Organização               O aproveitamento energético de              Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) na              Matri...
Agenda              1. Considerações iniciais2. Condicionantes do aproveitamento          energético de RSU no Brasil     ...
1. Considerações iniciais                        3
Principais destinos para RSU:(soluções podem ser combinadas) Aterro sanitário      (sanitary landfill) Reciclagem Compo...
Destino de RSU em países selecionados100%75%50%25% 0%                                                                     ...
Incineração em países desenvolvidos    País                                           Número de                           ...
Benefício energético da reciclagem de          material encontrado no lixo                                  5,91          ...
2. Condicionantes do aproveitamento          energético de RSU no Brasil                                    8
O potencial energético dos RSU depende de       Taxa de urbanização  Destinação adequada       Taxa de coleta       Co...
TAXA DE URBANIZAÇÃO BRASIL          83%                      100%                                            90%          ...
TAXA DE COLETABRASIL          84%                      100%                                           90%                 ...
DESTINAÇÃO% municípios por modalidade dedestinação final de RSUDESTINAÇÃO ADEQUADA = ATERRO SANITÁRIO                     ...
COMPOSIÇÃO                               30%                                                           65%                ...
3. Alternativas tecnológicas para oaproveitamento energético de RSU                                   14
Alternativas tecnológicas para                            recuperação energéticaGás de lixo (biogás)           Uso direto...
Gás de lixo (biogás) A produção de biogás é                                Evolução típica da produção de biogás em aterr...
Gás de lixo (biogás) PRINCIPAIS VANTAGENS redução das emissões de gases de metano receita adicional para aterros existe...
Digestão anaeróbica               Processo típica de digestão anaeróbica de RSUAproveitamento Energético do RSU e a Matriz...
Digestão anaeróbica PRINCIPAIS VANTAGENS redução das emissões de gases de efeito estufa maior aderência aos objetivos a...
IncineraçãoUsina de incineração de lixo em Malmöe, na Suécia Aproveitamento Energético do RSU e a Matriz Energética Brasil...
Incineração PRINCIPAIS VANTAGENS redução das emissões de metano grande redução do volume de resíduos (85-90%),  com aum...
4. Estudo de caso: Campo Grande, MS                                  22
 RSU gerado em Campo Grande: comparação com cidades com  população urbana superior a 1 milhão de habitantes        Aprove...
 RSU gerado em  Campo Grande:  comparação com  cidades com  população urbana  entre 300 mil e 900  mil habitantes        ...
Composição do RSU de Campo Grande e de outras            capitais selecionadas       (poder calorífico: 2.350 kcal/kg, índ...
Potencial energético do                                                 RSU de Campo Grande Hipóteses Aterro sanitário co...
Potencial de geração de energia elétrica a    partir de RSU em Campo Grande  Item                                         ...
Potencial de recuperação energética       a partir de RSU em Campo Grande                                                 ...
 Limite de viabilidade do investimento US$/kW, em função da taxa de desconto     5.000     4.000                         ...
 Conclusão     Aproveitamento Energético do RSU e a Matriz Energética Brasileira – São Paulo, out 2010   30
5. Considerações finais                      31
Potencial de geração de energia elétrica de               RSU no Brasil País                                              ...
Potencial de geração de       energia elétrica de RSU no BrasilCom base nessas hipóteses,a potência instalável na tecnolog...
Muito obrigado!EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA - EPE         http://www.epe.gov.br          Av. Rio Branco, 1 – 11o andar  ...
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  1. 1. Organização O aproveitamento energético de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) na Matriz Energética Brasileira (MEB) Amilcar Guerreiro Diretor de Estudos Econômicos e Energéticos e Ambientais Empresa de Pesquisa Energética - EPE São Paulo, SP 27 de outubro de 2010
  2. 2. Agenda 1. Considerações iniciais2. Condicionantes do aproveitamento energético de RSU no Brasil 3. Alternativas tecnológicas4. Estudo de caso: Campo Grande, MS 5. Considerações finais 2
  3. 3. 1. Considerações iniciais 3
  4. 4. Principais destinos para RSU:(soluções podem ser combinadas) Aterro sanitário (sanitary landfill) Reciclagem Compostagem Recuperação energética Aproveitamento Energético do RSU e a Matriz Energética Brasileira – São Paulo, out 2010 4
  5. 5. Destino de RSU em países selecionados100%75%50%25% 0% Suíça Itália Austrália BRASIL Grécia Suécia Japão França Alemanha EUA Holanda Israel Dinamarca México R. Unido Aterro Sanitário Reciclagem Compostagem Recuperação energética Obs: Aterro sanitário inclui lixões Fontes: CEMPRE, TetraPak Americas, Notan-ITU Pty e EPA Aproveitamento Energético do RSU e a Matriz Energética Brasileira – São Paulo, out 2010 5
  6. 6. Incineração em países desenvolvidos País Número de Capacidade incineradores média de proc. 103 t/ano Japão 1.893 17 Estados Unidos 168 204 França 100 76 Alemanha 51 238 Itália 51 52 Dinamarca 32 53 Suíça 29 80 Espanha 21 84 Suécia 21 76 Holanda 9 308 Reino Unido 7 250 Fonte: Menezes, R.A.A., Gerlach, J.L. e Menezes, M.A. “Estágio atual da incineração no Brasil”. In VII Seminário Nacional de Resíduos Sólidos e Limpeza Pública. Curitiba, 2000. Aproveitamento Energético do RSU e a Matriz Energética Brasileira – São Paulo, out 2010 6
  7. 7. Benefício energético da reciclagem de material encontrado no lixo 5,91 kWh/kg 2,67 1,37 0,62 PAPEL PLÁSTICO METAL VIDRO Aproveitamento Energético do RSU e a Matriz Energética Brasileira – São Paulo, out 2010 7
  8. 8. 2. Condicionantes do aproveitamento energético de RSU no Brasil 8
  9. 9. O potencial energético dos RSU depende de  Taxa de urbanização  Destinação adequada  Taxa de coleta  Composição  TecnologiaPOPULAÇÃO DESTINAÇÃO Material URBANA RSU COLETADOS resíduos sólidos urbanos ADEQUADA Orgânico aterros sanitários Material Reciclável Material DESTINAÇÃO Inerte NÃO ADEQUADA aterros controlados e lixões NÃO RCD COLETADOS resíduos de construção e demolição RURAL Aproveitamento Energético do RSU e a Matriz Energética Brasileira – São Paulo, out 2010 9
  10. 10. TAXA DE URBANIZAÇÃO BRASIL 83% 100% 90% 92% 93% 80% 82% 70% 71% 69% 60% Fonte: IBGE, Contagem da população 2007 50% Norte Nordeste Sudeste Sul C-Oeste Aproveitamento Energético do RSU e a Matriz Energética Brasileira – São Paulo, out 2010 10
  11. 11. TAXA DE COLETABRASIL 84% 100% 90% 92% 86% 80% 84% 70% 74% 70% 60% Fonte: ABRELPE 50% Norte Nordeste Sudeste Sul C-Oeste Aproveitamento Energético do RSU e a Matriz Energética Brasileira – São Paulo, out 2010 11
  12. 12. DESTINAÇÃO% municípios por modalidade dedestinação final de RSUDESTINAÇÃO ADEQUADA = ATERRO SANITÁRIO Fonte: ABRELPE Aproveitamento Energético do RSU e a Matriz Energética Brasileira – São Paulo, out 2010 12
  13. 13. COMPOSIÇÃO 30% 65% Material Orgânico Material Reciclável Material Inerte Fonte: IBGE, Pesq. Nacional Saneamento Básico ( 2002) e IPT-SP, Manual Gerenciamento Integrado do Lixo (1998)Aproveitamento Energético do RSU e a Matriz Energética Brasileira – São Paulo, out 2010 13
  14. 14. 3. Alternativas tecnológicas para oaproveitamento energético de RSU 14
  15. 15. Alternativas tecnológicas para recuperação energéticaGás de lixo (biogás)  Uso direto  Geração de energia elétricaDigestão anaeróbica  Associado à compostagem  Geração de energia elétricaIncineração  Geração de energia elétricaOutras alternativas  Gaseificação (gás de síntese)  Arco de plasma Aproveitamento Energético do RSU e a Matriz Energética Brasileira – São Paulo, out 2010 15
  16. 16. Gás de lixo (biogás) A produção de biogás é Evolução típica da produção de biogás em aterro sanitário crescente enquanto há deposição de RSU e decresce exponencialmente após o fechamento do aterro. A produção de biogás depende do material. Por exemplo: alimentos têm decomposição rápida e reduzida emissão de metano ao longo do tempo; madeiras, ao contrário, têm decomposição lenta e elevada emissão de metano. Aproveitamento Energético do RSU e a Matriz Energética Brasileira – São Paulo, out 2010 16
  17. 17. Gás de lixo (biogás) PRINCIPAIS VANTAGENS redução das emissões de gases de metano receita adicional para aterros existentes (energia + créditos de carbono) redução de riscos de acidente (ocorrência de auto- ignição e/ou explosão pelas altas concentrações de metano) PRINCIPAIS DESVANTAGENS uso energético do gás de lixo não aumenta a vida do aterro recuperação parcial do gás (muitas vezes limitada a 50%) produção variável de gás, o que implica restrições na definição da potência instalada janela de produção relativamente pequena custo elevado da planta de aproveitamento energético do gás em razão do prévio tratamento necessário Aproveitamento Energético do RSU e a Matriz Energética Brasileira – São Paulo, out 2010 17
  18. 18. Digestão anaeróbica Processo típica de digestão anaeróbica de RSUAproveitamento Energético do RSU e a Matriz Energética Brasileira – São Paulo, out 2010 18
  19. 19. Digestão anaeróbica PRINCIPAIS VANTAGENS redução das emissões de gases de efeito estufa maior aderência aos objetivos ambientais, na medida de sua associação com a reciclagem e com a possibilidade de compostagem para produção de adubos orgânicos receita adicional para aterros existentes (energia + créditos de carbono) aumento, em cerca de 30%, da vida útil do aterro pelo consumo de parte do volume depositado PRINCIPAIS DESVANTAGENS necessidade de uma fase prévia de tratamento da carga de entrada do biodigestor e separação prévia dos resíduos não digeríveis custo elevado da planta em razão do prévio tratamento necessário Aproveitamento Energético do RSU e a Matriz Energética Brasileira – São Paulo, out 2010 19
  20. 20. IncineraçãoUsina de incineração de lixo em Malmöe, na Suécia Aproveitamento Energético do RSU e a Matriz Energética Brasileira – São Paulo, out 2010 20
  21. 21. Incineração PRINCIPAIS VANTAGENS redução das emissões de metano grande redução do volume de resíduos (85-90%), com aumento considerável da vida do aterro cinzas produzidas se prestam como matéria-prima para a indústria do cimento receita adicional para aterros existentes (energia + créditos de carbono) maior produção de energia PRINCIPAIS DESVANTAGENS há limites para viabilidade técnica da incineração (PCI > 2.000 kcal/kg) – PCI menores impõe necessidade de combustível fóssil complementar emissão de dioxinas, o que exige tratamento dos gases de exaustão limita reciclagem Aproveitamento Energético do RSU e a Matriz Energética Brasileira – São Paulo, out 2010 21
  22. 22. 4. Estudo de caso: Campo Grande, MS 22
  23. 23.  RSU gerado em Campo Grande: comparação com cidades com população urbana superior a 1 milhão de habitantes Aproveitamento Energético do RSU e a Matriz Energética Brasileira – São Paulo, out 2010 23
