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Estimativa da produção de energia elétrica na Bahia usando resíduos agrícolas Arthur O. Uchoa e Paulo R. F. de M. Bastos UFBA – Universidade Federal da.

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1 Estimativa da produção de energia elétrica na Bahia usando resíduos agrícolas Arthur O. Uchoa e Paulo R. F. de M. Bastos UFBA – Universidade Federal da Bahia

2 TÓPICOS 1.INTRODUÇÃO 2.OBJETIVO E ESTRUTURAÇÃO 3.VANTAGENS DO USO DA BIOMASSA E TECNOLOGIAS ASSOCIADAS 4.PRODUÇÃO AGRÍCOLA DA BAHIA E RESÍDUOS 5.METODOLOGIA 6.ESTIMATIVA DA ENERGIA E CAPACIDADE INSTALADA 7.ESTUDOS DE CASO 8.CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES

3 1- INTRODUÇÃO No mundo, 80,9% da energia vem de fontes não renováveis (International Energy Agency, 2011) No Brasil 43% são de origem hidráulica e renováveis (cana, bagaço e lenha) (EPE, BEN 2011).

4 1- INTRODUÇÃO ENERGIA ELÉTRICA: Mundo 80,5% não renovável Brasil: hidráulica é 74%, a biomassa 4,7%, eólica é 0,4% Na Bahia: há 33MW de energia elétrica oriunda do capim elefante 20MW origem é o lixo urbano, 0,4 MW solar fotovoltaica (PV) O Estado tem alta produção agrícola, podendo-se usar os resíduos Fig.: Geração da energia elétrica, no mundo (IEA, 2011)

5 2- OBJETIVO Estimar o potencial para geração de eletricidade na Bahia a partir da biomassa proveniente dos resíduos agrícolas; Analisar de modo preliminar três estudos de caso, determinando-se o custo da energia anual produzida

6 3- VANTAGENS DO USO DA BIOMASSA E TECNOLOGIAS ASSOCIADAS Biomassa: embora sendo a fonte mais antiga usada pela humanidade, só após 1970 há pesquisas mais profundas Vantagens para gerar eletricidade: Emissões de gases efeito estufa nula; Geração de postos de trabalho (sobretudo na produção) Diversificação da matriz de geração de eletricidade

7 3- VANTAGENS DO USO DA BIOMASSA E TECNOLOGIAS ASSOCIADAS Biomassa, definição: Todo recurso renovável oriundo de matéria orgânica (animal ou vegetal) que pode ser utilizado para produção de energia A geração de eletricidade necessita uma etapa de transformação da biomassa em produto intermediário que vai ser usado na máquina motriz

8 3- TECNOLOGIAS PARA GERAR ENERGIA ELÉTRICA A PARTIR DE BIOMASSA Na Figura, várias rotas de conversão energética da biomassa com distintos produtos finais: Calor, Combustível,e Energia Elétrica e Combustível.

9 Turbinas a vapor (TV), a Contrapressão – Muito utilizado em co-geração no setor sucroalcooleiro – Domínio da indústria nacional – Aumento da eficiência: Caldeiras com alta pressão (6 ~ 8 Mpa) TV de Condensação e Extração – Não opera necessariamente na condição de co-geração – Domínio parcial da indústria nacional – Maior eficiência: Uso de trocadores de calor e expansão do vapor a menor pressão possível Gaseificação (BIG–GT/ STIG/GTCC) 3- TECNOLOGIAS PARA GERAR ENERGIA ELÉTRICA A PARTIR DE BIOMASSA

10 4- PRODUÇÃO AGRÍCOLA DA BAHIA E RESÍDUOS Optou-se pelos resíduos das culturas com grandes safras, ainda sem finalidade energética São aqui analisados resíduos de: – Algodão – Arroz – Café – Côco-da-baía – Milho – Soja

11 Produção anual dos principais cultivos no Estado da Bahia, relativa aos anos de 2007 e 2008, toneladas (SEAGRI, 2011) 4- PRODUÇÃO AGRÍCOLA DA BAHIA

12 Destaque para a região Oeste: as cidades de Barreiras, Luís E. Magalhães e São Desidério Produção (toneladas) de Soja na Bahia em 2008 Produção (toneladas) de Algodão na Bahia em PRODUÇÃO AGRÍCOLA DA BAHIA

