Hamilton K. M. Ida Módulo IV: Projetos de MDL com Tratamento de Resíduos e/ou Energia.

Hamilton K. M. Ida

Módulo IV:Projetos de MDL com Tratamento de Resíduos e/ou

Energia

Objetivo

Obter condições para identificar e propor projetos de redução de emissões de Gases de Efeito Estufa que

envolvam manejo de resíduos e/ou energia

Principais etapas dos projetos de Redução de Emissões

– Identificação das oportunidades (originação)– Avaliação inicial e estudo de elegibilidade

• Metodologia(s) aplicável(veis)• Qualificação e quantificação (determinação do cenário de linha de

base e demonstração de adicionalidade)• Disponibilidade de tecnologias aplicáveis

– Estudo de viabilidade:• Técnica• Regulatória• Legal• Financeira e econômica

– Preparo de um PIN (Project Idea Note)– Documento de Conceito do Projeto (DCP)

Revisão de Conceitos Fundamentais

Revendo Conceitos Mecanismo de

Desenvolvimento Limpo (MDL)

Fonte: CDM in Charts v.7.0Fonte: CDM in Charts v.7.0

Revendo Conceitos Ciclo dos Projetos de MDL

Descrição das Atividadesdo Projeto

Descrição das Atividadesdo Projeto

Conselho ExecutivoConselho Executivode MDL (CDM EB)de MDL (CDM EB)

Conselho ExecutivoConselho Executivode MDL (CDM EB)de MDL (CDM EB)

(1) DCP – Documento de Concepção de Projeto

(4) Validação

(6) Registro das Atividades de Projeto

(7) Monitoramento

(9) Emissão

Entidade Entidade Operacional Operacional

Designada (EOD)Designada (EOD)



(8) Verificação

ParticipantesParticipantesdo Projetodo Projeto


Autoridade Nacional

Designada (AND)

Autoridade Nacional

Designada (AND)

(5) Carta de Aprovação

Relatório de Monitoramento







Reduções Reduções Certificadas de Certificadas de Emissão (RCEs)Emissão (RCEs)

Reduções Reduções Certificadas de Certificadas de Emissão (RCEs)Emissão (RCEs)

Relatório de Verificação

Solicitação de Emissão de RCEs

(2) Consulta Pública Local

(3) Consulta Pública Global

Revendo Conceitos Linha de Base

• A Linha de Base é o cenário que razoavelmente representa as emissões antrópicas de GEE que ocorreriam na ausência do projeto de MDL proposto (3/CMP.1, Anexo, Parágrafo 44).– As emissões que ocorreriam no cenário mais plausível (cenário da

linha de base) são calculadas através das metodologias de linha de base aprovadas ou novas

– As metodologias são necessárias porque projetos de MDL reduzem emissões futuras de GEE, que necessitam ser determinadas e calculadas anteriormente, de maneira transparente e conservadora, de acordo com diretrizes

Revendo Conceitos – Linha de Base e Período de Crédito


Revendo Conceitos Identificação de cenários alternativos

• Diferentes cenários podem ser elaborados como possíveis evoluções da situação existente antes da atividade de projeto proposta no âmbito do MDL:– A continuação de uma atividade atual poderia ser um deles;– A implementação da atividade de projeto proposta pode ser outro;– E muitos outros poderiam ser elaborados.

• As metodologias de linha de base requerem uma descrição de todos os cenários da linha de base plausíveis.

• Para elaborar os cenários, diferentes elementos devem ser levados em consideração.– políticas e circunstâncias nacionais/setoriais, os avanços tecnológicos

da atualidade, as barreiras aos investimentos, etc.

Revendo Conceitos Limites do Projeto

• Os limites do projeto deverão abranger todas as emissões

antropogênicas de gases de efeito de estufa por fontes que

estejam sob controle dos participantes do projeto e que

sejam significativas e razoavelmente atribuíveis à atividade do

projeto de MDL (3/CMP.1, Anexo, Parágrafo 52).

