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Panorama da gera Panorama da gera çã çã o de o de energia a partir do energia a partir do Biog Biog á á s s nos Estados Unidos nos Estados Unidos U.S. Environmental Protection Agency U.S. Environmental Protection Agency Landfill Methane Outreach Program (LMOP) Landfill Methane Outreach Program (LMOP) Última atualização: junho de 2008

Transcript of Panorama da geração de energia a partir do Biogás nos ... · laranja) zProdutos farmacêuticos...

Panorama da geraPanorama da geraçãção deo deenergia a partir doenergia a partir do Biog Biogááss

nos Estados Unidosnos Estados Unidos

U.S. Environmental Protection AgencyU.S. Environmental Protection AgencyLandfill Methane Outreach Program (LMOP)Landfill Methane Outreach Program (LMOP)

Última atualização: junho de 2008

PorPor que a EPA se que a EPA sepreocupa com opreocupa com o biog biogáássO metano é um gás de efeito estufa (GEE)O metano é um GEE 21 vezes mais potenteque o CO2

A concentração de metano na atmosfera é amais alta dos últimos 400 mil anos, e é 150%maior do que a registrada no ano de 1750Os aterros foram a segunda maior fonteantropogênica de metano nos Estados Unidosem 2006, respondendo por 22,6% do gásgerado

EPAEPA’’s Landfill Methanes Landfill MethaneOutreach ProgramOutreach Program

Estabelecido em 1994Programa voluntário de criação deparcerias entre estados, fornecedorese consumidores de energia, a indústriado biogás e as comunidades

Missão: Diminuir as emissões de metano,reduzindo barreiras e desenvolvendo

projetos de geração de energia a partir dobiogás (LFGE) com o melhor custo-

benefício e o menor impacto para o meioambiente.

Esquema de um ModernoEsquema de um ModernoAterro SanitAterro Sanitááriorio

Sondas de Monitoramento

Poços de Extraçãode Gás

RevestimentoCélulas deResíduos

CoberturaIntermediária/Final

Tubulação principal de gás

Flare/Usina de LFGTE

Estação de tratamento dechorume

Última atualização: junho de 2008

InformaInformaçõções Bes Báásicassicassobre osobre o Biog Biogááss

O biogás (LFG) é subproduto da decomposiçãodos resíduos sólidos municipais (RSM):

~50% metano (CH4)~50% dióxido de carbono (CO2)<1% compostos orgânicos não-metano (NMOCs)

Para cada 1 milhão de toneladas de RSM:~0,8 megawatt (MW) de eletricidade~12.233 metros cúbicos de LFG por dia

Quando emitido sem controle, o LFG contribuicom a poluição urbana e com o aquecimentoglobal, além de trazer preocupações quanto àsaúde e à segurança

Usando o MetanoUsando o Metano……Produzindo resultados importantesProduzindo resultados importantes

Desde 1990, as emissDesde 1990, as emissõões de metano nos EUA diminues de metano nos EUA diminuííramrammais de 8%, enquanto o PIB subiu quase 60%mais de 8%, enquanto o PIB subiu quase 60%

Fontes: Inventory of U.S. Greenhouse Gas Emissions and Sinks: 1990-2006, U.S. EPA, Abril de 2008; DOC/Bureau ofEconomic Analysis. Tabela Interactive National Income and Product Accounts. Última revisão em 27/03/2008.

U.S. Methane Emissions and Gross Domestic Product: 1990-2006

500

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Emissões de Metano nos EUA eProduto Interno Bruto: 1990-2006

Ano

O LFG jO LFG jáá éé usado para usado paraauxiliar na produauxiliar na produçãção deo de……AlumínioArtesanato (ferraria,cerâmica, vidro)Alvenaria e concretoDocesTapetesAutomóveisProdutos químicosChocolateJeans

EletrônicosSorvetes, leite, cháSucos (maçã, amora,laranja)ProdutosfarmacêuticosLanchesDerivados de sojaAçoTomates(hidropônicos)

BiogBiogááss e Energia Limpa: e Energia Limpa:uma combinauma combinaçãção vitoriosao vitoriosa

Duplo benefício destrói o metano eoutros compostos orgânicos do LFGCompensa o uso de recursos não-renováveis (carvão, óleo, gás),reduzindo as emissões de SO2, NOX,PM, CO2

O LFG é uma reconhecida fonteenergética renovávelO LFG é diuturnamente gerado,proporcionando mais de 90% deconfiabilidade aos projetos

Componentes e Custos deComponentes e Custos deum Projeto de geraum Projeto de geraçãção deo de

eletricidade teletricidade tíípico nos EUApico nos EUAProjeto de 3 MW, motor, 15 anos de

duração:Total investido = ~US$ 3,76 milhões

Compressão e tratamento de gás, motor &gerador = ~US$ 3,5 milhõesInterligação dos equipamentos = ~US$260.000*

Custo anual de operação & manutenção =~US$ 570.000/ano

*os custos interligados estão sujeitos a grandes variações

Projeto de uso diretoProjeto de uso diretoComponentes & CustosComponentes & Custos

Projeto de 1.360 m3/h, tubulação de 8 km,15 anos de duração:Total investido = ~US$ 1,63 milhões

Compressão & tratamento do gás = ~US$230.000Tubulação = ~US$ 174.000/km(Incluindo modernização dos equipamentosde combustão ao final do processo (end-of-pipe), se necessário.

