Análise técnica de um sistema de geração de energia usando biogás de aterro sanitário e máquinas térmicas.

Abstract

As altas taxas de industrialização e de urbanização mundiais propiciam um consumo desenfreado e crescente de mercadorias, o que acarreta na geração de resíduos sólidos urbanos. Devido ao alto volume de lixo produzido, por determinação da Lei nº 12.305/10 (Política Nacional dos Resíduos Sólidos), o Estado obrigou todos os municípios brasileiros a destinarem seus RSU’s de forma correta à natureza, ou seja, para aterros sanitários. Durante o processo de decomposição da matéria orgânica estocada nestes locais, há formação de biogás que pode ser utilizado na geração de energia elétrica e térmica porquanto é possível canalizar este gás e usálo como combustível por máquinas térmicas. Nesse trabalho, foram utilizados três motores da Jenbacher e uma turbina da OPRA Turbines acionados pelo gás de aterro dos municípios mineiros de Contagem, Uberlândia, Uberaba e Betim. Os municípios passaram por simulação de geração de metano através da versão 4 da metodologia “Tool to determine methane emissions avoided from disposal of waste at a solid waste disposal site”, modelo da UNFCCC (United Nations Framework Convention on Climate Change) enquanto que os equipamentos passaram por simulação de geração de potência elétrica e térmica pela metodologia do IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). Os cenários registraram índices da ordem de GWh/GWth, o que comprovou uma viabilidade técnica de utilização do biogás de aterro sanitário para geração de energia. Devido aos portes dos munícipios, as potências de energias geradas são decrescentes seguindo a ordem: Contagem; Uberlândia; Uberaba; e Betim, pois há proporcionalidade do número de habitantes para a quantidade de lixo gerado, logo, maior vazão de biogás produzida nos aterros. Em relação às eficiências térmicas e elétricas dos equipamentos, constatou-se que a turbina mostrou-se viável para cidades de pequeno porte pelo fato de possuir menor perda de potência que os motores, já para cidades de médio e de grande porte, os motores são os mais adequados, pois possuem maior eficiência. O uso do biogás é, também, uma alternativa sustentável, uma vez que o produto de combustão será o gás carbônico ao invés de emitir metano diretamente para o meio ambiente (o potencial de aquecimento global do metano é vinte e uma vezes maior que o do gás carbônico).