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Pesquisa da Escola Politécnica transforma lixo em energia

Modelo de negócio deverá ser desenvolvido por um consórcio de 22 municípios paulistas.

Em monografia apresentada ao curso de especialização em Energias Renováveis, Geração Distribuída e Eficiência Energética do Programa de Educação Continuada (PECE), da Escola Politécnica da USP, o aluno Luciano Infiesta analisou e desenvolveu um modelo de negócios para um projeto de gaseificação que utiliza resíduos sólidos urbanos, projeto a ser desenvolvido por um consórcio de 22 municípios do Vale do Paranapanema, interior de São Paulo.

O Projeto Civap, realizado em parceria com a empresa Carbogas, na qual ele trabalha como diretor técnico, prevê o recebimento do lixo recolhido pela prefeitura dessas cidades para uma planta de gaseificação que a empresa está construindo na região. Esse lixo será processado e transformado em CDR – combustível derivado de resíduo e posteriormente gaseificado. O gás produzido servirá como combustível para geração de energia, a ser comercializada e inserida no sistema interligado de energia elétrica brasileiro. A pesquisa foi orientada pela professora doutora Suani Teixeira Coelho, professora do PECE, do Programa de Pós-Graduação em Energia do Instituto de Energia e Ambiente da USP (PPGE-IEE) e do Programa Integrado de Pós-Graduação (PIPG) em Bioenergia (PIPG/Bioenergia/USP/Unicamp/Unesp), sendo também coordenadora do Grupo de Pesquisa em Bioenergia/GBIO, antigo Cenbio.

Gaseificadores são reatores capazes de transformar um resíduo sólido em um gás combustível, por meio de várias reações termoquímicas. Há vários tipos. No Projeto Civap, serão usados os gaseificadores de leito fluidizado circulante, no qual o ar atmosférico contendo oxigênio é insuflado por baixo da tela da câmara de combustão e o insumo a ser gaseificado (resíduo, biomassa, carvão etc) é inserido por um sistema de válvulas e rosca-sem-fim na região superior a da entrada de ar. Este mistura de combustível e areia presente no leito fica em suspensão dentro do equipamento lembrando, assim, um fluido.

“O diferencial da tecnologia do Projeto Civap é seu tamanho. É uma planta de pequeno porte que pode ser utilizada para gaseificar o lixo produzido nas pequenas cidades, atendendo a Política Nacional de Resíduos Sólidos e gerando energia”, destaca Suani. 1.569 lixões – Dados da Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais (Abrelpe), o Brasil tinha 1.569 lixões, 1.775 aterros controlados (adaptados) e 2.226 aterros sanitários.

Atualmente, a solução tecnológica empregada para resolver a destinação final do lixo urbano nos países desenvolvidos é gerar energia por meio do processo de incineração. Contudo, esta é uma tecnologia cara; e também necessita de uma quantidade muito grande de lixo, na faixa de 1 mil a 1,2 mil toneladas por dia, para ser incinerado e produzir energia em um volume mínimo que compense seus custos. Como exemplo, Suani cita um projeto modelo de incineração foi implantado em Lisboa, que teve metade de seu valor financiado a fundo perdido pela União Europeia. “A planta de Lisboa utiliza lixo produzido na própria cidade e em mais nove municípios.”

O grande desafio atendido pelo gaseificador desenvolvido no âmbito do Civap está relacionado ao modelo de negócios elaborado para a tecnologia. “No Brasil, temos uma política que obriga as cidades a encontrar uma solução que não seja o aterro e a eliminar os lixões. Ao mesmo tempo, 73% dos nossos municípios têm até 20 mil habitantes e não geram lixo em quantidade suficiente para ser usado em incineração para gerar energia”, explica Suani. Dessa forma, para que os pequenos municípios brasileiros atendam a Política Nacional de Resíduos Sólidos, que já deveria entrar em vigor, mas foi postergada por causa das dificuldades de implementação, era preciso desenvolver uma alternativa para o aproveitamento energético de resíduos voltada para volumes menores de lixo. Neste contexto se insere a tecnologia do gaseificador de leito fluidizado a ser usado no Civap.

“Contei com os conhecimentos do PECE para entender melhor o mercado de produção de energia sustentável brasileiro e aperfeiçoar nosso modelo de negócios, focando no desenvolvimento de uma tecnologia que soluciona um grave problema de saneamento ambiental existente no País e, ao mesmo tempo, ajuda em outra questão nacional importante, que é nossa demanda por mais energia”, explica Infiesta.

Pela parceria, os 22 municípios vão vender o lixo, que antes depositariam em valas que já estão com capacidade esgotada, para a Carbogas, resolvendo assim o problema da destinação dos resíduos e não tendo de enfrentar custos elevados com a alternativa da incineração. Ao chegar na planta de gaseificação, o lixo passa pela unidade de recepção e produção do chamado combustível derivado de resíduo (CDR). Com duas toneladas de lixo, é possível produzir 1,1 tonelada de CDR

Há um processo de separação dos elementos do lixo que não podem ser gaseificados, como metais, alumínio, cobre. O lixo que pode ser gaseificado é separado, triturado, seco e prensado, gerando, assim, o CDR, que irá para a unidade de gaseificação. O gás aqui produzido será direcionado para caldeiras para geração de vapor que, por sua vez, será direcionado a uma turbina a vapor, ligada ao gerador que produzirá a energia elétrica.

A planta terá potência instalada de oito megawatts. Para produzir essa quantidade de energia, ela requer 450 toneladas de lixo por dia. O terreno já foi adquirido pela empresa e as obras iniciadas. “Podemos produzir energia suficiente para a iluminação pública de uma cidade com 10 mil habitantes ou para atender 7,2 mil casas e 28 mil pessoas”, afirma Roberto Infiesta Júnior, fundador e dono da Carbogas. A empresa espera colocar a unidade de gaseificação do Vale do Paranapanema em operação no final de 2016.

O curso de especialização em Energias Renováveis, Geração Distribuída e Eficiência Energética é coordenado pelo professor doutor José R. Simões Moreira, e integra o Programa de Educação Continuada da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo - PECE/Poli. Com dois anos de duração e 12 disciplinas ministradas por professores especialistas e atuantes na área, o curso atende aos profissionais que atuam nesse crescente nicho do mercado e já formou cerca de 120 especialistas e 80 outros estão em conclusão.

Acadêmica Agência de Comunicação