Custo anual de operação & manutenção =~US$140.000/ano

Receita Potencial do LFGReceita Potencial do LFGProjetos de eletricidade

Venda de eletricidade (US$ 0,04 a 0,06/kWh)Venda de Certificados de Energia Renovável(CERs)Determinação de prêmio para os renováveis atravésdas Normas de desempenho das fontes Renováveis(Renewable Performance Standards - RPS)Créditos e incentivos fiscaisTítulos de Energia Limpa Renovável

Projetos de uso diretoVenda de LFG (~US$ 4,50 por MMBtu)

AmbosComércio voluntário das emissões de GEEEconomia de custos energéticos

GeraGeraçãção de emprego eo de emprego erendarenda

Estima-se que um projeto típico degeração elétrica (3 MW) traga osseguintes benefícios (diretos, indiretos einduzidos) durante o ano de construção:

Aumenta a produtividade da economianacional em até ~US$14 milhões (dos quaisUS$ 3 milhões em benefícios locais eprincipalmente em salários para osempregados)Emprega cerca de 70 pessoas em nívelnacional

O estado da IndO estado da Indúústria nacionalstria nacionalde LFGde LFG (em abril de 2008)(em abril de 2008)

Pelo menos 450 projetos em operação em 43estados, fornecendo:

11 bilhões de kilowatts/hora de eletricidade e 2,1bilhões de m3 de LFG anuais para uso direto

Estimativa Anual de Benefícios AmbientaisSeqüestro anual de Carbono de até ~7,2 milhõesde hectares de florestas de coníferas, ouEmissões de CO2 ~182 milhões de barris depetróleo consumidos, ouEmissão anual de gases de efeito estufa de~14.300.000 automóveis de passeio

Benefício Energético Anual EstimadoAbastecimento de mais de 870 mil lares eaquecimento de quase 534 mil domicílios

Projetos de transformaProjetos de transformaçãção deo deLFG em energiaLFG em energia

e Aterros Candidatose Aterros Candidatos

*

Última atualização: junho de 2008

ATERROS CANDIDATOS*PROJETOS EM OPERAÇÃO

* O aterro está aceitando resíduos ou foi fechado há no máximo 5 anos, epossui no mínimo 1 milhão de toneladas de resíduos e não tem um projetode LFGE em construção ou em operação; ou foi concebido com base eminteresses/planejamento reais

Resumo Nacional

450 projetos EM OPERAÇÃO

(1372 MW e 6,65 milhões m3d)

~540 aterros CANDIDATOS

(1280 MW ou 18,83 milhõesm3d,

15 mtCO2e potenciais)

Dados provenientes da base de dados do LMOP desde 11 de abril de 2008.

* O LMOP não tem qualquer informação sobre aterros candidatos nesteestado.

Diversidade de Tipos de ProjetosDiversidade de Tipos de ProjetosGeraGeraçãção de eletricidadeo de eletricidade

Motor Alternativo de Combustão Interna

(100 kW a 3 MW)Turbina a gás

(800 kW a 10,5 MW)

Microturbina (30 a 250 kW)

Última atualização: junho de 2008

Diversos tipos de projetosDiversos tipos de projetosUso direto do LFGUso direto do LFG

Mais e mais projetos de uso direto!Aplicação em caldeiras – substitui gás natural, carvão, óleocombustívelCalor & energia associados (cogeração)Uso térmico direto (secadores, fornos)Injeção de gás natural em tubulaçõesEstufasEvaporação de chorumeAteliêsPesqueiros

Caldeira a LFG - Ft. Wayne, IN

Cerâmica - Sugar Grove, NC

Estufa - Burlington, NJ

Última atualização: junho de 2008

TecnologiasTecnologias Emergentes: LFG Emergentes: LFGcomo combustcomo combustíível veicularvel veicular

A cidade de Denton, Texas, usa 11,3milhões de litros de LFG comocombustível em uma fábrica debiodiesel

Los Angeles, na Califórnia, transforma oLFG em Gás Natural Comprimido (GNC)para alimentar os equipamentos doaterro de Puente Hills

O Condado de Franklin, em Ohio, vaiusar o LFG para produzir metanol comomatéria-prima na produção de biodiesel

A empresa Waste Management Inc., daCalifórnia, planeja produzir de 37 a 75mil litros de gás natural liquefeito (GNL)por dia para abastecer seus caminhõesde lixo

Última atualização: junho de 2008

RegulamentaRegulamentaçãção incidenteo incidentesobre o LFGEsobre o LFGE

Os projetos de LFGE podem serafetados por várias normas locais,estaduais e federais sobre aqualidade do arDiversas normas da Leiamericana sobre o Ar Limpo(Clean Air Act) são aplicáveis aobiogás

Normas estaduais aplicNormas estaduais aplicááveisveisparapara a a energia renov energia renováávelvel

