Este documento discute a relação entre água e energia e como melhorar a eficiência energética nos serviços de água em Portugal. Aborda desafios como a regulamentação mais exigente e a necessidade de reduzir a pegada ecológica. Propõe metas como diminuir o consumo de energia em 50% e aumentar a auto-suficiência energética das estações de tratamento de águas residuais através de novas tecnologias e integração com outros setores.

1. Parceria Portuguesa para a Água no centro das decisões da Estratégia
Europa 2020 para a Água | 16.nov.2012 - eip.on.water
Alexandra Serra
AdP – Águas de Portugal Serviços Ambientais, SA

2. Nexus Água - Energia
1.
Como o tema é tratado no documento
2.
Desafios
3.
Barreiras à inovação
4.
Metas
5.
Oportunidades de mercado
6.
Tendências futuras
7.
Portugal

3. •
• Water governance
Management models and monitoring
• Financing for innovation
•
Water reuse and recycling.
•
Water and wastewater treatment.
• Water-energy nexus.
•
Risk Management of water related extreme events.
•
Ecosystem services.

4. 8
Water reuse
Ecosystem services
8
Smart technologies
Extreme events
8
Water-energy
8
Treatment
8
Management models
Financing
Smart technologies
Financing
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
Management
models
Governance
8
8
8
Governance
Influencing:
Water reuse
Prioridades temáticas e transversais
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
Treatment
Water-energy
8
8
Extreme events
8
8
Ecosystem services
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8

5. Contribuir para a meta da Politica Energética Europeia 20-20-20
Desafios
• Regulamentação mais exigente: mais protecção dos meios receptores, mais
substâncias a reportar, sem um proporcional incremento no consumo de energia
• Reduzir a pegada ecológica dos serviços de águas
• Aumentar eficiência na utilização da energia nos serviços de água:
• Redução do consumo
•
Reduzir a energia consumida por m3 de água consumida, utilizada, tratada e reutilizada
•
Integração e optimização das diversas utilizações para a água (rega, consumo
doméstico, indústria)
• Aumento da produção
Reduzir a intensidade hídrica da energia produzida
•
Aumentar recuperação dos recursos energéticos endógenos
•
•
•
Aumentar utilização das diversas fontes de energia renovável

6. Barreiras à inovação
•
Políticas Públicas Europeias da Água e da Energia não articuladas
•
Falta de políticas para a criação de sinergias e integração entre o sector da água e
outros sectores industriais
•
Programas de promoção de energias renováveis e de eficiência energética distintos
entre os diversos países europeus.
•
Ausência de incentivos nas políticas de preços / Distintos Quadros Tarifários na
Europa (potencial distorção e desincentivo de soluções eficientes água-energia)
•
Velhos paradigmas nas relações carbono/nutrientes não compatíveis com os objetivos
de valorização de energia
•
Tecnologias não adaptadas ao setor da água; tecnologias desenvolvidas para
instalações de grande dimensão e não para pequenos sistemas.
•
Falta de modelos de financiamento inovadores

7. Metas
•
Diminuir em pelo menos 50% a energia consumida nos serviços de águas.
•
Aumentar o nível de auto-suficiência energética das ETAR.
•
Melhorar a eficiência das atividades operacionais: reduzir o consumo de energia
e reagentes pela introdução de novas tecnologias, procedimentos e conceitos de
gestão processual.
•
Transformar as instalações de locais de consumo para locais de produção de
energia. (energy neutral design)
•
Aumentar a recuperação da energia das águas residuais
•
Utilizar mais energia renovável como substituto de energias fósseis no ciclo
urbano da água sem alterar a fiabilidade e eficiência dos processos.
•
Aumentar integração dos serviços de águas com outros sectores, na procura de
oportunidades regionais (adaptar a “utility” às necessidades e produção local)

8. Propostas de Acção
•
Estabelecer programas que incentivem a implementação progressiva de
auditorias água-energia e benchmarking.
• Smart-to-energy: sistemas de monitorização e gestão da energia,
vigilância e alerta, com integração de “smart-systems”
• Design-to-energy: processos de eficiência energética e equipamentos
•
Aumento da produção energética nas instalações existentes com integração de
sistemas de armazenamento e de produção de energia renovável
•
Implementação de processos e modelos de gestão que permitam aumentar a
produção de energia nas instalações (lamas, co-digestão, etc)
•
Integração operacional com outros sectores, visando uma
redução/produção global e integrada de energia (rega/reutilização, tratamento
de outros resíduos biodegradáveis, gestão de consumos articulada com o
fornecedor de energia eletrica).

9. Oportunidades de mercado
GRANDE MERCADO POTENCIAL | A gestão de energia envolve um grande
número de parceiros e integra dois setores muito relevantes para a
segurança nacional.
Entidades gestoras (de água e energia) procurarão receitas adicionais ou redução
de custos através de soluções integradas de água e energia (“smart-grid” alargada
e integrada)
Empresas de tecnologia irão evoluir para uma nova vaga de desenvolvimento
tecnológico para responder à forte procura resultante dos constrangimentos nas
relações entre a água e energia

10. Alguns números
Renovável
Produção Total Energia em Portugal (2011)
52 460 GWh
Produção Hidráulica
12.114 GWh
Produção Eólica
9.162 GWh
Produção Fotovoltaica
Consumo final de energia em Portugal
277 GWh
49 100 GWh
500 GWh
1% Total Nacional
3% Total Industrial Nacional
1 GWh = 10^6 kWh

12. Perfil de gastos diretos
sistemas multimunicipais
Abastecimento de Água
14%
16%
12%
1%
0%
5%
3%
0%
3%
16%
7%
10%
2%
1%
4%
0%
1%
2%
1%
2%
Reagentes
Energia
Lamas
Controlo analitico
66%
Limpezas
75%
Outros
59%
Outsourcing
Manutenção

13. Perfil de gastos diretos
sistemas multimunicipais
Águas Residuais
7%
6%
23%
23%
10%
16%
1%
0%
34%
19%
2%
32%
2%
6%
48%
6%
4%
1%
2%
2%
Reagentes
Energia
2%
2%
2%
1%
Lamas
Controlo analitico
16%
10%
Areias e Gradados
Limpezas
Outros
Outsourcing
21%
Manutenção

14. Evolução histórica e tendências
para o futuro
Fonte: Miguel Angel Sanz (WEX, 2012)

15. O presente e tendências para o futuro
Consumo específico de energia em ETAR de Lamas Ativadas
5.000
Consumo específico (kWh/m3)
4.500
4.000
3.500
3.000
2.500
2.000
1.500
1.000
0.500
0.000
0
2,000
4,000
6,000
8,000
Q (m3/dia)
10,000
12,000
14,000
16,000

16. Valorizar os recursos
existentes…
•
O grupo AdP tem hoje mais de 25 instalações com
digestão anaeróbica de lamas, com uma capacidade
instalada superior a 130 000 m3;
•
Capacidade de processamento de 370 ton lama
(MS)/dia, o que equivale a uma produção de lamas de 6 M
hab.eq
•
Potencial de produção de
MWh/dia, ou seja 7,3 GWh/ano
•
Potencial de produção de energia térmica de 230
MWh/dia
•
Evolução demográfica e capitações decrescentes
•
Sinergias co-digestão aumentando a produção de energia
energia
elétrica
200

17. Em curso…
Recuperação de energia térmica a
partir de AR (AdRA) para
aquecimento campus universitário
Co-digestão
Gestão centralizada de energia
Produção de energia elétrica através
de instalações de solar fotovoltaico e mini
hídricas (ETA Beliche)
Parcerias empresariais inovadores |
Integração de Redução e Produção
(AdP Energias)
Aproveitamento energético do biogás
para produção de energia térmica e
elétrica

18. Algumas ideias da área de I&D da AdP….
•
Desenvolvimento de modelos e processos optimizados de monitorização em contínuo dos
consumos de energia
•
Investigação e desenvolvimento de equipamentos de telemedição a custos mais baixos
(monitorização e acção online)
•
Estudo e desenvolvimento de fontes externas de geração de energia eléctrica “limpa” em
situações de grande dispersão de infra-estruturas
•
Investigação e desenvolvimento de equipamentos / soluções de oxigenação mais eficientes
•
Investigação e desenvolvimento de turbinas geradoras de energia que minimizem perdas
de carga nas tubagens
•
Desenvolvimento de pilhas / baterias com uma maior duração - “pequenas fontes
geradoras de energia” – e que tenham uma acumulação de energia mais eficiente