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Estimativa da produção de energia elétrica na Bahia usando resíduos agrícolas

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 pbastos@ufba.br arthur_uchoa@yahoo.com.br. TÓPICOS. INTRODUÇÃO OBJETIVO E ESTRUTURAÇÃO

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Estimativa da produção de energia elétrica na Bahia usando resíduos agrícolas

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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 pbastos@ufba.br arthur_uchoa@yahoo.com.br

  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 (InternationalEnergyAgency, 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 • 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)

  9. 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

  10. 4- PRODUÇÃO AGRÍCOLA DA BAHIA Produção anual dos principais cultivos no Estado da Bahia, relativa aos anos de 2007 e 2008, toneladas (SEAGRI, 2011)

  11. 4- PRODUÇÃO AGRÍCOLA DA BAHIA • Destaque para a região Oeste: as cidades de Barreiras, Luís E. Magalhães e São Desidério Produção (toneladas) de Algodão na Bahia em 2008 Produção (toneladas) de Soja na Bahia em 2008

  12. 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

  13. 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)

  14. 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 318.147 MWh/ano, ou 3 municípios próximos que com algodão, soja e arroz produziriam 204.172 MWh/ano; • Litoral Norte: resíduos do côco-da-baía, 313.172 MWh/ano

  15. 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

  16. 7- ESTUDOS DE CASO

  17. 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

  18. 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 3.909 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

  19. REFERÊNCIAS PRINCIPAIS • InternationalEnergyAgency, 2011. Key World EnergyStatistics 2011. Disponível em <www.iea.org>. Acesso em 10.10.12. • Secretaria de Agricultura, Irrigação e Reforma Agrária do Estado da Bahia (SEAGRI). Disponível em www.seagri.ba.gov.br. Em 19.07.11. • Empresa de Pesquisa Energética (EPE), 2011. Balanço Energético Nacional 2011. Disponível em www: ben.epe.gov.br . Em 25.11.11. • 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, 2002. Disponível em www.aneel.gov.br, acesso em 27.05.12 MUITO OBRIGADO A TODOS OS PRESENTES pbastos@ufba.br (71)-3283-9760

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