltrica.

  • Abstract

    LOURENO, Srgio Ricardo, Natural Gas: Perspectives and Utilization, Campinas, Faculdade

    de Engenharia Mecnica, Universidade Estadual de Campinas, 2003. 106p. Dissertao

    (Mestrado).

    The use of natural gas as a viable alternative for the generation of electrical energy by

    means of thermoelectrical plants has drawn attention for the last years. However, the percentage

    of participation of this fuel in the Brazilian energy matrix (fuel mix) has not increased the way it

    was expected. After the devaluation of the Brazilian Real, which took place in early 1999, the

    proposed model proved its vulnerability for the insertion of natural gas into the Brazilian context,

    due to the indexation of its price to the American Dollar. The installation of thermoelectrical

    mills faced both environmental and commercial barriers, proving the fragility of the model

    adopted by then. On the other hand, the distribution of natural gas is a reality, reinforced by the

    Bolivia-Brazil gasoduct a project for the utilization of gas for thermoelectrical generation

    purposes. Despite this, other forms to use this energetical potential may and must be fomented to

    seek for the best systemic yield. Therefore, the present work deals with the tangible and real

    aspects to increase the use of natural gas in the Brazilian energy matrix (fuel mix), aiming at

    showing the systematicness of its use. As natural gas is a primary source of energy from fossil

    origin, and consequently non-renewable, its use will eventually come to an end. Nevertheless, the

    credible resources guarantee its supply for a reasonable period of time, which justifies its use for

    the upcoming years. The present work also presents a viability study of the use of natural gas

    versus petrol in a small van-type vehicle. After considering both the taken measures and the

    present context before the collapse of the electrical system, it is concluded that the best

    alternative for the use of natural gas is, primarily, in thermoelectrical mills of combined cycle,

    and then migrating to cogeneration systems and finally to a more extensive use in the

    transportation area, more specifically in internal combustion engines.

    Key words:

    Natural gas, energetical development, fossil fuel, resources energeticals, thermoelectrical energy.

  • i

    ndice

    Lista de Figuras v

    Lista de Tabelas vi

    Nomenclatura vii

    Captulo 1

    1 Introduo

    1.1 Cenrio Atual

    1.2 Objetivo da Dissertao

    1.3 Estrutura da Dissertao

    1

    1

    2

    2

    Captulo 2

    2 Gs Natural

    2.1 Gs Natural Como Energia Primria no Mundo

    2.2 Caractersticas do Gs Natural

    2.2.1 Gs Natural Boliviano

    2.2.2 Gs Natural Fornecido Pela Comgs

    2.3 Utilizaes do Gs Natural

    2.3.1 Gs Natural na Indstria

    2.3.2 Gs Natural nas Indstrias Siderrgica e Metalrgica

    2.3.3 Gs Natural na Indstria Petroqumica

    2.3.4 Gs Natural Veicular (GNV)

    2.3.5 Gs Natural para Gerao de Energia Eltrica

    2.4 Impactos Ambientais Decorrentes do Uso do Gs Natural

    2.4.1 Caractersticas Ambientais do Gs Natural

    2.4.2 Impactos Produzidos pela Substituio Energtica

    2.4.3 Poluio Gerada pelos Motores Combusto Interna

    2.5 Reservas, Produo e Perspectivas

    2.5.1 Reservas Mundiais de Gs Natural

    2.5.2 Reservas Sul Americanas de Gs Natural

    2.5.2.1 Argentina

    2.5.2.2 Bolvia

    4

    4

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  • ii

    2.5.2.3 Brasil

    2.5.2.4 Chile

    2.5.2.5 Colmbia

    2.5.2.6 Peru

    2.5.2.7 Venezuela

    2.6 Potencial de Consumo de Gs Natural

    2.6.1 Potencial de Consumo no Brasil

    2.7 Petrleo, Eletricidade e Gs Natural

    2.8 Aspectos Econmicos e Legais

    2.8.1 Legislao para o Gs Natural

    2.8.2 Preos e Tarifas

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    Captulo 3

    3 Gs N