Arthur O. Uchoa e Paulo R. F. de M. Bastos

Apresentação em tema: "Arthur O. Uchoa e Paulo R. F. de M. Bastos"— Transcrição da apresentação:

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 INTRODUÇÃO OBJETIVO E ESTRUTURAÇÃO
VANTAGENS DO USO DA BIOMASSA E TECNOLOGIAS ASSOCIADAS PRODUÇÃO AGRÍCOLA DA BAHIA E RESÍDUOS METODOLOGIA ESTIMATIVA DA ENERGIA E CAPACIDADE INSTALADA ESTUDOS DE CASO 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 3- TECNOLOGIAS PARA GERAR ENERGIA ELÉTRICA A PARTIR DE BIOMASSA
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)

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 Fotos de alguns desses grãos

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

12 4- PRODUÇÃO AGRÍCOLA DA BAHIA
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 2008

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) ᵑ = 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) Cultivo Energia Produzida (MWh/ano) Potência Instalada (MW) Opção A Opção B Algodão 34,9 48,8 Arroz 12.532 17.545 2,4 3,3 Café 36.006 50.409 6,9 9,6 Côco-da-baía 92,2 129,0 Milho 389,9 545,9 Soja 26.358 36.901 5,0 7,0 Total 531,2 743,7

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 Desidério Conde Resíduo de
Milho Algodão Côco-da-baía Qtde Resíduo (t/ano) 74.836 34.164 Potência (MW) 36,0 17,0 12,0 Fator Capacidade 0,6 0,65 Energia (MWh/ano) 89.352 68.328 Investimento (R$) Inv. Infraestrut. (R$) Custo biomassa (R$/t) 10,00 15,00 Custo anual capital Outros custos (R$/ano) Custo Energia (R$/MWh) 99,13 111,15 102,37

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 CO2 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, 2003. CORTEZ, L. A. B.; LORA, E. S.; GÓMEZ, E. O. (Organizadores) Biomassa para Energia. Campinas. Editora da Unicamp, 2008. 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)