Avaliação do Potencial Energético do Biogás oriundo de Resíduos Orgânicos Alimentares gerados na Região da Vila C em Foz do Iguaçu/PR
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Data
2022
Autores
Silva, Igor Nogueira da
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Resumo
O biogás é produzido por fontes antropogênica e natural, cuja composição provém do metano, gás carbônico e outros gases em menores porcentagens. É o principal produto da digestão anaeróbia de resíduos orgânicos, dentre os quais destacam-se os
alimentares, cuja geração global anual é de aproximadamente 1,6 bilhão de toneladas. O biogás também é fonte energética, cujas aplicações são para conversão em energia térmica, elétrica e como combustível. O produto secundário da digestão anaeróbia é o digestato, que possui alto teor de nutrientes e pode ser aproveitado como biofertilizante. Neste contexto, a Região da Vila C em Foz do Iguaçu/PR contém uma produção anual de 3.899 ton/ano de resíduos orgânicos alimentares, que foram o substrato escolhido na modelagem de um sistema de digestão anaeróbia, para avaliação do potencial energético do biogás produzido sob dois cenários: O Cenário 1, que continha a utilização de 100% do biogás para conversão em energia térmica, com foco na substituição do gás GLP de botijões; e o Cenário 2, pela utilização de 100% do biogás para conversão em energia
elétrica, com o envio de parte da energia para manutenção da planta de digestão anaeróbia e pela comercialização do excedente. Os dois cenários foram modelados no software RETScreen Expert com o biogás na forma de biometano e analisados como projetos de 20 anos com o auxílio de 4 parâmetros econômicos: VPL (Valor PresenteLíquido), TIR (Taxa Interna de Retorno), Payback e fluxos de caixa acumulados. Também verificou-se a sensibilidade dos cenários e avaliados seus limites para viabilidade econômica. Além disso, calculou-se a capacidade de produção de biofertilizantes sólidos e líquidos a partir do digestato. Para o Cenário 1, obteve-se um biogás com potencial energético de 1.142.881,95 Mcal/ano, energia térmica equivalente a 70.137 kg de gás GLP ou 5.395,15 botijões. Para o Cenário 2, a capacidade de conversão em energia
elétrica foi de 480.470 kWh/ano, com 89.686,2 kWh direcionados à manutenção da planta e 390.783,8 kWh para comercialização. Na análise dos cenários, o Cenário 1 sobressaiu em relação ao Cenário 2 pelo VPL, TIR e Payback, além de um fluxo de caixa acumulado cerca de 8 vezes maior, demonstrando maior lucratividade. Quanto à sensibilidade, o
Cenário 1 apresentou um limite máximo do preço do combustível em R$ 1,36/m3 e o valor mínimo médio do preço do botijão de gás GLP de R$ 45,05. Para o Cenário 2, o limite máximo médio para a taxa de inflação foi 7,07% e o limite mínimo do preço da eletricidade exportada foi R$ 523,50/MWh. Em relação a produção de biofertilizantes, verificou-se que 526.419 kg de biofertilizantes sólidos com 30% de umidade ou 3.372.981 L de biofertilizantes líquidos podem ser obtidos anualmente. A utilização do biogás proveniente de resíduos alimentares para posterior recuperação energética apresenta grande
potencial de crescimento no Brasil, podendo começar em pequenas regiões e contribui também para a redução do efeito estufa.
Descrição
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Instituto Latino-Americano de Tecnologia, Infraestrutura e Território da Universidade Federal da Integração Latino- Americana, como requisito parcial à obtenção do título de Bacharel em Engenharia Química.
Palavras-chave
biogás; resíduos alimentares; energia térmica; energia elétrica; viabilidade econômica.
Citação
SILVA, Igor Nogueira da. Avaliação do potencial energético do biogás oriundo de resíduos orgânicos alimentares gerados na Região da Vila C em Foz do Iguaçu/PR. 2019. 64 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) – Universidade Federal da Integração Latino-Americana, Foz do Iguaçu, 2022.