UMA ANÁLISE DA IMPLANTAÇÃO DE ENERGIA DE BIOMASSA

PROVENIENTE DOS DEJETOS DO REBANHO SUÍNO DO MUNICÍPIO DE

ENTRE RIOS DO OESTE

Fernando Antonio Neves1

José Augusto V. S. Ramos2

Yago de Pontes Maciel3

RESUMO

A motivação para esta pesquisa parte do esgotamento energético presente no mundo

todo. Isso traz necessidade de pesquisas e investimentos em energias renováveis

como a biomassa. Esta pesquisa aborda essa forma de energia, com foco para a

viabilidade de um sistema que gere energia a partir de dejetos de suínos. A cidade à

qual a pesquisa foi realizada é Entre Rios do Oeste no Paraná, que possui um grande

rebanho de suínos. Foi constatada a provável viabilidade desse projeto mesmo em

face aos altos custos de implantação. Foram necessárias entrevistas, analise de

vantagens e desvantagens, além de identificação do potencial de utilização e ganho

ambiental.

Palavras-chave: Esgotamento energético, Energias renováveis, Biomassa, Suínos,

Energia.

ABSTRACT

The motivation for this research comes from energy depletion all around the world.

This brings necessity of inquiries and investments in renewable energies such as

biomass. This research addresses this form of energy, with focus to the viability of a

system that generates energy from pig manure. The city that the research was done

is Entre Rios do Oeste at the state of Paraná, that has a large herd of pigs. It was

found the likely viability of this project even in the face of high implementation costs.

Interviews were necessary, analysis of advantages and disadvantages, and

identification of potential use and environmental gains too.

Keywords: Energy depletion, Renewable energy, Biomass, Pigs, Energy.

1 Acadêmico do curso de Engenharia Civil na UTFPR - Campus Toledo E-mail: fernandoneves68@hotmail.com 2 Acadêmico do curso de Engenharia Civil na UTFPR - Campus Toledo E-mail: gu.guga.ramos@gmail.com 3 Acadêmico do curso de Engenharia Civil na UTFPR - Campus Toledo E-mail: pontesyagom@gmail.com

1 INTRODUÇÃO

Energia hoje é um dos assuntos mais discutidos tanto entre leigos quanto entre

especialistas. O previsível esgotamento das fontes de combustíveis fósseis, a

poluição e a crise energética em vários países é um dos motivos pelo qual tem

aumentado essa preocupação. Surgem então nesse cenário as fontes renováveis de

energia, eólica, solar e, uma das opções mais sustentáveis: a energia de biomassa.

Existe um grande número de tecnologias de conversão energética da biomassa,

adequadas para aplicações em pequena e grande escalas. Elas incluem gaseificação,

métodos de produção de calor e eletricidade (cogeração), recuperação de energia de

resíduos sólidos urbanos e gás de aterros sanitários além dos biocombustíveis para

o setor de transportes (etanol e biodiesel). O recente interesse na energia da

biomassa tem dado ênfase em aplicações que produzem combustíveis líquidos para

o setor de transportes (Goldemberg,2009).

O município de Entre Rios do Oeste, localizado na região Oeste do Paraná,

possui cerca de três mil habitantes e uma grande visão sustentável. O número de

suínos na região é muito alto e os resíduos dessa produção também. Em parceria

com a Coordenadoria de Energias Renováveis da Itaipu Binacional, a prefeitura

desenvolveu um projeto para aproveitar a biomassa proveniente do agronegócio para

gerar energia.

A partir desse caso, será analisado se é viável a implantação de projetos de

geração de energia elétrica a partir da utilização de biomassa animal como fonte de

matéria-prima.

1.1 OBJETIVOS

1.1.1 OBJETIVO GERAL

Verificar o processo de implantação de energia de biomassa no município de

Entre Rios do Oeste

1.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

· Realizar entrevistas estruturadas com o objetivo de conhecer o processo de

elaboração e implantação do projeto;

· Identificar o potencial de utilização e redução de custos com o uso da energia

de biomassa;

· Verificar as vantagens e desvantagens de empreendimentos dessa natureza;

· Investigar o ganho ambiental dessa forma de geração de energia.

1.2 JUSTIFICATIVA

O Brasil é um país rico em pecuária e agricultura. Em grande parte dos centros

do agronegócio, como na região Oeste do Paraná, ainda é pouca a destinação

sustentável dos resíduos dessa produção. Divulgar os resultados da aplicação de

energia de biomassa em pequenos municípios como em Entre Rios do Oeste pode

trazer à luz esse empreendimento e inspirar maiores cidades e empresas para que

invistam nessa alternativa sustentável.

2 DESENVOLVIMENTO

2.1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Antes de falar sobre a implantação de tecnologias para utilização de biomassa

como fonte de energia renovável, é importante entender o que de fato é biomassa e

como ela pode ser utilizada neste processo.

Segundo Staiss e Pereira (2001), Biomassa, pode ser definida como o total

de matéria orgânica que se acumula num espaço vital, pertencendo a elas todas as

plantas e todos os animais, incluindo seus resíduos.

As fontes da biomassa podem ser obtidas de vegetais não lenhosos

(sacarídeos, celulósicos, amiláceos, aquáticos), de vegetais lenhosos (madeiras e

seus resíduos), de resíduos orgânicos (resíduos agrícolas, urbanos e industriais) e

também se pode obter biomassa dos biofluidos (óleos vegetais, tendo como exemplo,

a mamona e a soja) (CORTEZ;LORA;GÓMEZ, 2008).

Quanto às tecnologias de produção de energia, a partir da biomassa, existem

dois grupos. O primeiro se baseia na utilização de tecnologias de produção de energia

na combustão direta da biomassa, enquanto o segundo grupo de tecnologias se

baseia na queima de combustíveis líquidos ou gasosos derivados da biomassa

(Walter et al., 2000).

O uso de combustíveis derivados da biomassa traz, potencialmente, algumas

vantagens. Primeiro, as eficiências de conversão da biomassa em eletricidade

poderiam ser maiores, devido a melhor eficiência de combustão, e maior gama de

equipamentos que podem ser empregados na geração de potência – motores de

combustão interna (MCI), turbinas a gás (TG) e no futuro, células a combustível

(TOLMASQUIM, 2003).

Uma análise do estado das diferentes tecnologias empregadas na produção

de energia a partir da biomassa é feita a seguir a partir das informações apresentadas

na figura 1 (TOLMASQUIM, 2003).

Figura 1 – Estado da arte das tecnologias de produção de energia elétrica a partir da

biomassa.

Fonte: Nussbaumer et al., 1998.

Dentro do segundo grupo das tecnologias de transformação de energia a partir

da biomassa (tecnologias que utilizam combustíveis líquidos ou gasosos derivados

da biomassa), citado no inicio do texto, estão os MCI. O motor de combustão interna

é o mais viáveis economicamente e por consequência o mais usado para transformar

a biomassa em energia elétrica. Essa tecnologia funciona da seguinte forma, a

biomassa é transformada em biogás, este serve de combustível para o MCI, que

alimenta um gerador de eletricidade.

A biodigestão anaeróbia é uma das tecnologias atualmente disponível, capaz

de contribuir para a redução da poluição ambiental e, ao mesmo tempo, de valorizar

os subprodutos em causa. É definida como a conversão microbiológica da matéria

orgânica numa mistura essencialmente composta por metano e dióxido de carbono

(MCKENDRY, 2002).

Os biodigestores são sistemas destinados a conter a biomassa residual que

entrara em contato com os microrganismos, em condições de total ausência de

oxigênio, em que haverá a produção e o armazenamento preliminar dos compostos

gasosos, ou seja, os subprodutos do processos, como o biogás e biofertilizante

(SANTOS; SIQUEIRA, 2013).