Renewable Portfolio Standard (RPS) –exige que as prestadoras de serviços públicosforneçam uma porcentagem de energiaproveniente de fontes renováveis

26 estados e o Distrito de Columbia(Washington D.C.) possuem um RPS

Renewable Portfolio Goal (RPG) – possuios mesmos critérios do RPS, exceto que oobjetivo não constitui uma exigência

5 estados possuem um RPG (em 1 estado, aelegibilidade não foi ainda comprovada)

O LFG é considerado recurso renovávelem 30 estados e no Distrito de Columbia

LFG eLFG e CERs CERsCertificados de Energia Renovável(CERs)

Equivalem a 1 MWh de geração deenergia de fonte renovávelDe US$ 5 a US$ 50 por MWh(US$ 0,5 a 5 cents por kWh)

As empresas buscam reduzir sua“pegada de carbono” comprandoCERs de fábricas que utilizam oLFG

DuPont – 170 milhões de kWh debiomassa e LFG

Entidades pEntidades púúblicas e privadasblicas e privadasempenhadas em reduzir asempenhadas em reduzir as

emissemissõões de GEEes de GEE

Mercados VoluntáriosOnde ocorre a maior parte dasatividades de emissões de GEEExemplos - Chicago ClimateExchange, Blue Source

Mercados com metas deConformidade obrigatórias

Em rápida evolução, se tornarão omercado dominanteLiderados pelos estados deMassachusetts e Califórnia, eesforços em nível regional

Estudo de caso: Uso diretoEstudo de caso: Uso diretoAterroAterro Lanchester LanchesterNarvonNarvon,, Pensilv Pensilvââniania

Primeiro projeto deLFGE nos EUA aserviço de múltiplosclientes – com otempo, forneceráLFG para 4 usuáriosfinais diretosGasoduto de 20,9kmEconomia anualestimada em US$300.000 em custos deeletricidade

2005 LMOPAward Winner

Estudo de CasoEstudo de CasoEstufas HEstufas H22GroGro

LewistonLewiston, Nova, Nova York York11 geradoresproduzem um total de12 MW deeletricidadeTodos os requisitosde geração deeletricidade e deaquecimento dasestufas são atendidosO excedente deeletricidade é vendidoà rede deabastecimento

Estudo de CasoEstudo de CasoFFáábrica da BMWbrica da BMW

GreerGreer,, Carolina Carolina do Sul do SulGasoduto de 15,2km do aterro à BMW4,8 MW de eletricidadegerada e 72 milhões deBtu/hr de calorrecuperadosO LFG responde porquase 70% dasnecessidadesenergéticas daBMWA BMW economizapelo menos US$ 1milhão por ano

LMOP 2006Energy End User

Partner ofthe Year

LMOP 2003Project ofthe Year

Muitas fontes de LFG aindaMuitas fontes de LFG aindannãão foram exploradaso foram exploradas

Atualmente ~540 aterros candidatos compotencial elétrico total de 1.280 MW~485 aterros possuem um sistema decoleta de gás, mas nenhum visando ageração de energia

Potencial de 1.000 MW~110 aterros possuem um projeto degeração de energia, com um excedentede LFG que poderia ser utilizado em umprojeto adicional no mesmo local

Potencial de 250 MW~1000 aterros não possuem um sistemade coleta de biogás

Potencial de 840 MW

Ferramentas e ServiFerramentas e Serviçços doos doLMOPLMOP

Uma rede com mais de 700parceiros (e ainda em crescimento)Newsletters e listas de distribuiçãoAssistência direta ao projetoPublicações técnicas e informativasBase de dados de projetos eaterros candidatosInternet (www.epa.gov/lmop)Suporte a inaugurações /promoçõesApresentações em conferênciasWorkshops regionais detreinamento1212ªª confer conferêência anual da LMOP,ncia anual da LMOP,Project ExpoProject Expo & & Partner Awards Partner Awards ––13 a 14/01/2009 em13 a 14/01/2009 em Baltimore Baltimore, MD, MD

Administrador da EPAStephen L. Johnson

Orador Principal da11ªh Conferência Anual da

LMOPWashington, DC

09/01/2008

A EPA fornece os seguintesA EPA fornece os seguintesserviserviçços de suporte tos de suporte téécnicocnicoAnálise dos recursos do aterro –modelagem de gásIdentificação de potenciais parceiros –LMOP LocatorAvaliação das instalações do aterro edos usuários finaisExame de potenciais projetos

Uso diretoCogeraçãoEletricidadeCombustíveis Alternativos

Análises de viabilidade – LFGcost

Para mais informaPara mais informaçõções:es:www.epa.gov/lmop

Rachel [email protected], (202) 343-9391Victoria [email protected], (202) 343-9291

Swarupa [email protected], (202) 343-9732Tom [email protected], (202) 343-9232

WAMT

IDOR

NV

CA

WY

UT CO

NMAZ

ND

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MI

INOH

KY

TNAR

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MS AL GA

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T3:Tom

T2:Victoria

T1:Rachel

T4: Swarupa

Última Atualização: Junho de 2008