Resumo

A energia elétrica é um dos principais insumos e também um dos principais custos de qualquer empresa de saneamento básico. 90% desse gasto energético são destinados aos diversos sistemas de bombeamento espalhados pela área de atuação dessas empresas.
Nesse cenário, é natural que as empresas busquem soluções de eficiência energética, das mais variadas, para reduzir essa despesa.
A proposta desse trabalho é apresentar uma solução inédita no mundo, que substitui a matriz energética de bombeamento, da forma atual, elétrica, para o acionamento a gás natural.
O conceito é bastante simples e tem potencial de aplicação, de forma geral, a qualquer instalação que disponha de redes de gás natural em seu entorno.
Será apresentada toda a fundamentação teórica e as vantagens técnicas, incluindo as melhorias de eficiência operacional e o aumento da confiabilidade do processo de bombeamento.
Também é apresentado um estudo de caso, contendo a análise econômico-financeira. Os resultados demonstram uma economia energética de 60% em horário de ponta e taxa interna de retorno (TIR) de 29%. Nesse exemplo, o payback descontado ficou em 5 anos.

Introdução

A energia elétrica é um dos principais insumos utilizados pelas companhias de saneamento. O ciclo da água, desde a captação da água bruta, passando pelo seu tratamento, adução, reservação, distribuição, coleta e tratamento de esgotos, exige uma quantidade enorme de energia, a qual se configura como um dos principais custos operacionais.

Dentro dos processos de água e esgoto, a energia elétrica tem as mais diversas aplicações, desde o acionamento de motores elétricos, até o funcionamento de aparelhos de ar-condicionado, computadores e iluminação. Entretanto, o consumo mais significativo é, sem dúvida, o devido aos sistemas de bombeamento, que representa algo em torno de 90% do total do gasto energético.

Conforme relatório referente ao ano de 2014 do SNIS (Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento) com amostragem de 5.114 municípios, a energia elétrica representa, em média, 11,2% das despesas dessas empresas, o que a configura como o terceiro maior gasto, perdendo apenas para custos com mão-de-obra própria e serviços de terceiros, conforme pode ser verificado no gráfico abaixo:

Diante do exposto, é natural que as empresas de saneamento se preocupem com a questão energética como um todo, vendo com bons olhos as ações voltadas à eficiência energética.

Por outro lado, além do viés financeiro, a qualidade e a regularidade do suprimento de energia elétrica precisam ser acompanhadas de perto. As interrupções no fornecimento de energia elétrica via concessionária são inevitáveis. O caminho da energia, desde sua geração nas diversas usinas, passando pela transmissão, elevações e rebaixamentos de tensão até a chegada ao consumidor é bastante complexo e está sujeito à falhas de diversas ordens, como fenômenos naturais, falhas em equipamentos, manutenções preventivas e corretivas, etc. Caso não haja um sistema de contingência, essas interrupções podem parar totalmente um processo, como por exemplo, uma estação de bombeamento, comprometendo severamente o abastecimento de água na região atendida.

O objetivo deste artigo é apresentar uma solução tecnológica que traz melhorias significativas para as duas principais questões energéticas enfrentadas pelas empresas de saneamento, ou seja, a questão financeira e a questão da regularidade. Essa solução é baseada no uso de motores a gás natural, acoplados diretamente às bombas de recalque. Será descrito o embasamento teórico da solução, mercado nacional de fornecedores da tecnologia, análise técnica e econômica e um estudo de caso.

Autor: Marcio Barbeto Menezes.