• São definidos pelas metodologias de linha de base

Revendo Conceitos Adicionalidade

• Uma atividade de projeto de MDL é adicional, se suas emissões de GEE forem inferiores àquelas que ocorreriam na ausência do mesmo projeto (3/CMP.1, Anexo, Paragraph 43), isto é, as emissões do projeto devem ser inferiores às emissões do cenário mais plausível (Linha de Base)

• Participantes do Projeto devem demonstrar claramente que o projeto não ocorreria sem o benefício do MDL

• Demonstração seguindo metologias e/ou ferramentas:– “Tool for the demonstration and assessment of additionality”, versão

5.2– “Combined tool to identify the baseline scenario and demonstrate

additionality”, versão 2.2

Revendo Conceitos Determinação da Linha de Base

e Adicionalidade

• Determinados pela metodologia de linha de base e/ou através de ferramentas:– “Tool for the demonstration and assessment of additionality”, versão

5.2• Identificação das alternativas à atividade do projeto

– Devem ser apontados todos os possíveis cenários alternativos ao cenário do projeto

– A análise de cenários contempla a aplicação dos cenário sem benefício do MDL

– Os cenários considerados devem ser plausíveis e estar de acordo com leis e regulamentações vigentes

– Explicação para consideração ou eliminação do cenários– Cenário mais plausível e viável/interessante é, em geral, o cenário de Linha de

Base

Revendo Conceitos Determinação da Linha de Base

e Adicionalidade– “Tool for the demonstration and assessment of additionality”, versão

5.2 (cont.)• Análise financeira

– Determinar que a atividade do projeto NÃO é a alternativa mais atrativa ou viável financeiramente

• Análise de barreiras (tecnológica, investimento, • Análise das práticas comuns

– “Combined tool to identify the baseline scenario and demonstrate additionality”, versão 2.2

Ferramenta Adicionalidade1) Alternativas consistentes com leis e

regulamentações

2) Análise de investimento – análise de sensibilidade mostra que projeto NÃO é financeiramente atrativo ou o mais atrativo?

3) Análise de barreiras

a) Existe alguma barreira impeça o projeto sem o MDL?

b) Existe pelo menos 1 cenário alternativo, além do projeto de MDL, que não seja impedido por alguma das barreiras identificadas?

4) Análise de prática comum

a) O projeto é o primeiro de sua espécie?

b) Se houver similares, existem diferenças explicáveis entre o projeto de MDL e os similares?

NÃO

SIM

Opcional

SIM

Projeto é adicional Projeto não é adicional

SIM NÃO

NÃO

Revendo Conceitos Redução de Emissões

• A diferença entre as emissões da linha de base e as

emissões de GEE após a implementação da atividade

do projeto de MDL (emissões do projeto) são as

reduções de emissões:

Revendo Conceitos Sumário da Avaliação

• Metodologia aplicável

• Limites do projeto de acordo com metodologia– GEEs que são considerados e suas fontes

• Cenários alternativos

• Cenário de linha de base

• Cálculo das emissões (BE, PE e Leakage)

Projetos do MDL Pequena Escala x Larga Escala

• Projetos de Pequena Escala– Procedimentos e modalidades simplificados– Classificação

• Tipo I – Projetos de geração de energia renovável com potência instalada limitada a 15 MW ou equivalente

• Tipo II – Projetos de melhoria da eficiência energética que reduza o consumo em até 60 GWh por ano, do lado da produção ou da demanda;

• Tipo III - Outras atividades de projeto limitadas à redução de 60.000 tCO2e por ano.

• Projetos de larga escala são os projetos que não atendem aos requisitos acima.

Projetos do MDL – Pequena Escala x Grande Escala

• Vantagens e simplificações dos projetos de pequena escala:– PDD com menos requisitos– Metodologias de linha de base são simplificadas– Planos de monitoramento exigidos são menos complexos– Cálculos de leakage (emissões de fuga) são mais simples– Mesma EOD pode fazer a validação, verificação e certificação– Períodos para análise e registro são mais curtos

• Diretrizes para preparação dos PDDs– “Guidelines for completing the project design document (cdm-pdd) and

the proposed new baseline and monitoring methodologies (cdm-nm)”, versão 07

– “Guidelines for completing the simplified project design document (cdm-ssc-pdd)”, versão 05


Documento de Conceito do Projeto (DCP)


Documento de Conceito do Projeto (DCP) – Cont.


