Biblioteca

Viabilidade econômica para a geração de energia elétrica a partir do biogás produzido em estação de tratamento de esgoto

Publicado em 12/05/2021 às 12:20:36

Resumo

Objetivo do estudo: apresentar a análise dos dados coletados referentes às características de esgoto afluente da Estação de Tratamento de Esgoto Serraria, em Porto Alegre/RS.

Metodologia / abordagem: pesquisa descritiva com abordagem quantitativa e centralizada no estudo de caso da exploração de biogás gerada para produção de energia elétrica.

Originalidade/relevância: este estudo concentra-se na viabilidade técnica e econômica para a geração de eletricidade a partir de efluente de biogás para uso na própria estação, atendendo a maioria das cargas locais, e também, da tecnologia de conversão de energia empregada a partir do ciclo de combustão interna Otto, com seus acessórios.

Principais resultados: os custos de instalação, operação e manutenção por cinco anos estão estimados em torno de R$ 4.500.000,00. Além disso, o retorno sobre o capital investido ocorre, no máximo, em 4 anos e 7 meses.

Contribuições teóricas / metodológicas: Há uma tendência de aumento da eletricidade a partir da tarifa da rede e do fluxo de insumos nos UASBs, tornando a autogeração ainda mais viável. Atualmente, o biogás é queimado e o lodo gerado é depositado em aterros sanitários, o que possibilita a produção de energia elétrica e fornecimento à rede de distribuição.

Conclusão: as usinas de estação de tratamento de esgoto constituídas de depósito de lodo anaeróbio de fluxo ascendente seguida de lodos ativos têm como objetivo o tratamento de efluentes, isto é, promover a separação dos gases, sólidos e líquidos como forma de tratamento sustentável e, além disso, proporcionar benefícios e recursos sustentáveis para a sociedade.

Introdução

Mudanças climáticas têm sido acentuadas e aceleradas nas últimas décadas, pelo crescente uso dos recursos naturais, em especial pelo consumo dos combustíveis de origem fóssil. As alterações no clima representam “um grave problema ambiental, causado pelo efeito estufa”. Este fenômeno está diretamente relacionado ao aumento na concentração de certos gases, com propriedades de reter a radiação solar infravermelha (PEREIRA, 2004).

O efeito estufa ocorre naturalmente e é essencial para a manutenção dos climas e da temperatura média do planeta Terra, permitindo a vida vegetal e animal. É caracterizado pelo aprisionamento de energia térmica na baixa atmosfera, aumentando a temperatura média em microclimas, essencialmente, em zonas urbanas. Dentre as atividades humanas que mais interferem para as causas do efeito estufa estão as decorrentes da geração elétrica, transportes, processos industriais, e também aquelas provenientes do ciclo natural da matéria orgânica. Embora estejam em ciclos fechados, o processo de transformação da matéria orgânica pode agravar o efeito estufa, conforme a composição dos gases gerados. O metano (CH4) é produzido durante a decomposição anaeróbia, proveniente principalmente da atividade agrícola, pecuária, gás natural fóssil, aterros sanitários e esgotos, sendo um dos principais gases causadores do efeito estufa (CHERNICHARO, 2001).

Uma das formas de reduzir o impacto ambiental das emissões do CH4 para a atmosfera queimando-o. A combustão converte o CH4 em dióxido de carbono (CO2) e energia térmica. Essa alternativa é utilizada usualmente em Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs), onde ocorre produção de biogás, formado majoritariamente por CH4 e CO2. A energia térmica é frequentemente perdida para o ambiente, sem aproveitamento para sua conversão em energia elétrica.

O objetivo desta pesquisa é efetuar um estudo teórico da viabilidade técnica e econômica da implantação de motor de combustão interna para geração de energia elétrica a partir do biogás da ETE Serraria, Departamento Municipal de Água e Esgoto (DMAE) da cidade de Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brasil.

Para tanto, o biogás visto como insumo, e não como rejeito, muda o paradigma das ETEs, de consumidoras de energia e poluidoras do ambiente para uma importante auxiliar no processo de melhorar a relação do ser humano com a natureza e o desenvolvimento sustentável. Sendo este um dos principais objetivos a serem alcançados com medidas de redução de emissões dos gases estufa.

Autores: Ian Gabriel Brum Garcia; Ronaldo Hoffmann; Flávio Dias Mayer; Patrícia Andrade Paines e Osmar Possamai.

leia-integra


Deixe uma resposta

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *