Viabilidade econômica da utilização de biogás produzido em aterros sanitários para a geração de energia elétrica

• Autor(a) principal: Cavaler, Viviane
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28665
• topic: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA; Biogás; Aterro sanitário; Energia - Fontes alternativas; Biogas; Sanitary landfills; Renewable energy sources; Engenharia Agrícola

Diante do aumento da população e do crescimento desordenado das cidades, a geração e destinação final dos resíduos sólidos urbanos são um problema que vem se agravando e se tornando uma ameaça à saúde pública. Os aterros sanitários são uma das alternativas mais comuns de disposição dos resíduos sólidos urbanos e geram como subproduto, o biogás que apresenta um alto potencial de produção de energia. Todavia, torna-se necessário avaliar a viabilidade econômica para cada situação, em questão de compensação. Dessa forma, o objetivo desse estudo foi verificar a viabilidade econômica da instalação do sistema de geração de energia em aterros sanitários nas cidades de 30 mil, 100 mil e 250 mil habitantes, a fim incentivar o uso do biogás como fonte de energia renovável. Para tal, foram considerados doze cenários distintos, sendo que os três primeiros contemplaram o aterro municipal de Cascavel-PR e o aproveitamento da energia gerada para compensação junto a Companhia Paranaense de Energia, a partir de 20%, 50% e 80% da capacidade de produção de energia elétrica. Nos demais cenários, consideraram o aproveitamento da energia elétrica para compensação junto à concessionária local, considerando municípios de 30 mil, 100 mil e 250 mil habitantes, avaliando 20%, 50% e 80% da capacidade de geração. Para todos os casos foi considerada a geração dos resíduos sólidos urbanos, conforme a média das massas per capita de acordo com as faixas de população do Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento. O biogás gerado nos aterros foi calculado por meio da análise das faturas de energia elétrica do aterro Municipal de Cascavel no período de janeiro de 2019 a janeiro de 2020 e extrapolado para os demais cenários, considerando que o potencial de geração do biogás corresponde a 75,78 m3CH4ton-1e que um metro cúbico de biogás equivale a 1,43kWhde eletricidade. Admitiu-se que o preço do MWh de energia gerada foi de R$ 0,5075, valor baseado no grupo tarifário ao qual se encontra a unidade de geração. Ainda, para estimar a potência necessária a ser instalada, foi admitido que o sistema funcione 15 horas diariamente, durante 360 dias no ano. A viabilidade do empreendimento foi calculada utilizando-se o Valor Presente Líquido, a Taxa Interna de Retorno e o Payback descontado. Comparando-se esses indicadores econômicos e as análises realizadas, pode-se concluir que dos 12 cenários avaliados, apenas 2 não se apresentaram viáveis. Os cenários que consideraram o aproveitamento de 20% e 50% da capacidade de aproveitamento de energia em municípios de 30 mil habitantes, não se mostraram viáveis, evidenciando que quanto maior o número de habitantes e o aproveitamento do biogás gerado, maior será o VPL e, consequentemente, a viabilidade do empreendimento. Todos os cenários analisados para o município de Cascavel e os cenários que consideraram o aproveitamento de 50% e 80% da capacidade de geração em municípios de 250 mil habitantes, apresentaram o mesmo payback: 4 anos. O cenário que apresentou menor payback: 3 anos, considerou o aproveitamento de 80% da capacidade de geração de energia em municípios de 100 mil habitantes. Já os cenários que apresentaram maior tempo de retorno, 14 e 15 anos, respectivamente consideraram o aproveitamento de 20% e 80% da energia em municípios de 100 mil e 30 mil habitantes. Os cenários que consideraram 20% e 50% do aproveitamento da geração de energia em municípios de 250 e 100 mil habitantes, respectivamente, apresentaram o payback de 5 anos. A avaliação da viabilidade da instalação do sistema de geração de energia a partir do biogás nos aterros sanitários em municípios de 30 mil, 100 mil e 250 mil habitantes, permitiu elaborar equações vi que podem auxiliar a estimar o melhor cenário, dentro das condições peculiares de cada cidade, a fim de contribuir para que a administração pública compreenda a importância da destinação correta dos resíduos sólidos urbanos e a utilize para a geração de energia limpa e sustentável.