DCP de Pequena Escala

Ferramentas metodológicas para projetos de MDL


Project Idea Note (PIN)

• “Idéia do projeto”• Principais informações para avaliação da atratividade e

viabilidade de um projeto• Deve cobrir vários aspectos do DCP e do negócio:

– Identificação e localização– Análise de cenários, identificação da linha de base e demonstração de

adicionalidade– Quantidade de reduções de emissões– Descrição do projeto– Aplicação das metodologias– Parâmetros básicos para cálculos– Recursos necessários para implementação, operação e manutenção

Projetos de Redução de EmissõesTratamento de Resíduos

Projetos a partir do tratamento de resíduos

• resíduo sm. O que resta de qualquer substância; resto• Projetos de redução de emissões com tratamento de resíduos, na sua

grande maioria, estão associados a resíduos orgânicos biodegradáveis:

– Sólidos: lixo doméstico ou restos de processos agro-industriais (como exemplo,

casca de arroz ou cavaco de serrarias)

– Líquidos: efluentes domésticos (esgotos), dejetos animais, efluentes agro-

industriais (papel e celulose, processamento de alimentos e outros produtos

agrícolas, abatedouros, etc.)

• Resíduos orgânicos degradáveis são originários das plantas, que

seqüestram e fixam carbono (CO2) através da fotossíntese

Projetos a partir do tratamento de resíduos

• A decomposição aeróbica ou a combustão de resíduos orgânicos degradáveis resulta em emissões de CO2, que são consideradas nulas (ciclo do carbono)

• Em muitos casos, a destinação dos resíduos promove sua decomposição em condições anaeróbicas, resultando na formação de metano (CH4), que tem GWP = 21– Aterros sanitários, pilhas de resíduos, lagoas anaeróbicas

• Resíduos (ou o metano resultante da decomposição) são fontes de energia• Excelente oportunidade para projetos de redução de emissão e geração

de energia renovável• Escopo Setorial 13 – Manejo e Disposição de Resíduos

Decomposição anaeróbica

Nutrientes

Proteínas, lipídios, carboidratos ou seus fragmentos

Cadeias de C, H, O (N)

Fontes de energia

Ácidos graxos

Ác. Acético, entre outros

+

CO2 + H2

Metano (CH4)

PCI ~ 9.000 kcal/m3

GWP = 21

Inodoro

Ação de bactérias acidogênicas

Ação de bactérias metanogênicasSensíveis a alterações no meio (pH, temperatura, outras)

Principais ferramentas e dados de referência

• Anexo 10 “Ferramenta para calcular emissões evitadas de

metano a partir de resíduos dispostos em depósitos”

• Anexo 13 “Ferramenta para determinar emissões do projeto a

partir da combustão de gases com metano em flare”

• 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas

Inventories, volumes 4 (Agriculture, Forestry and Land Use) e

2 (Wastes)

• Resíduos sólidos– Captação e queima de CH4

– Digestão anaeróbica, com captura e queima do CH4

– Uso do CH4 como energia

– Compostagem (CH4 evitado)

– Gaseificação• Dejetos de animais, esgoto e

efluentes agro-industriais– Digestão anaeróbica, com captura e

queima do CH4


– Tratamento aeróbico– Separação de sólidos

Projetos de REs com resíduos (líquidos e sólidos)

• Geração de energia com biomassa– CH4 evitado

– Combustão ou gaseificação– Estabilização da biomassa– Digestão anaeróbica, com captura e

queima do CH4


• Biocombustíveis– Uso de óleos e gorduras residuárias

Projetos de REs com resíduos (líquidos e sólidos)


Projetos de Redução de Emissõescom Energia

Projetos de redução de emissões com energia

• Energia elétrica, térmica ou mecânica

• Geração de energia a partir de fontes renováveis– Solar, eólica, hídrica, geotermal, biomassa renovável, resíduos (queima ou

gaseificação), biogás (aterros ou tratamentos de efluentes), energia ou gases residuários, etc.

• Melhoria na eficiência energética (redução no consumo)– Melhoria na geração e/ou distribuição

– Redução do consumo de energia (melhoria em equipamentos e processos)

• Troca de matriz energética (para matriz fossil de menor emissão)

• Biocombustíveis– Etanol ou biodiesel


• Emissões da linha de base– Montante de energia gerado (extra) ou consumido (redução)

multiplicado pelo fator de emissão da rede– Montante de combustível substituído multiplicado por seu fator de

emissão• Considerar equivalência energética

• Emissões do projeto– Projetos de energia renovável – fontes renováveis têm emissão zero– Troca de combustíveis – combustível fóssil de menor emissão

• Montante de combustível utilizado multiplicado por seu fator de emissão– Considerar equivalência energética

Geração de energia renovável conectada à rede

• Fatores de emissão da rede elétrica:– “Ferramenta para calcular o fator de emissão de um

sistema elétrico”• Estabelece regras e parâmetros para se calcular os fatores de

emissões de CO2 (tCO2/MWh) das margens de operação, construção e combinada

• Margem de Operação – conjunto de todas plantas existentes cuja geração seria afetada pelo projeto