13 5- METODOLOGIA Metodologia semelhante à Usada no Panorama do Potencial de Biomassa no Brasil (ANEEL,2002) EG = Energia Gerada (MWh)Qres = Quantidade resíduos (t) PCI = Poder Calorífico Inferior kCal/kg) = Rendimento global do ciclo

14 6- ESTIMATIVA DA ENERGIA NA BAHIA Alternativas avaliadas: Opção A: Ciclo a vapor com turbinas de condensação e extração, em média ɳ = 25% Opção B: Ciclo usando gaseificação, ɳ = 35% Estimativas por cultivo: energia (MWh/ano), potência (MW) CultivoEnergia Produzida (MWh/ano)Potência Instalada (MW) Opção AOpção BOpção AOpção B Algodão ,948,8 Arroz ,43,3 Café ,99,6 Côco-da-baía ,2129,0 Milho ,9545,9 Soja ,07,0 Total ,2743,7

15 6- ESTIMATIVA DA ENERGIA NA BAHIA Apenas com estes seis cultivos considerados pode- se ter 531,2 MW usando turbina a vapor ( ɳ =25%), ou 743,7 MW com gaseificação Por região há duas áreas promissoras: Oeste do Estado: Formosa do Rio Preto pode produzir MWh/ano, ou 3 municípios próximos que com algodão, soja e arroz produziriam MWh/ano; Litoral Norte: resíduos do côco-da-baía, MWh/ano

16 7- ESTUDOS DE CASO Oeste do Estado da Bahia, duas usinas, e uso de 60% dos resíduos agrícolas: uma de 36,0 MW usando resíduos de milho, outra de 17,0 MW com resíduos do algodão Litoral Norte, 12,0 MW, uso de 73% dos resíduos da safra de côco-da-baía do município de Conde Viabilidade econômica Vida útil de 25 anos Investimento R$3.156,00/kW ou Juros 9,0% ao ano

17 7- ESTUDOS DE CASO Formosa Rio Preto São DesidérioConde Resíduo deMilhoAlgodãoCôco-da-baía Qtde Resíduo (t/ano) Potência (MW)36,017,012,0 Fator Capacidade0,6 0,65 Energia (MWh/ano) Investimento (R$) Inv. Infraestrut. (R$) Custo biomassa (R$/t)10,00 15,00 Custo anual capital Outros custos (R$/ano) Custo Energia (R$/MWh)99,13111,15102,37

18 7- ESTUDOS DE CASO O custo do investimento ficou em US$1.532/kW (para as usinas abaixo de 20 MW), e em US$1.379/kW para a usina de 36 MW (milho) Menores custos para milho e côco, ~R$100/MWh (ou R$0,10/kWh). Deve-se adicionar os impostos, taxas e margem de lucro O governo pode incentivar com subsídios pois resulta em maior oferta de postos de trabalho em regiões do interior do Estado da Bahia

19 8- CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES Geração sustentável com biomassa: captura de CO 2 e postos de trabalho Bahia tem alta produção agrícola com ênfase no milho, côco, algodão e soja. A geração pode chegar a 743,7 MW e a energia a GWh/ano Destaque: região Oeste da Bahia e Litoral Norte Três estudos de caso: dois no Oeste com milho e algodão, um no Litoral Norte com côco-da-baía. Menores custos de energia com milho e côco Recomendam-se estes estudos futuros: Verificação do Poder Calorífico dos resíduos com amostras Para as Centrais mais viáveis: aprofundar estudos (interligação) Avaliação de outras fontes de biomassa

20 REFERÊNCIAS PRINCIPAIS International Energy Agency, Key World Energy Statistics Disponível em. Acesso em Secretaria de Agricultura, Irrigação e Reforma Agrária do Estado da Bahia (SEAGRI). Disponível em Em Empresa de Pesquisa Energética (EPE), Balanço Energético Nacional Disponível em www: ben.epe.gov.br. Em TOLMASQUIM, M. T. (Organizador). Fontes Renováveis de Energia no Brasil – Rio de Janeiro. Interciência: CENERGIA, CORTEZ, L. A. B.; LORA, E. S.; GÓMEZ, E. O. (Organizadores) Biomassa para Energia. Campinas. Editora da Unicamp, ANEEL, Agência Nacional de Energia Elétrica. Panorama do potencial de biomassa no Brasil, Brasília, Disponível em acesso em MUITO OBRIGADO A TODOS OS PRESENTES (71)


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