O biogás é composto por uma mistura gasosa formada a partir da

decomposição da biomassa residual, produzida por bactérias anaeróbias, cujas

percentagens dos gases variam de acordo com as características dos resíduos

utilizados e as condições de funcionamento do biodigestor (CCE, 2000).

O biogás é uma mistura de gases composta por metano (CH4), dióxido de

carbono (CO2), formado também, em quantidade reduzida, por outros gases como

hidrogênio (H2), nitrogênio (N2), gás sulfídrico (H2S), monóxido de carbono (CO), e

amônia (NH3) (SANTOS; SIQUEIRA, 2013).

2.2 METODOLOGIA

Entrar em contato com o responsável pela secretaria de desenvolvimento da

Prefeitura de Entre Rios do Oeste e obter documentos e dados que ajudem a

visualizar o panorama em que se encontra o projeto no momento. Também a partir

desses dados e de fontes bibliográficas, entrevistas e reportagens, concluir se é viável

a implantação desse método de energia em pequenas cidades. Os resultados serão

apresentados em tabelas comparativas e em forma de texto.

2.3 RESULTADOS

Mediante entrevista com o secretário de planejamento de Entre Rios do Oeste,

foram obtidas várias informações relevantes para a pesquisa.

Desenvolvido pela Plataforma de Energias Renováveis de Itaipu, Prefeitura

local, Copel e Sebrae, a iniciativa receberá R$ 14 milhões em recursos para a

implantação em 63, de um total de 93 propriedades rurais produtoras de suínos

localizadas no município.

Figura 2 – Rebanho suíno

Fonte: SEAB-PR, 2014.

O projeto de implantação de energia de biomassa visa a longo prazo abranger

todas as granjas e chiqueirões do município e converter os resíduos agrícolas em

energia (processo explicado anteriormente). Dessa maneira, todo o potencial agrícola

do município será destinado também à uma produção sustentável de energia e

destinação consciente dos resíduos.

A energia gerada será lançada no sistema de distribuição da Copel e então,

essa energia poderá ser consumida no município sem custo.

Uma das principais intenções é que todos os prédios públicos e iluminação

pública tenham a conta de energia elétrica abatida.

O empreendimento ainda não foi iniciado devido à espera da autorização dos

órgãos competentes no que tange à energia na esfera estadual e nacional, os quais

são COPEL e ANEEL. A previsão é que a partir do começo do ano de 2016 o projeto

saia do papel com o inicio da construção do gasoduto e estação.

A verba para o projeto será, segundo Luciano Schaefer, com recursos do

governo Federal. O custo para a construção do gasoduto e da central de geração de

energia girará em torno de 20 milhões. Além disso, cada produtor rural terá que fazer

um investimento de cerca de 80-100 mil reais, dependendo da propriedade, para a

implantação dos sistemas na propriedade, tendo também, a parte da sua energia

gerada abatida na conta.

Segundo declarações do secretário, ainda não há como saber o impacto que

haverá no município, mas as projeções são de reduções significativas na conta de

energia.

As propriedades podem produzir, em média, 12000 m³ de biogás por dia, o que

é suficiente para atender toda a demanda de energia elétrica dos prédios públicos

municipais e da iluminação pública. Haverá ainda uma sobra de 44% desse volume,

que substituirá a lenha no abastecimento da maior olaria do município.

A olaria citada é a Cerâmica Stein, onde existe em operação um sistema de

utilização do Biogás para a produção de energia elétrica. Próximo da Cerâmica foi

verificada a existência de um conjunto de chiqueiros, com capacidade para 2.800

suínos. Os dejetos produzidos por estes suínos geram energia trazendo uma

economia de mais de 40% na conta de energia desta fábrica, cuja produção chega a

um milhão de peças de tijolos por mês. Segundo os proprietários da cerâmica, este

sistema, além da economia no custo da energia, contribui para a preservação do meio

ambiente reduzindo em mais de 95% o mau cheiro provocado pelos dejetos suínos.