• Margem de Construção – conjunto de plantas, recentemente construídas, que reflete o tipo de unidades geradoras a serem construídas no futuro, cuja geração seria afetada pelo projeto

• Atividades de projeto de MDL não são contabilizadas

Geração de energia renovável conectada à rede

– Pesos das margens são pré-definidos:• Projetos de geração eólica ou solar

– 75% Margem de Operação e 25% Margem de Construção

• Outros projetos– 50% para cada margem

– Sistema Interligado Nacional (SIN)• CIMGC decide adotar sistema único como padrão para o MDL

(29abr09)• No Brasil, fatores de emissão são fornecidos pelo MCT

– http://www.mct.gov.br/index.php/content/view/74689.html

http://www.mct.gov.br/index.php/content/view/74689.html


Combined Margin Emission Factor - Brazilian Electricity Grid

Emission Factor Combined Margin EFgrid,CM,y 0,3017 tCO2/MWh

Build Margin CO2 EF - Brazil (2008) EFgrid,BM,y 0,14580 tCO2/MWh

Operating Margin CO2 EF - Brazil (Average 2008) EFgrid,OM,y 0,47658 tCO2/MWh

Weithing of operating marigin EF WBM 0,5 %

Weithing of build margin EF WOM 0,5 %

Redes elétricas e emissões de GEE

Rede elétrica


Unidades geradoras

Hidrelétricas


Unidades geradoras

Térmicas a biomassa


Unidades geradoras

Térmicas a combustível fóssil (GN e

carvão mineral)


Unidades geradoras (total de geração = x MWh/ano)

e

Unidades consumidoras (total de consumo = x MWh/ano)


Total de emissões da Margem de Operação da rede (tCO2e/MWh)

Média ponderada pela geração de cada planta (MWh) e pelo fator de

emissão de cada uma, dependendo da fonte de energia

a tCO2/MWh

b tCO2/MWh

h tCO2/MWh

e tCO2/MWh

d tCO2/MWh

c tCO2/MWh

g tCO2/MWhf tCO2/MWh

j tCO2/MWh

i tCO2/MWh


Introdução de nova unidade geradora na rede (projeto de MDL), energia renovável (emissão ZERO)

Consumo permanece inalterado, portanto total de geração para a rede continua o mesmo (x MWh/ano)

Energia gerada pelo projeto desloca a geração das outras plantas conectadas à rede, resultando numa diminuição das emissões da rede como um todo

k tCO2/MWh

Redes elétricas isoladas (mini-grids)

Fonte: AMS I.D.Fonte: AMS I.D.


As emissões do cenário de linha de base:

Onde:BEy Emissões da linha de base (tCO2/ano)

EGBL,y Geração pela planta de energia renovável (kWh/ano)

EFCO2 Fator de emissão da rede no ano (tCO2/kWh)


• Definição de patamares de densidade de potência para as usinas hidrelétricas– Incertezas científicas acerca das emissões de GEE dos reservatórios – Critério simples e transparente, baseado em patamares de densidade de

potência (capacidade instalada de geração de energia elétrica dividida pela área da superfície alagada: W/m2), deve ser usado para determinar a elegibilidade das usinas hidrelétricas às atividades de projeto do MDL. Os patamares são os seguintes:

• As densidades de potência inferiores ou equivalentes a 4 W/m2 não poderão usar as metodologias atuais;

• As densidades de potência superiores a 4 W/m2 mas inferiores ou equivalentes a 10 W/m2 poderão usar as metodologias aprovadas atuais, com um fator de emissão de 90 g-CO2eq/kWh para as emissões dos reservatórios do projeto;

• As densidades de potência superiores a 10 W/m2 poderão usar as metodologias aprovadas atuais, e as emissões do projeto provenientes dos reservatórios poderão ser desconsideradas.

