Estudo de Caso: Geração de energia através da Biomassa gerada por um Aterro Sanitário na cidade de Três Barras.

...

F = 32,5%.

Portanto, substituindo os valores anteriormente calculados (Equação 2 e 3) na Equação 1, tem-se:

L0 = 0,071 kg CH4/kg de resíduo sólido domiciliar.

Considerando a densidade do CH4 (0º C e 1,013 bar) como 0,0007168 t/m³, tem-se:

L0 = 99,69 m³CH4/t de resíduo sólido domiciliar.

A vazão de metano, em m³CH4/ano, pode ser calculada de acordo com as equações 4 e 5.

Equação 4:

LFG = k * Rx * L0 * e-k (x-T)

Equação 5:

[pic 1]

Onde:

Rx = Fluxo de resíduo no ano (1/ano);

x = Ano atual;

L0 = potencial de geração de metano (m3biogás/kgRSD);

T = Ano de deposição do resíduo no aterro.

t1/2 = Tempo médio para 50% da decomposição = 9 anos.

K = Constante de decaimento (1/ano) = 0,077.

- CÁLCULO DA POTÊNCIA ÚTIL GERADA E ENERGIA DISPONÍVEL

A partir do cálculo da estimativa de geração de metano nos anos de 2016 a 2054 é possível calcular a potência elétrica útil disponível para geração de energia no aterro.

Para a determinação da potência e energia disponível foram utilizadas as equações 6 e 7, a seguir:

Equação 6:

Onde:[pic 2]

Px = Potência disponível a cada ano (kW).

Qx = Vazão de metano a cada ano (m³CH4/ano).

Pc = Poder calorífico do metano = 8.500 kcal/m³CH4.

- = eficiência do motor = 0,28

Equação 7:

[pic 3]

Onde:

Edisp = Energia disponível (kW).

Px = Potência disponível (kW).

365 = Dias/ano.

- = h/dia.

- RESULTADOS E DISCUSSÕES

3.1 TECNOLOGIAS

As tecnologias utilizadas para a transformação energética do biogás são as turbinas a gás, as microturbinas e os motores de combustão interna. Conforme estudos realizados pelo CENBIO (2005), os motores ciclo Otto, o motor ciclo Otto adaptado de potência nominal de 200 kW, além de apresentarem baixo custo quando comparados às turbinas e microturbinas a gás, possuem alta eficiência quando operados com biogás.

Figura 1. MOTOR OTTO

[pic 4]

Fonte: FIGUEIREDO, 2007.

- SISTEMA A SER IMPLANTADO

A utilização do biogás provenientes de aterros sanitários pode promover benefícios para o governo local, estimulando a adoção de práticas de engenharia que maximizam a geração e a coleta do biogás, também reduzindo os riscos ambientais.

Figura 2. SISTEMA INTEGRADO DE CAPTAÇÃO E CONVERSÃO DO BIOGÁS EM ENERGIA

[pic 5]

Fonte: BRASMETANO, 2007.

REFERENCIAS

BRASMETANO – Brasmetano. Motogeradores a biogás. Disponível em http://www.brasmetano.com.br/. Acesso em: 10/03/2008.

Centro Nacional de Referência em Biomassa (CENBIO). Projeto Instalação e Testes de uma Unidade de Demonstração de Geração de Energia Elétrica a partir de Biogás de Tratamento de Esgoto – ENERG-BIOG. Relatório Técnico Final. São Paulo, 2005.

Figueiredo, N. J. V., Utilização do biogás de aterro sanitário para geração de energia elétrica e iluminação a gás – estudo de caso. (Trabalho de Graduação Interdisciplinar). Universidade Presbiteriana Mackenzie. Escola de Engenharia, Dpto. de Engenharia Mecânica. São Paulo, 2007.

IPCC - Intergovernmental Panel on Climate Change. Guia para inventários nacionais de gases de efeito estufa. Módulo 6: Lixo. Volume 2: Livro de trabalho de 1996

PECORA, V. et al. Potencial de geração de energia elétrica e iluminação a gás por meio do aproveitamento de biogás proveniente de aterro sanitário. Centro Nacional de Referência em Biomassa. Disponível em: http://cenbio. iee. usp. br/publicacoes. htm.