  24. 24.  RSU gerado em Campo Grande: comparação com cidades com população urbana entre 300 mil e 900 mil habitantes Aproveitamento Energético do RSU e a Matriz Energética Brasileira – São Paulo, out 2010 24
  25. 25. Composição do RSU de Campo Grande e de outras capitais selecionadas (poder calorífico: 2.350 kcal/kg, índice de umidade típico: 60%) Material orgânico Outros não recicláveis Recicláveis Inertes100% 75% 50% 25% 0% Curitiba Manaus Salvador Belo Horizonte Campo Grande Porto Alegre São Paulo Rio de Janeiro Aproveitamento Energético do RSU e a Matriz Energética Brasileira – São Paulo, out 2010 25
  26. 26. Potencial energético do RSU de Campo Grande Hipóteses Aterro sanitário com capacidade de 2 milhões de toneladas Vida útil estimada do aterro: 11 anos Tecnologias consideradas: gás de lixo (GDL) digestão anaeróbica (DA) incineração (I) Aproveitamento Energético do RSU e a Matriz Energética Brasileira – São Paulo, out 2010 26
  27. 27. Potencial de geração de energia elétrica a partir de RSU em Campo Grande Item GDL (*) DA I Potência, MW 2,5 3,4 13,0 Geração, GWh/ano 19,3 26,2 100,2 Consumo RSU, t/dia 546 546 Rejeitos, t/dia 546 16-30 5,5-11 Vida útil do aterro, anos 11 32 110 Emissões evitadas, tCO2/tRSU 0,432 1,064 0,209 (*) Produção de gás utilizada na geração: 40,6% Fonte: EPE, Nota Técnica DEN 06/08, novembro de 2008 Aproveitamento Energético do RSU e a Matriz Energética Brasileira – São Paulo, out 2010 27
  28. 28. Potencial de recuperação energética a partir de RSU em Campo Grande Valores em GWh/ano Item Alt. 1 Alt. 2 Alt. 3 Geração de energia elétrica 19,3 26,2 100,2 Reciclagem 214,1 248,0 10,3 Recuperação total 233,4 274,2 110,5 Vida útil do aterro, anos 11 32 110Rota 1: Energia elétrica de GDL + Reciclagem (plástico, metal e vidro)Rota 2: Energia elétrica de DA + Reciclagem (todo o material reciclável: papel, plástico, metal e vidro)Rota 3: Energia elétrica de incineração + Reciclagem (metal e vidro)Fonte: EPE, Nota Técnica DEN 06/08, novembro de 2008 Aproveitamento Energético do RSU e a Matriz Energética Brasileira – São Paulo, out 2010 28
  29. 29.  Limite de viabilidade do investimento US$/kW, em função da taxa de desconto 5.000 4.000 incineração 3.000 digestão anaeróbica 2.000 gás de lixo 1.000 0 4% 6% 8% 10% 12% 14% Fonte: EPE, Nota Técnica DEN 06/08, novembro de 2008 Aproveitamento Energético do RSU e a Matriz Energética Brasileira – São Paulo, out 2010 29
  30. 30.  Conclusão Aproveitamento Energético do RSU e a Matriz Energética Brasileira – São Paulo, out 2010 30
  31. 31. 5. Considerações finais 31
  32. 32. Potencial de geração de energia elétrica de RSU no Brasil País Hoje 2035 Obs População, 106 hab 190 220 Taxa de urbanização 83% 90% tendencial: 88% RSU gerado, mil t/dia 173,5 289,1 hoje: 1,1 kg/hab; 2035: 1,46 kg/hab (EU) Taxa de coleta 84% 95% Sudeste hoje é 92% RSU coletado, mil t/dia 145,7 274,6 Destinação para aterro 38,6% 70,0% Sul hoje é 58% RSU disponível, mil t/dia 56,2 192,2 % material orgânico 65% 46% União Europeia Poder calorífico inf, kcal/kg 2.350 2.950 Aproveitamento Energético do RSU e a Matriz Energética Brasileira – São Paulo, out 2010 32
  33. 33. Potencial de geração de energia elétrica de RSU no BrasilCom base nessas hipóteses,a potência instalável na tecnologia INCINERAÇÃO éRendimento na conversão 20% 35%Hoje 1.500 MW 1.700 MW2035 4.650 MW 8.100 MW Aproveitamento Energético do RSU e a Matriz Energética Brasileira – São Paulo, out 2010 33
  34. 34. Muito obrigado!EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA - EPE http://www.epe.gov.br Av. Rio Branco, 1 – 11o andar 20090-003 Rio de Janeiro RJ Tel.: + 55 (21) 3512 - 3100 Fax: + 55 (21) 3512 - 3199

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