Geração de eletricidade de em termelétricas no Brasil 2004 (GW)

Termonuclear; 2; 11%

DieselFóssil; 4; 21%

Gás Natural; 9,5; 51%

Bagaço de cana-de-açúcar

Biomassa; 2,4; 13%

Licor negro; 0,8; 4%

Fontes: Global Invest e ANEEL

Fonte: Saqib Mukhtar and Sergio Capareda. Manure to energy: understanding processes, principles and jargonFonte: Saqib Mukhtar and Sergio Capareda. Manure to energy: understanding processes, principles and jargon

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Casos Práticos e Genéricos de ProjetosResíduos e Energia

Instruções básicas

• Identificar todos os cenários plausíveis– Considerar a manutenção da situação atual– Cenários devem estar de acordo com leis e regulamentações

• Se não for o caso, explicação é necessária

• Definir os limites do projeto (processos e GEEs considerados)• Identificação do cenário de linha de base

– Rápida análise do cenário mais plausível, sem MDL• Análise de atratividade financeira• Análise de barreiras que impeçam cenários (financeira, tecnológica, práticas

prevalentes, outras)• Análise das práticas comuns

• Avaliação da adicionalidade

Efluentes animais (suinocultura)

• Situação atual:– Tratamento em lagoas anaeróbicas abertas (TRH > 30 dias; 3 m

profundidade)– Aplicação do efluente em área de pasto– Licenciamento ambiental está OK– Consumo de energia elétrica da rede

• Solução proposta:– Biodigestores anaeróbicos– Geração de energia elétrica a partir do biogás resultante para

consumo próprio

Geração de energia eólica no NE

• Situação atual:– Região conectada ao SIN

• Solução proposta:– Construção de parque eólico com 20 MW– Fator de capacidade = 40%– Beneficiado com incentivos do PROINFA

• Financiamento pelo BNDES• PPA com Eletrobrás

Efluentes urbanos (esgoto)

• Situação atual:– Tratamento primário do efluente líquido em lagoa com aeração

forçada• Grande geração de lodo, que é retirado e tratado por compostagem

– Alto custo de O&M (energia elétrica e bombas)– Licenciamento ambiental OK

• Solução proposta:– Introdução de reator anaeróbico, com captura e queima do biogás em

flare, como tratamento primário• Manutenção do tratamento aeróbico (secundário)

– Tratamento anaeróbico do lodo em reator específico, também com captura e queima do biogás

Pequenas centrais hidrelétricas em Rondônia

• Situação atual:– Fazenda com 3 quedas d’água

– Região conectada ao sistema elétrico isolado de RO (geração em termelétricas a diesel)

• Solução proposta:– Construção de 3 PCHs de 4 MW cada uma

– Fator de capacidade = 65%

– Áreas alagadas pequenas ou inexistentes

– Elegíveis à Sub-rogação da CCC

– Demonstram boa atratividade financeira

Resíduos urbanos (lixo)

• Situação atual:– Depósito não-controlado condenado pelo MP

• Há anos o MP exige que a Prefeitura tome alguma providência para a destinação e tratamento dos resíduos

• Em virtude das dificuldades, como ocorre no país como um todo, mesmo com a pressão no MP e as leis ambientais, o problema não é resolvido

• Solução proposta:– Estação de separação e reciclagem de resíduos “novos”– Usina de gaseificação para queima dos resíduos orgânicos “novos”

(degradáveis e não-degradáveis)– Geração de energia a partir do gás de síntese, conectada à rede– Remediação do depósito não-controlado (aterro controlado, com

captura e queima de biogás)

Efluente agro-industrial (frigorífico)

• Situação atual:– Tratamento em lagoas abertas (TRH = 2 dias; 2 m profundidade)– Redução de 15% da DQO no tratamento atual (aquém do

regulamentado)– Aplicação do efluente em canavial e área de eucalipto– Renovação da LO depende da adequação do tratamento de efluentes– Consumo de energia elétrica da rede; caldeira a lenha

• Solução proposta:– Biodigestores anaeróbicos, com captura do biogás– Uso do biogás para geração de vapor (energia térmica)

Resíduos sólidos agro-industriais (serrarias)

• Situação atual:– Resíduos de madeira são empilhados, impedidos de serem queimados

• Queima de resíduos de madeira proibida pelo MP (riscos para a saúde e a integridade física da população local)

• MP e Órgão Ambiental exigem soluções para destinação dos resíduos• Em virtude das dificuldades, como ocorre em várias partes do país,

mesmo com a pressão no MP e as leis ambientais, o problema não é resolvido

• Solução proposta:– Construção de termoelétrica a biomassa de 10 MW– Utilização de resíduos de madeira “novos” e já empilhados– Conexão com a rede para venda de eletricidade

Muito Obrigado!

Hamilton K. M. IdaFone: (19) 3825-1876

Email: [email protected]

mailto:[email protected]

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