Um outro ganho é a produção de um adubo orgânico menos ácido que o normal

gerado após o processamento no biodigestor.

Uma autarquia municipal, criada por lei da Câmara de Vereadores, ficará

responsável pela implantação e fiscalização das obras e ainda pelo gerenciamento

das energias geradas no projeto, após a implantação.

Alguns dados interessantes sobre o município foram colocadas nas tabelas

abaixo, para que se fique mais evidente o potencial desta para a geração de energia

de biomassa.

Tabela 1 – Dados preliminares de Entre Rios do Oeste.

Fonte: Instituto Paranaense do Desenvolvimento Econômico e Social.

Tabela 2 – Proporção de moradores por instalação sanitária no município. Fonte: Prefeitura Municipal de Entre Rios do Oeste - 2008.

Tabela 3 – Estimativas de emissão de metano pela criação de animais (Relatório BDBIO -

BP3). Fonte: Relatório Banco de Dados da Biomassa Residual da Bacia do Paraná 3.

2.4 DISCUSSÕES

O projeto tem pontos favoráveis e desfavoráveis. Mesmo sendo extremamente

importante para diminuir os impactos ambientais (liberação de metano entre outros

poluentes) devido a liberação de dejetos de animais na natureza, entre outras

vantagens pode-se observar que, embora haja o apoio da prefeitura, todos as

propriedades precisam investir "alto" para ter acesso à essa tecnologia.

Este investimento, juntamente com a falta de informação, faz com que na

região oeste do Paraná ainda haja poucos biodigestores oficialmente funcionando,

acarretando assim à falta de interesse neste negócio, pois havendo poucas

propriedades, não há viabilidade. A adesão de maior quantidade de propriedades a

um sistema de energia de biomassa facilitaria o ganho para ambas as partes: produtor

e Copel.

Apesar de haver um alto custo de investimento, tanto para a iniciativa privada,

como para o poder público, este traz retorno a médio prazo. Segundo o suinocultor

Milton Becker, dono de uma granja de grande porte em Entre Rios do Oeste, a qual

possui 3.200 suínos e em breve deve ampliar a produção para 4.200 matrizes, o

investimento foi de R$ 350 mil, mas o sistema se pagou rapidamente. Hoje a sua

economia com a geração própria de energia chega a R$ 15 mil mensais, com um

gerador de 300 CV que, no verão, pode ficar ligado o dia inteiro.

A tabela abaixo mostra as vantagens e desvantagens dessa geração de

energia:

Tabela 4 – Vantagens e desvantagens da energia de biomassa. Fonte: CARDOSO, Bruno Monteiro. Uso da Biomassa como Alternativa Energética. 2012.

112 f. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia Elétrica, Universidade Federal do Rio de

Janeiro, Rio de Janeiro, 2012.

3 CONCLUSÃO

Podemos observar que há uma grande probabilidade do projeto ser viável, no

entanto só foi possível criá-lo devido ao grande potencial existente na região para

produção desse tipo de energia. Essa condição é necessária para que haja interesse

por parte do governo em criar projetos como esse em face dos altos custos para a

sua implantação. Devido ao alto potencial de geração de biomassa da região oeste

do Paraná projetos semelhantes seriam bem-sucedidos nessa localidade. Maior

informação e divulgação dos resultados obtidos podem atrair investimentos da

iniciativa privada e aumentar os ganhos em energia e sustentabilidade no estado do

Paraná.

REFERÊNCIAS

CARDOSO, Bruno Monteiro. Uso da Biomassa como Alternativa Energética. 2012.

112 f. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia Elétrica, Universidade Federal do Rio

de Janeiro, Rio de Janeiro, 2012. Disponível em:

<http://monografias.poli.ufrj.br/monografias/monopoli10005044.pdf>. Acesso em: 14

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