O documento analisa o potencial de geração de energia a partir do biogás produzido no tratamento de esgoto e na disposição de resíduos sólidos urbanos em aterros sanitários e lixões. Foi realizada uma pesquisa em 56 locais, estimando-se um potencial de geração de até 130 MW. O estudo também simula cenários de viabilidade econômica com diferentes mecanismos de políticas públicas de incentivo.

1. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos
de Saneamento (lixo, esgoto), visando incrementar o uso
de biogás como fonte alternativa de energia renovável

2. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos
de Saneamento (lixo, esgoto), visando incrementar o uso
de biogás como fonte alternativa de energia renovável
Produto 6 – Resumo Executivo
Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a
partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte
alternativa de energia renovável
Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento - PNUD
Ministério do Meio Ambiente - MMA

3. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos
de Saneamento (lixo, esgoto), visando incrementar o uso
de biogás como fonte alternativa de energia renovável
Índice
I. Introdução ......................................................................................1
II. Objetivo ..........................................................................................2
III. Geração de energia elétrica a partir de biogás ..........................2
IV. Potencial de Geração de Energia a partir da geração de Metano
proveniente de Esgotamento Sanitário.......................................................3
IV.1. Biogás Gerado pelo Tratamento de Esgoto ...................................3
V. Alternativas para Deposição de Resíduos Sólidos em
Pequenos Municípios....................................................................................5
V.1. Consórcios Públicos........................................................................5
VI. Metodologia para Análise do Potencial de Geração de Energia
Elétrica pelo Biogás de Disposição de Resíduos Sólidos ........................6
VI.1. Seleção do Universo de Pesquisa ..................................................6
VI.2. Visitas Técnicas ..............................................................................8
VI.3. Método adotado para cálculo do potencial de geração de biogás .9
VII. Potencial de Geração de Energia a partir da geração de Metano
proveniente da Disposição de Resíduos Sólidos ......................................9
VII.1. Resultados da Pesquisa .................................................................9
VII.1.1. Resultados da pesquisa ............................................................... 10
VII.2. Potencial de Geração de Energia Elétrica pelo Biogás ............... 11
VII.3. Modelagem de Viabilidade Econômica ........................................ 12
VII.3.1. Investimentos ............................................................................... 13
VII.3.1. Receitas ....................................................................................... 15
VII.3.2. Custos Operacionais e Financeiros ............................................. 15
VII.4. Análise de Viabilidade Econômica para os Locais Pesquisados 16
VII.4.1. Resultados agregados dos 56 locais ........................................... 16
VII.4.2. Resultados agregados pelas cinco regiões do País .................... 17
VII.5. Análise de Viabilidade Genérica ao Longo do Espectro de
Potenciais de Geração de 1MW a 30MW ................................................... 20
VII.5.1. Vazadouros a céu aberto (lixões) ................................................ 21
VII.5.2. Aterros sanitários ......................................................................... 25
VII.5.3. Ressalvas quanto à modelagem .................................................. 28
VIII. Mecanismos de Políticas Públicas........................................... 29
VIII.1. Simulação de Viabilidade Econômica para Seis Possíveis
Intervenções Públicas ................................................................................. 29
VIII.1.1. Taxa de financiamento subsidiada .............................................. 30
VIII.1.2. Financiamento de longo prazo ..................................................... 31
VIII.1.3. Isenção fiscal ............................................................................... 32
VIII.1.4. Tarifa de energia elétrica subsidiada ........................................... 33
VIII.1.5. Créditos de carbono subsidiados................................................. 34

4. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos
de Saneamento (lixo, esgoto), visando incrementar o uso
de biogás como fonte alternativa de energia renovável
VIII.1.6. Partilha da receita oriunda da comercialização dos créditos de
carbono com as prefeituras dos municípios ............................................... 35
VIII.2. Contexto das Políticas Públicas................................................... 37
VIII.3. Fontes de Financiamento ............................................................ 38
IX. Conclusões ................................................................................. 39
X. Recomendações......................................................................... 42

5. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos
de Saneamento (lixo, esgoto), visando incrementar o uso
de biogás como fonte alternativa de energia renovável
Lista de Tabelas
Tabela 1 - Resumo das principais informações da pesquisa
Tabela 2 - Resultados sumarizados da pesquisa
Tabela 3 - Potencial energético dos 56 locais pesquisados
Tabela 4 - Indicadores de viabilidade agregada
Tabela 5 - Indicadores de viabilidade econômica por região
Tabela 6 - Correlação indicativa entre quantidade de habitantes
atendidos por local de disposição e a potência energética
correspondente
Tabela 7 - Comparativo de custos de implantação por tipologia

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de Saneamento (lixo, esgoto), visando incrementar o uso
de biogás como fonte alternativa de energia renovável
Lista de Gráficos
Gráfico 1 - Potencial energético dos 56 locais pesquisados
Gráfico 2 - Investimento em R$/MW por regiões do país (eixo esquerdo)
e o valor presente líquido médio em R$ MM (eixo direito)
Gráfico 3 - Custo do MW para vazadouros a céu aberto (lixões)
Gráfico 4 - Valor presente líquido em milhões de reais para vazadouros
a céu aberto (lixões)
Gráfico 5 - Custo em reais por megawatt para aterros sanitários
Gráfico 6 - Valor presente líquido para aterros sanitários com geração
de energia elétrica e crédito de carbono e apenas geração de energia
elétrica (milhões de reais)
Gráfico 7 - Resultados de viabilidade para simulação de taxa de
financiamento subsidiada - vazadouros a céu aberto (lixões)
Gráfico 8 - Resultados de viabilidade para simulação de taxa de
financiamento subsidiada - aterros sanitários
Gráfico 9 - Resultados de viabilidade para simulação de taxa de
financiamento de longo prazo - vazadouros a céu aberto (lixões)
Gráfico 10 - Resultados de viabilidade para simulação de taxa de
financiamento de longo prazo – aterros sanitários
Gráfico 11 - Resultados de viabilidade para simulação de isenção fiscal -
vazadouros a céu aberto (lixões)
Gráfico 12 - Resultados de viabilidade para simulação de isenção fiscal -
aterros sanitários
Gráfico 13 - Resultados de viabilidade para simulação de taxa de
energia elétrica subsidiada - vazadouros a céu aberto (lixões)
Gráfico 14 - Resultados de viabilidade para simulação de taxa de
energia elétrica subsidiada - aterros sanitários
Gráfico 15 - Resultados de viabilidade para simulação de créditos de
carbono subsidiados - vazadouros a céu aberto (lixões)
Gráfico 16 - Resultados de viabilidade para simulação de créditos de
carbono subsidiados - aterros sanitários
Gráfico 17 - Resultados de viabilidade para simulação de partilha da
receita oriunda da comercialização dos créditos de carbono com as
prefeituras - vazadouros a céu aberto (lixões)
Gráfico 18 - Resultados de viabilidade para simulação de partilha da
receita oriunda da comercialização dos créditos de carbono com as
prefeituras - aterros sanitários
Gráfico 19 - Participação na energia elétrica de biomassa (54 GW no
total)

7. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos
de Saneamento (lixo, esgoto), visando incrementar o uso
de biogás como fonte alternativa de energia renovável
Glossário
Ação antrópica ou antropogênica: Qualquer atividade desenvolvida pelo
homem sobre o meio ambiente, independentemente de ser maléfica ou
benéfica.
Acidogênicas: Capacidade de decompor a matéria orgânica, formando
compostos mais simples, como ácidos solúveis. Os subprodutos formados
são principalmente água, hidrogênio e dióxido de carbono.
Aquecimento global: Intensificação do efeito estufa natural da atmosfera
terrestre, em decorrência de ações antrópicas, responsáveis por emissões e
pelo aumento da concentração atmosférica de gases que contribuem para o
aumento de temperatura média do planeta, provocando fenômenos climáticos
adversos.
Aterro Sanitário: Forma de disposição mais econômica de resíduos sólidos
urbanos e ambientalmente segura. Consiste na disposição do lixo coletado
no solo, utilizando-se métodos de engenharia para confinar os despejos na
menor área e volumes possíveis e cobri-los com uma camada de terra ao
final da jornada diária ou em períodos mais freqüentes. (CETESB).
Aterro Controlado: Local utilizado para o despejo do lixo coletado, em que
se tem o simples cuidado de, após a jornada de trabalho, cobri-lo com uma
camada de terra. (CETESB).
Bactérias metanogênicas: Bactérias do metano que, na ausência de
oxigênio, realizam a fermentação alcalina da matéria orgânica putrescível,
com a produção de gás metano.
Biodigestão: Método de reciclagem que consiste na produção de gás
combustível e também de adubos, a partir de compostos orgânicos.
Biodigestor: Equipamento constituído por um tanque subterrâneo, na
maioria das vezes, destinado a recolher gás metano (também chamado
biogás) produzido a partir de decomposição anaeróbica do lixo orgânico,
produzindo ainda, uma carga de nutrientes agrícolas sob a forma de resíduos
sólidos chamados biofertilizantes. Os biofertilizantes contêm nitrogênio,
fósforo e potássio dentre outros.
Biomassa: Substância orgânica ou qualquer matéria vegetal que pode ser
utilizada como fonte de energia.
Biogás: Gás produzido na fase de gaseificação do processo de digestão –
degradação anaeróbica da matéria orgânica.
Capacidade Nominal: Capacidade nominal da máquina é aquela utilizada
como referência pela indústria fabricante para qualificar o equipamento com
relação a sua classe de equipamento ou capacidade prevista de produção,
por lote a ser processado.
Capacidade instalada: Representa o potencial de produção ou volume
máximo de produção que uma determinada empresa, unidade,
departamento, ou secção, consegue atingir durante certo período de tempo,
tendo em conta todos os recursos que têm disponíveis, sejam eles
equipamentos produtivos, instalações, recursos humanos, tecnologias,
experiência / know-how.
Chorume ou percolado: Líquido produzido pela decomposição dos resíduos
que tem características que o tornam bastante agressivo ao meio ambiente.

8. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos
de Saneamento (lixo, esgoto), visando incrementar o uso
de biogás como fonte alternativa de energia renovável
Combustível fóssil: Denominação dada a restos orgânicos, utilizados
atualmente para produzir calor ou força através da sua combustão. Incluem
petróleo, gás natural e carvão.
Compostagem: Tratamento onde os materiais orgânicos são separados dos
materiais inertes e levados a locais apropriados para sofrerem o processo de
decomposição aeróbia controlada para produção de um composto orgânico.
Créditos de carbono: Compensações de emissões de GEE podem ser
convertidas em créditos de carbono quando usadas para cumprir uma meta
imposta externamente. Um crédito d GEE é um instrumento conversível e
transferível normalmente conferido por um programa de GEE.
DBO: Abreviatura de Demanda Bioquímica de Oxigênio, um termo utilizado
por técnicos que atuam no tratamento de esgotos domésticos. Pode-se
resumir que DBO é o consumo de oxigênio através de reações biológicas e
químicas.
Decomposição anaeróbica: Um processo biológico envolvendo diversos
tipos de microrganismos, na ausência do oxigênio molecular, com cada grupo
realizando uma etapa específica, na transformação de compostos orgânicos
complexos em produtos simples, como metano e gás carbônico.
Desenvolvimento sustentável: Processo de geração de riquezas que
atende às necessidades presentes, sem comprometer a possibilidade de as
gerações futuras satisfazerem as suas próprias necessidades, no qual a
exploração de recursos, a política de investimentos, a orientação do
desenvolvimento tecnológico e as mudanças institucionais encontram-se em
harmonia, para elevação do potencial atual e futuro de satisfazer as
necessidades e aspirações do ser humano. (lei 13.798).
DQO: Demanda Química de Oxigênio. Índice que dá a quantidade necessária
de oxigênio, fornecido por um agente oxidante, para oxidar totalmente a
matéria orgânica presente num meio (água ou efluente). Mede indiretamente
a carga de matéria orgânica contida no efluente, isto é de seu efeito poluidor.
Efeito estufa – Propriedade física de gases (vapor d’água, dióxido de
carbono e metano, entre outros) de absorver e reemitir radiação
infravermelha, de que resulte aquecimento da superfície da baixa atmosfera,
processo natural fundamental para manter a vida na Terra.
Estação de tratamento: É uma infraestrutura que trata as águas residuais
de origem doméstica e/ou industrial, comumente chamadas de esgotos
sanitários ou despejos industriais, para depois serem escoadas para o mar
ou rio com um nível de poluição aceitável.
Gases de Efeito Estufa (GEE): Constituintes gasosos as atmosfera, naturais
ou resultantes de processos antrópicos, capazes de absorver e reemitir a
radiação solar infravermelha, especialmente o vapor d’água, o dióxido de
carbono, o metano e o oxido nitroso, além do hexafluoreto de enxofre, dos
hidrofluorcarbonos e dos perfluorcarbonos.
Gás natural: Gás produzido na degradação da parte orgânica do lixo por
microrganismos. Pode ser canalizado e aproveitado como combustível
doméstico e industrial. Também conhecido como biogás.
Gases poluentes: São produzidos, principalmente, pela queima de:
combustíveis fósseis (gasolina e óleo diesel), resíduos orgânicos (lixos) e
vegetação florestal.
Leira: Unidade onde o lixo é amontoado, depois de triturado, e permanece
até a bioestabilização da massa orgânica, obtida através do seu reviramento,
com freqüência pré-determinada.

9. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos
de Saneamento (lixo, esgoto), visando incrementar o uso
de biogás como fonte alternativa de energia renovável
Lixiviado: É o resultado da percolação de água, através da massa de
resíduos, acompanhada de extração de materiais dissolvidos ou em
suspensão.
Lixo: Restos das atividades humanas, considerados pelos geradores como
inúteis, indesejáveis ou descartáveis. Normalmente, apresentam-se sob o
estado sólido, semi-sólido ou semilíquido (com o conteúdo líquido insuficiente
para que este possa fluir livremente).
Lixões: Vazadouros a céu aberto, onde o lixo é lançado sobre o terreno sem
qualquer cuidado ou técnica especial.
Logística Reversa: Instrumento de desenvolvimento econômico e social,
caracterizado por um conjunto de ações, procedimentos e meios destinados
a viabilizar a coleta e a restituição dos resíduos sólidos ao setor empresarial,
para reaproveitamento, em seu ciclo ou em outros ciclos produtivos, ou outra
destinação final ambientalmente adequada.
Matéria biodegradável: Toda substância que, quando descartada, pode ser
descartada pelos microorganismos usuais no ambiente.
Matéria orgânica: Substância proveniente de seres vivos, incluindo restos
animais e vegetais, que sofreu decomposição ou que pode ser decomposta.
Material inerte (resíduos de construção): São os materiais provenientes de
construções, reformas, reparos e demolições de obras de construção civil, e
os resultantes da preparação e da escavação de terrenos, tais como: tijolos,
blocos cerâmicos, concreto em geral, solos, rochas, metais, resinas, colas,
tintas, madeiras e compensados, forros, argamassa, gesso, telhas,
pavimento asfáltico, vidros, plásticos, tubulações, fiação elétrica etc.,
comumente chamados de entulhos de obras, caliça ou metralha.
Matriz energética: É toda a energia disponibilizada para ser transformada,
distribuída e consumida nos processos produtivos. Também pode ser uma
representação quantitativa da oferta de recursos energéticos oferecidos por
um país ou por uma região.
Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL): Instrumento previsto no
Protocolo de Quioto (artigo 12), relativo a ações de mitigação de emissões de
gases de efeito estufa, com o propósito de auxiliar os países em
desenvolvimento, não incluídos no Anexo I do Protocolo, a atingirem o
desenvolvimento, bem como contribuir para o alcance dos objetivos da
Convenção do Clima, prevista a geração de créditos por Reduções
Certificadas de Emissões – RCEs, a serem utilizados pelos países
desenvolvidos para cumprimento de suas metas no âmbito do referido acordo
internacional.
Mercado SPOT: Mercado livre de comercialização para entrega imediata.
Mudanças climáticas: Alteração no clima, direta ou indiretamente atribuída
à atividade humana, que afete a composição da atmosfera e que se some
àquela provocada pela variabilidade climática natural, observada ao longo de
períodos comparáveis.
PCH: Pequena Central Hidrelétrica possui potência instalada entre 1 MW e
30 MW e com o reservatório com área igual ou inferior a 3 Km², esse tipo de
empreendimento possibilita um melhor atendimento às necessidades de
carga de pequenos centros urbanos e regiões rurais.
Pirólise: Decomposição térmica de materiais contendo carbono, na ausência
de oxigênio.

10. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos
de Saneamento (lixo, esgoto), visando incrementar o uso
de biogás como fonte alternativa de energia renovável
Planos de Resíduos Sólidos: O Plano Nacional de Resíduos Sólidos a ser
elaborado com ampla participação social, contendo metas e estratégias
nacionais sobre o tema. Também estão previstos planos estaduais,
microrregionais, de regiões metropolitanas, planos intermunicipais,
municipais de gestão integrada de resíduos sólidos e os planos de
gerenciamento de resíduos sólidos.
Protocolo de Quioto: Acordo internacional assinado por vários países, entre
eles o Brasil, que objetivam estabilizar as concentrações de gases de efeito
estufa na atmosfera num nível que não desencadeie mudanças drásticas no
sistema climático mundial, assegurando que a produção de alimentos não
seja ameaçada, que o crescimento econômico prossiga de modo sustentável
e que não haja a elevação do nível dos mares. Pelo Protocolo de Quioto os
países mais industrializados deveriam reduzir a emissão de gases de efeito
estufa, principalmente de CO2, em 5,0 %, tendo como referência o nível
registrado de emissões em 1990. Para tal seriam incentivados os
Mecanismos de Desenvolvimento Limpo (MDL) e o Comércio de Emissões. O
Acordo ainda não foi implementado, embora alguns países industrializados já
o estejam implementando (Japão, Comunidade Européia).
Reciclagem: Consiste no reaproveitamento de materiais, seja no mesmo
processo que os originou ou num outro que resultará em um produto com
características diferentes do material de origem, apresentando uma ou mais
possibilidades de utilização.
Recursos hídricos: Quantidade das águas superficiais e/ou subterrâneas,
presentes em uma região ou bacia, disponíveis para qualquer tipo de uso.
Recursos naturais: Denominação aplicada a todas as matérias - primas,
tanto aquelas renováveis como as energias não renováveis, obtidas
diretamente da natureza, e aproveitáveis pelo homem.
SIN: Sistema Interligado Nacional, instalações responsáveis pelo suprimento
de energia elétrica a todas as regiões do país eletricamente interligadas.
Sistema de Cogeração: Ao produzir eletricidade, as máquinas também
produzem calor. Um sistema de cogeração permite o aproveitamento deste
calor, para gerar água quente, vapor, calefação e refrigeração por absorção.
Isto produz uma economia significativa de energia, que se manifesta
basicamente pelo menor consumo de combustível.
Subestações de distribuição de energia: Instalação elétrica de alta
potência, contendo equipamentos para transmissão, distribuição, proteção e
controle de energia elétrica. Funciona como ponto de controle e transferência
em um sistema de transmissão elétrica, direcionando e controlando o fluxo
energético, transformando os níveis de tensão e funcionando como pontos de
entrega para consumidores industriais.
Sustentabilidade ambiental: Conceito associado ao Desenvolvimento
Sustentável envolve a utilização racional dos recursos naturais, sob a
perspectiva do longo prazo. A utilização sustentável dos recursos naturais é
aquela em que os recursos naturais renováveis são usados abaixo da sua
capacidade natural de reposição, e os não renováveis de forma parcimoniosa
e eficiente, aumentando sua vida útil. Em termos de energia, a
sustentabilidade preconiza a substituição de combustíveis fósseis e energia
nuclear por fontes renováveis, como a energia solar, a eólica, das marés, da
biomassa, etc. A sustentabilidade ambiental é caracterizada pela manutenção
da capacidade do ambiente de prover os serviços ambientais e os recursos
necessários ao desenvolvimento das sociedades humanas de forma
permanente.

11. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos
de Saneamento (lixo, esgoto), visando incrementar o uso
de biogás como fonte alternativa de energia renovável
Usina de Beneficiamento: Local para processamento adicional dos produtos
finais procedentes das etapas de enriquecimento num processo.
Usina de Compostagem: Instalações onde o lixo é processado através de
uma instalação industrial e transformado em composto orgânico para uso
agrícola.
Usina de Incineração: Instalações especiais (fornos especialmente
projetados) onde se processa a queima controlada do lixo, com a finalidade
de transformá-lo em matéria estável e inofensiva à saúde publica, reduzindo
o seu peso e volume.
Usina de lixo: Instalação onde é efetuado o processamento de resíduos
sólidos, como a triagem, a prensagem, a incineração, a compostagem etc.
Usina de triagem: Instalação onde é efetuada a separação dos materiais
presentes no lixo, após sua coleta e transporte.
Usina de reciclagem: Instalação industrial onde materiais misturados ao lixo
são separados por triagem manual, tais como papéis, plásticos, vidros,
pedaços de pano, ou também através de sistema magnético como no caso
de materiais ferrosos. Os materiais separados do lixo são encaminhados para
a reciclagem.
Usina hidrelétrica: Denominação utilizada para indicar o conjunto de todas
as obras e equipamentos destinados à produção de energia elétrica, e que
utilizam um potencial hidráulico.
Voçoroca: Escavação mais ou menos profunda, que ocorre geralmente em
terreno arenoso, originada pela erosão. É formada devido a ação da erosão
superficial ou mais freqüentemente, pela ação combinada da erosão
superficial e da erosão subterrânea. A erosão superficial é iniciada em
estradas antigas, valetas, ou também pontos topográficos favoráveis. Pode
alcançar profundidades de várias dezenas de metros e extensão de centenas
de metros.
Gravimetria: Método analítico quantitativo cujo processo envolve a
separação e pesagem de um elemento ou um composto do elemento na
forma mais pura possível. O elemento ou composto e separado de uma
quantidade conhecida da amostra ou substancia analisada. A gravimetria
engloba uma variedade de técnicas, onde a maioria envolve a transformação
do elemento ou composto a ser determinado num composto puro e estável e
de estequiometria definida, cuja massa e utilizada para determinar a
quantidade do analito original.
Valor presente líquido: Função utilizada na análise da viabilidade de um
projeto de investimento. Ele é definido como o somatório dos valores
presentes dos fluxos estimados de uma aplicação, calculados a partir de uma
taxa dada e de seu período de duração. Os fluxos estimados podem ser
positivos ou negativos, de acordo com as entradas ou saídas de caixa. A taxa
fornecida à função representa o rendimento esperado do projeto. Caso o VPL
encontrado no cálculo seja negativo, o retorno do projeto será menor que o
investimento inicial, o que sugere que ele seja reprovado. Caso ele seja
positivo, o valor obtido no projeto pagará o investimento inicial, o que o torna
viável.
Royalties: Valores pagos a pessoa física ou jurídica pela utilização de
determinados direitos de propriedade.
Private Equit: Termo relacionado ao tipo de capital empregado nos fundos
de PE, que em sua maioria são constituídos em acordos contratuais privados
entre investidores e gestores, não sendo oferecidos abertamente no mercado

12. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos
de Saneamento (lixo, esgoto), visando incrementar o uso
de biogás como fonte alternativa de energia renovável
e sim através de colocação privada; além disso, empresas tipicamente
receptoras desse tipo de investimento ainda não estão no estágio de acesso
ao mercado público de capitais, ou seja, não são de capital aberto, tendo
composição acionária normalmente em estrutura fechada.
Produtor independente de energia: Pessoa jurídica ou empresas reunidas
em consórcio que recebam concessão ou autorização para produzir energia
elétrica destinada ao comércio de toda ou parte da energia produzida, por
sua conta e risco;
Autoprodutor de energia: Pessoa física ou jurídica ou empresas reunidas
em consórcio que recebam concessão ou autorização para produzir energia
elétrica destinada ao seu uso exclusivo.
Taxa interna de retorno: A Taxa Interna de Retorno é a taxa de desconto
que iguala o valor atual líquido dos fluxos de caixa de um projeto a zero. Em
outras palavras, a taxa que com o valor atual das entradas seja igual ao valor
atual das saídas. A TIR é calculada em cima do investimento e fluxos de
caixa.
Pay-back: É um método que calcula o tempo de recuperação do
investimento. Este método compara o tempo necessário para recuperar o
investimento, com o tempo máximo tolerado pela empresa para recuperar o
investimento.
Impactos ambientais: é a alteração no meio ou em algum de seus
componentes por determinada ação ou atividade. Estas alterações precisam
ser quantificadas, pois apresentam variações relativas, podendo ser positivas
ou negativas, grandes ou pequenas.

13. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
I. Introdução
A intensificação das atividades humanas nas últimas décadas gerou um acelerado aumento
na produção de resíduos, tornando-se um grave problema para as administrações públicas.
O aumento desordenado da população e o crescimento sem planejamento de grandes
núcleos urbanos dificultam as ações e o manejo dos resíduos, os quais, muitas vezes são
depositados em locais não preparados para recebê-los, como lixões, e podem provocar
graves problemas socioambientais.
Vazadouros a céu aberto (lixões) constituem-se na forma mais inadequada de disposição de
resíduos sólidos urbanos, pois não contemplam cuidados que evitam danos ambientais e à
saúde. Os resíduos depositados em um lixão causam poluição ao solo, ao ar e à água;
atraem vetores de doenças; não restringem os resíduos de serem levados pela ação do vento
e por animais; não controla o risco de deslizamentos, fogo e explosões; e por fim mantêm, em
sua maioria, catadores.
De acordo com a Pesquisa Nacional de Saneamento Básico do IBGE de 2008, metade dos
mais de cinco mil municípios brasileiros destinam seus resíduos para lixões. Conforme o
próprio relatório, "tal situação se configura como um cenário de destinação reconhecidamente
inadequado, que exige soluções urgentes e estruturais para o setor" (PNSB 2008, IBGE
2010, página 60). Uma das soluções mais latentes foi recentemente tomada por meio da
aprovação da Política Nacional dos Resíduos Sólidos (PNRS) em 02/08/2010, após mais de
20 anos em trâmite no Congresso Nacional.
A PNRS vem para regulamentar a destinação final dos resíduos sólidos produzidos, inclusive
os urbanos, agindo como um marco regulatório que reúne princípios, objetivos, instrumentos
e diretrizes sob os quais a integração entre os agentes públicos envolvidos, principalmente os
municípios, deverão seguir. Adicionalmente, o PNRS adota medidas restritivas como a
proibição: da coleta de materiais recicláveis em lixões ou aterros; do lançamento de resíduos
em praias, rios e lagos; e das queimadas de lixo a céu aberto. A Política também delineia o
caminho para a reciclagem, reutilização e uso mais consciente dos materiais ao
responsabilizar as empresas geradoras pela logística reversa de seus produtos descartáveis
e também à própria sociedade civil pela geração do lixo.
Como marco regulatório, a Política Nacional de Resíduos Sólidos estabelece os princípios
para a elaboração de planos municipais, regionais, estaduais e nacional. A vanguarda das
políticas públicas para o setor é a realização de ações que coordenem esforços entre os
diferentes âmbitos de governo para: a minimização da geração de resíduos; a logística
reversa; a valorização dos resíduos por conta da geração de empregos de reciclagem dignos
e reconhecidos; pelo correto tratamento dos materiais dispostos, evitando danos ao ambiente
e à saúde; e finalmente pelo aproveitamento do inevitável subproduto do lixo, o biogás.
Em todo o mundo, a urgência em se reduzir a concentração atmosférica de gases de efeito
estufa provocou a adoção de quadros regulamentares favoráveis para incentivar o setor
público e privado a investirem em energias renováveis.
ARCADIS Tetraplan 1

14. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
O Brasil se destaca no cenário internacional como um importante ator ligado ao Mecanismo
de Desenvolvimento Limpo (MDL), um dos instrumentos do Protocolo de Quioto criados para
ajudar os países desenvolvidos a alcançar suas metas de redução de emissões de carbono e
incentivar financeiramente os países em desenvolvimento.
Em termos do potencial de reduções de emissões associado aos projetos de MDL, o Brasil
ocupa a terceira posição, sendo responsável pela redução de 375.889.172 tCO2e, o que
corresponde a 6% do total mundial para o primeiro período de obtenção de créditos, que
podem ser de no máximo 10 anos para projetos de período fixo ou de 7 anos para projetos de
período renovável (os projetos são renováveis por no máximo três períodos de 7 anos dando
um total de 21 anos).
Dos 168 projetos de MDL registrados em diversos setores no Brasil, 25 são realizados em
aterros sanitários. Destes, apenas 7 foram registrados com intuito de geração de energia,
constituindo-se uma oportunidade promissora para promover a sustentabilidade social e
ambiental do desenvolvimento municipal no país, por meio do estímulo a uma gestão mais
apropriada dos resíduos sólidos urbanos.
II. Objetivo
O objetivo do estudo é quantificar o potencial de geração de energia elétrica proveniente de
gás metano oriundo de resíduos de saneamento, enfatizando lixo e esgoto. Cabe ressaltar
que este estudo subsidiará a formulação de políticas públicas no setor energético e a
definição de ações coordenadas, visando à sustentabilidade ambiental da matriz energética
brasileira, por se tratar de uma fonte com bom potencial de geração de energia,
principalmente para atendimento à demanda local, ainda pouco incentivada e com ganhos
ambientais e sociais significantes.
III. Geração de energia elétrica a partir de biogás
No Brasil, por conta da matriz energética estar fundamentada na energia hídrica, não se
incentivou da mesma forma a geração de novas formas de energia elétrica. Ademais, o
próprio setor privado manifestou interesse limitado em tais investimentos oriundos de fontes
diversas das tradicionais por conta de uma série de particularidades como: o elevado custo
do capital nacional; limitada capacidade para o desenvolvimento de projetos de financiamento
externo; limitadas fontes de pesquisas tecnológicas; e restrições de barreiras regulatórias,
principalmente porque as fontes renováveis (como no caso do biogás) geralmente transitam
por diversos âmbitos da administração pública.
Os investimentos em energia renovável apresentam, em sua maioria, custos superiores aos
necessários para a adoção de fontes tradicionais. Não obstante, invariavelmente as energias
renováveis trazem consigo externalidades positivas passíveis de serem mensuradas, como o
desenvolvimento das áreas econômica e social. Adicionalmente, investimentos na geração de
energia que se utiliza do biogás como fonte combustível podem ser viáveis economicamente
devido à apropriação de receitas oriundas da venda da energia elétrica e da comercialização
dos créditos de carbono.
ARCADIS Tetraplan 2

15. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
Nesse contexto, incentivos públicos para a elaboração e implantação de projetos de
recuperação e queima de biogás são justificáveis sob a ótica do desenvolvimento
sustentável. Portanto, para a viabilização destes projetos, a municipalidade a quem compete
prestar o serviço de limpeza urbana e a coleta dos resíduos sólidos urbanos pode:
Explorar diretamente a utilização desses resíduos na atividade de geração de eletricidade
a partir da queima do biogás, assumindo o papel de empreendedor;
Conceder a terceiros, por meio do devido processo legal (licitação), o direito de utilizar os
resíduos sólidos. O papel da municipalidade neste caso restringe-se ao de conceder o
direito de exploração, por terceiros, dos resíduos sólidos ou da fração orgânica desses
resíduos, uma vez que a concessão, autorização ou permissão dos serviços de
eletricidade, entre os quais se inclui a geração de energia elétrica, é de competência
federal (União).
Para a produção de eletricidade em uma usina térmica movida a biogás, tanto a
municipalidade, como o terceiro, no caso de se fazer a concessão do direito de explorar os
resíduos sólidos urbanos, podem organizar-se como autoprodutor, ou como produtor
independente de energia.
No caso do autoprodutor, a eletricidade gerada tem como finalidade atender, parcial ou
totalmente, as necessidades de consumo do próprio produtor, podendo não obstante ser
autorizada pela ANEEL a venda de eventuais excedentes de energia, na forma do inciso IV
do art. 26 da Lei nº 9.427, de 26 de dezembro de 1996. Assim, caso a municipalidade explore
diretamente, a produção de eletricidade destinar-se-á a suprir parcial ou totalmente suas
necessidades de consumo, não sendo objeto de comercialização, exceto no que tange à
existência de eventuais excedentes que, sob a autorização prévia da ANEEL, poderão ser
comercializados. No caso de terceiros, a produção igualmente destinar-se-á a suprir suas
necessidades de consumo e eventualmente pode ser comercializado o excedente de
produção de energia sobre o consumo.
No caso de produtor independente, a geração de eletricidade destina-se à finalidade de
venda, seja no ACR - Ambiente de Contratação Regulada, seja no ACL - Ambiente de
Contratação Livre.
Tanto o autoprodutor como o produtor independente, que utilizam fonte térmica (exceto
nuclear), deve solicitar autorização à ANEEL, no caso de potência superior a 5.000 kW (5
MW), ou apenas comunicar à ANEEL, para registro, no caso de uma usina com capacidade
reduzida (até 5.000 kW ou 5 MW), nos termos da Lei nº 9074/95 e observado o disposto na
Resolução nº 390 de 15 de dezembro de 2009.
IV. Potencial de Geração de Energia a partir da geração
de Metano proveniente de Esgotamento Sanitário
IV.1. Biogás Gerado pelo Tratamento de Esgoto
Com os problemas associados à crise energética e ao aquecimento global, vários países têm
investido montantes significativos em tecnologias e projetos para o aproveitamento do biogás
ARCADIS Tetraplan 3

16. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
produzido em estações de tratamento de esgotos. Como recurso renovável, o uso do biogás
colabora com a não dependência de fonte de energia fóssil; aumenta a oferta e possibilita a
geração descentralizada de energia próxima aos centros de carga; promove economia no
processo de tratamento de esgoto, aumentando a viabilidade da implantação de serviços de
saneamento básico.
As empresas que utilizam o biogás proveniente do esgotamento sanitário podem adotar o
sistema de cogeração de energia com utilização dos gases de exaustão para aquecimento
dos digestores e do secador de lodo, aumentando a eficiência do processo com concomitante
redução de custos de instalação e possibilidade de comercialização do excedente de
eletricidade (CENBIO, 2001).
Nesse sentido, as tecnologias de digestão anaeróbia e de aproveitamento do biogás têm-se
revelado eficazes no tratamento e valorização de resíduos e na mitigação do efeito estufa,
evitando custos ambientais correspondentes ao uso de fontes convencionais de energia
elétrica.
Verifica-se, entretanto, que embora haja um potencial de aproveitamento decorrente do
volume elevado de esgotos gerados, principalmente nas metrópoles, são relativamente
poucos os projetos de aproveitamento do biogás em operação no Brasil e em vários países
do mundo, com destaque para os Estados Unidos, Canadá e alguns centros europeus. As
principais dificuldades encontradas dizem respeito à viabilidade técnica e econômica e aos
problemas operacionais do sistema, indicando que ainda há espaço para o aperfeiçoamento
tecnológico e o emprego dessa fonte de energia em escala regional.
O Brasil apresenta ainda dificuldades adicionais. A primeira dela condiz ao elevado déficit nos
serviços de saneamento básico, especialmente em relação à coleta e tratamento de esgotos
sanitários nas áreas urbanas, que hoje resulta em sérios problemas relacionados à
propagação de doenças de veiculação hídrica e à mortalidade infantil.
Outra dificuldade diz respeito aos equipamentos necessários, que apresentam custos
elevados por serem, em sua maioria, importados, requerendo ainda recursos para sua
manutenção. Dependendo da potência instalada na estação de tratamento de esgoto e do
volume de biogás gerado, o investimento torna-se muito elevado, podendo inviabilizar o
projeto.
O esforço voltado ao emprego de tecnologias de aproveitamento energético de efluentes
representaria também um estímulo à implantação de sistemas de tratamento de esgotos,
sobretudo nas zonas periféricas das cidades, com reflexos extremamente positivos em
termos sociais, ambientais e de saúde pública.
O aproveitamento energético do biogás promove a utilização ou reaproveitamento de
recursos renováveis; colabora com a não dependência de fonte de energia fóssil; aumenta a
oferta e possibilita a geração descentralizada de energia próxima aos centros de carga;
promove economia no processo de tratamento de esgoto, aumentando a viabilidade da
implantação de serviços de saneamento básico.
As empresas do setor podem adotar o sistema de cogeração de energia com utilização dos
gases de exaustão para aquecimento dos digestores e do secador de lodo, aumentando a
ARCADIS Tetraplan 4

17. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
eficiência do processo, com concomitante redução de custos de instalação e possibilidade de
comercialização do excedente de eletricidade (CENBIO, 2001).
Nesse sentido, as tecnologias de digestão anaeróbia e de aproveitamento do biogás têm-se
revelado eficazes no tratamento e valorização de resíduos e na mitigação do efeito estufa,
evitando custos ambientais correspondentes ao uso de fontes convencionais de energia
elétrica.
Deste modo, a adoção do método de utilização do biogás no país deve ser precedida de
estudos para obtenção de tecnologias aprimoradas, respaldadas em instrumentos jurídicos,
institucionais e econômicos, possibilitando assim o surgimento de novos projetos eficazes no
aproveitamento energético a partir de esgoto sanitário.
V. Alternativas para Deposição de Resíduos Sólidos em
Pequenos Municípios
V.1. Consórcios Públicos
O estudo relata a situação atual da deposição de resíduos sólidos em pequenos municípios
do Brasil e indica alternativas de sistemas de gestão integrados, visando à sustentabilidade
ambiental e econômica, utilizando métodos capazes de transformar os passivos ambientais
em benefícios para a sociedade e o meio ambiente.
Aterros sanitários que atendem a pequenos municípios têm custo operacional unitário (por
tonelada aterrada) elevado quando comparados àqueles que recebem grandes volumes de
resíduos. Dessa forma, a composição de consórcios entre pequenos municípios é vantajosa e
tende a viabilizar financeiramente a gestão de resíduos, visto que o compartilhamento reduz
consideravelmente tanto os custos operacionais como os investimentos iniciais.
O ganho de escala alcançado pela operação conjunta de aterros por meio de consórcios
permite o aperfeiçoamento da capacidade técnica, gerencial e financeira, melhorando assim
a prestação de serviços públicos. Entre as principais vantagens do aterro sanitário
compartilhado estão (adaptado do Portal da Cidade de Londrina):
Redução das áreas afetadas pelos aterros, dando assim solução solidária, compartilhada
e regional ao problema;
Racionalização do uso de máquinas e equipamentos para operação, garantindo
economia de escala;
Rateio dos custos de instalação e operação entre municípios;
Viabilidade de adesão dos municípios que ainda depositam os resíduos em lixões,
aperfeiçoando a gestão dos resíduos e melhorando a qualidade ambiental;
Facilidade na obtenção de recursos e a universalização dos serviços;
Viabilização econômica de se instalar um projeto de captura, queima e geração de
energia elétrica, uma vez que quanto maior o volume de resíduos orgânicos depositados
em um único aterro, maior a geração de gás metano, além de possibilitar a implantação
de um projeto de MDL.
ARCADIS Tetraplan 5

18. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
Para garantir o sucesso de um consórcio visando o compartilhamento de soluções a
problemas comuns, sua definição deve ser exaustivamente discutida de forma a estabelecer
as obrigações recíprocas entre os consorciados. Os consórcios públicos são uma forma de
associação e de coordenação entre entes federativos para a gestão de serviços públicos de
forma conjunta ou coordenada e tem natureza contratual. Como é baseado no exercício de
competências comuns, pode ter cláusula de penalização por não cumprimento do
estabelecido ou por prejuízos causados pela retirada do consórcio (IBAM 2007, p.24).
A formação de consórcios públicos possibilita ainda o preenchimento de requisitos mínimos
para garantir a viabilidade financeira de um projeto de recuperação e queima com
aproveitamento energético do metano. Em conjunto, municípios pequenos podem: i) atingir o
mínimo de 350 toneladas de resíduo por dia; ii) ter aterrado um mínimo de 500.000 toneladas
com altura de carregamento não inferior a 20 metros (Estudos de Viabilidade Econômica de
Projetos de Biogás em Aterros Sanitários - FRAL); e iii) manter a operação de acordo com as
boas práticas de operação e manutenção.
Assim, a formação de consórcios é positiva e deve ser incentivada. A união dos diversos
recursos de municípios a partir da formação de consórcios públicos objetivando solução
comum para reduzir, mitigar ou eliminar problemas de gestão de resíduos sólidos urbanos
tem mostrado tendência eficiente e pode ser uma boa prática especialmente para municípios
com populações inferiores a 100.000 habitantes.
VI. Metodologia para Análise do Potencial de Geração de
Energia Elétrica pelo Biogás de Disposição de
Resíduos Sólidos
VI.1. Seleção do Universo de Pesquisa
De acordo com o IBGE, a estimativa da população brasileira para o ano de 2009 é de
191.446.848 habitantes, divididos em 5.565 municípios (IBGE, 2010 -
http://www.ibge.gov.br/servidor_arquivos_est/). De acordo com a pesquisa Nacional de
Saneamento Básico (PNSB), realizada pelo mesmo instituto em 2008, metade destes mais de
cinco mil municípios destinam inadequadamente seus resíduos sólidos urbanos para
vazadouros a céu aberto (lixões). A outra metade dos municípios brasileiros destina seus
resíduos para locais com formas mais apropriadas de tratamento, sendo que 22% deles são
qualificados como aterros controlados e 27% como aterros sanitários (PNSB, 2008).
É importante mencionar que, mediante tal classificação, os aterros sanitários e os aterros
controlados, representam o total de 32,2% e encontram-se técnica e operacionalmente em
situação melhor. Portanto, são mais adequados para a implantação de projetos de geração
de energia elétrica. Já os lixões terão de ser adaptados e transformados em aterros
controlados.
Os critérios adotados para seleção dos municípios a serem abrangidos neste estudo levaram
em consideração dados populacionais, bem como a quantidade mínima de resíduos
necessária para viabilizar empreendimentos de recuperação do biogás, para fins de geração
energética, conforme detalhado abaixo:
ARCADIS Tetraplan 6

19. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
Municípios pertencentes a Regiões Metropolitanas ou Aglomerados Urbanos;
População superior a 200 mil habitantes;
Volume de resíduos suficiente para gerar, no mínimo, 300 kWh de energia;
Potencial de produção de biogás por um período de dez a quinze anos.
Mediante adoção dos critérios supracitados, do total de 517 municípios brasileiros inseridos
em regiões metropolitanas (IBGE, 2010), 91 foram selecionados para participarem desta
pesquisa. O montante representa 79,51% do total da população presente nas regiões
metropolitanas que totaliza 88.939.853 habitantes. A população abrangida nos 91 municípios
corresponde a 70.713.151 habitantes.
Foram ainda incluídas algumas “exceções” que não atenderam os critérios de seleção pré-
estabelecidos, porém apresentam características ou peculiaridades relevantes para esta
pesquisa. Cabe mencionar que as “exceções” consideradas foram determinadas, também,
com base no conhecimento aprofundado dos especialistas participantes da equipe envolvida.
Desta forma foram incluídos dezoito municípios.
Quando considerada a população dos municípios mediante a linha de corte estabelecida
somada às “exceções” e à população dos municípios que enviam seus resíduos para os
locais supracitados, a pesquisa abrangeu uma população de 84.089.778 habitantes,
correspondente a 43,92% da população brasileira em 2009.
Após definição dos municípios, foi elaborado um questionário contendo informações
fundamentais para a estimativa do potencial de geração de energia elétrica em cada local de
disposição de resíduos, como por exemplo: ano de início e encerramento do local,
quantidade de resíduos depositada, gravimetria dos resíduos, temperatura e pluviosidade da
cidade, entre outros. Uma cópia desse questionário foi enviada aos responsáveis pelos locais
de disposição de cada um desses municípios, após contato por telefone ou pessoal, para ser
respondido.
Foram enviados 113 (cento e treze) questionários para os 109 municípios (91 municípios
obtidos após a linha de corte e 18 municípios considerados “exceções”). Esta disparidade se
deve ao fato de que alguns municípios contam com mais de um local de disposição de
resíduos. Cabe citar, como exemplo, a cidade de São Paulo, que atualmente deposita seus
resíduos em dois aterros e ainda conta com outros dois aterros que foram recentemente
desativados e todos possuem potencial de geração de energia elétrica.
Os questionários foram enviados primeiramente pelo correio e, na seqüência, por correio
eletrônico. Duas semanas após os envios, foi realizado contato telefônico para reiterar a
importância do preenchimento do questionário e a relevância do estudo. Após dois meses do
envio, obteve-se um retorno de 86 questionários.
É importante mencionar que os 86 questionários respondidos representam 56 locais de
disposição de resíduos. Esta diferença se deve ao fato de que alguns municípios são sede e
outros enviam seus resíduos para locais de disposição fora de sua área de jurisdição.
A representatividade obtida pelas respostas em relação à população abrangida (questionários
respondidos) mostrou-se significativa, totalizando 76,11% do total de questionários enviados.
ARCADIS Tetraplan 7

20. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
Tabela 1 - Resumo das principais informações da pesquisa
População Brasil - 2009 (IBGE)
191.446.848
População pesquisada
84.089.778
Relação entre a População brasileira x População abrangida pela
pesquisa
43,92%
População dos municípios que responderam o questionário
73.098.326
Relação entre população abrangida pela pesquisa x população dos
municípios que responderam o questionário
86,93%
Total de Municípios brasileiros 2009
5.565
Municípios abrangidos após corte (RM + Exceções)
109
Quantidade de questionários enviados
113
Municípios que responderam questionário
86
Porcentagem entre questionários enviados e recebidos
76,11%
VI.2. Visitas Técnicas
Para realização deste estudo considerou-se importante e estratégico a realização de algumas
visitas técnicas em locais de disposição de resíduos, frente às diferentes características
regionais, políticas, geográficas, ambientais e sociais dos municípios brasileiros. Esta
abordagem permitiu um conhecimento técnico aprofundado, de alguns lixões, aterros
sanitários ou controlados. Desta forma foram definidos onze locais a serem visitados1.
A seleção dos locais onde seriam realizadas as visitas técnicas levou em consideração os
seguintes critérios:
Abrangência nas cinco regiões brasileiras: Norte, Nordeste, Sul, Sudeste e Centro-
Oeste;
Aterros com características ou peculiaridades distintas, consideradas relevantes para
esta pesquisa, conforme conhecimento aprofundado da equipe envolvida neste projeto;
1
As visitas técnicas foram realizadas nas cinco regiões do País, a saber: 1) Amazonas, Aterro Controlado de Manaus; 2)
Pernambuco, CTR Candeias em Recife; 3) Rio Grande do Norte, Aterro Sanitário Braseco em Natal; 4) Goiás, Aterro Sanitário
de Goiânia; 5) Distrito Federal, Lixão Jóquei em Brasília; 6) São Paulo, Aterro Sanitário Bandeirantes, na cidade de São Paulo;
7) Rio de Janeiro, Aterro Controla de Jardim Gramacho, na cidade do Rio de Janeiro; 8) Minas Gerais, CTR Macaúbas em Belo
Horizonte; 9) Espírito Santo, Aterro Sanitário Marca Ambiental em Cariacica; 10) Paraná, Aterro Sanitário Caximba em Curitiba;
e 11) Santa Catarina, Centro de Gerenciamento de Resíduos de Tijuquinhas em Biguaçu.
ARCADIS Tetraplan 8

21. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
Diferentes formas de disposição: Aterro Sanitário, Aterro Controlado e Lixão;
Projetos registrados na ONU para fins de obtenção e venda de créditos de carbono.
VI.3. Método adotado para cálculo do potencial de geração de biogás
Dentre diversas metodologias disponíveis para estimar a produção de biogás nas áreas de
disposição de resíduos, incluindo lixões, aterros controlados e os aterros sanitários, a
metodologia adotada neste estudo foi ACM0001, nomeada “Consolidated Baseline
Methodology for Landfill Gás Project Activities” da United Nations Framework Convention on
Climate Change - UNFCCC (Convenção Quadro das Nações Unidas sobre Mudança
Climática), baseada na sua última revisão nº 11, ocorrida em 28/05/2009.
Cabe mencionar que esta Metodologia também pode ser utilizada para calcular a quantidade
de créditos de carbono associada a cada projeto. Foi aprovada e consolidada para o cálculo
da linha de base de projetos em aterros no âmbito do MDL - Mecanismo de Desenvolvimento
Limpo.
Este modelo inclui diversas variáveis considerando as especificidades de cada aterro, como
por exemplo, a classificação dos resíduos, a taxa de degradação por diferentes frações de
carbono orgânico degradável, entre outras. O modelo calcula a produção de metano com
base na quantidade de resíduos depositados em uma série histórica, começando com o
primeiro ano após o início das atividades do projeto até o último ano do projeto.
Para os locais de disposição de resíduos que irão receber lixo nos próximos anos e que não
informaram as devidas quantidades anuais a serem depositadas, foi necessária uma projeção
destes dados por meio do método de mínimos quadrados, através de análises de correlação
e seus coeficientes (R2), objetivando o conservadorismo na estimativa. O método aplicado
neste estudo possibilita a utilização de uma modelagem matemática que infere resultados
mais conservadores e próximos da realidade dos locais de disposição de resíduos. Isto
ocorre devido à complexidade das variáveis necessárias para realizar os cálculos.
VII. Potencial de Geração de Energia a partir da geração
de Metano proveniente da Disposição de Resíduos
Sólidos
VII.1. Resultados da Pesquisa
Dos locais de disposição de resíduos interpelados, a maioria classifica-se como aterro
sanitário (71%). Já uma quinta parte (20%) classifica-se como aterro controlado e o restante,
9%, como vazadouros a céu aberto - lixões.
Destaca-se, entretanto, que as características de funcionamento informadas por alguns dos
participantes como sendo de aterros controlados os remetem a lixões por, entre outros, não
deterem impermeabilização inferior ou contarem com a presença de catadores individuais.
Dado a tendência indicada de se utilizar a nomenclatura de aterro controlado como forma de
"disfarce" de condições de recepção e tratamento dos resíduos típicos de vazadouros a céu
aberto, recomenda-se interpretar tal qualificação nos resultados de maneira conservadora.
ARCADIS Tetraplan 9

22. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
A situação apresentada pelos municípios selecionados pela atual pesquisa destoa da
situação encontrada pelas Pesquisas Nacionais de Saneamento Básico - PNSB realizadas
pelo IBGE nos anos de 1989, 2000 e 2008. Mesmo com a clara tendência de melhora
observada, pouco mais da metade do destino dos resíduos no país (PNSB 2008) são
inadequados.
Gráfico 1 - Potencial energético dos 56 locais pesquisados
A discrepância entre os dados das Pesquisas Nacionais (IBGE) e da pesquisa atual não
indica necessariamente uma melhora no tratamento dos resíduos, mas sim a diferença na
abrangência das populações pesquisadas. Os critérios de seleção da pesquisa atual, ao
almejar agregar municípios com potencial de geração de energia elétrica a partir de biogás,
não consideram pequenos municípios com menores condições de investimento em
saneamento.
As regiões metropolitanas selecionadas, por deter um número expressivo de habitantes,
detêm as maiores capacidades de investimento em saneamento e maior necessidade dos
mesmos, visto a maior densidade populacional. Ademais, cidades menores, via de regra,
geram quantidades menores de resíduos por habitante que aglomerados urbanos, ao mesmo
tempo em que dispõem de áreas maiores para alocação da destinação de resíduos.
VII.1.1. Resultados da pesquisa
Os resultados da pesquisa realizada são na Tabela 2 abaixo sumarizados.
Tabela 2 - Resultados sumarizados da pesquisa
Licenciamento Ambiental Vida Útil
Em dia: 71%; Não possui*: 23%; Não informou:
5% Média e mediana: 22 anos
* 3 locais mantém TACs assinados
Volume de Resíduos Depositados Gravimetria
Resíduos orgânicos: 49%; Industriais, hospitalar e
24,9 milhões de toneladas em 2009; média por
outros: 31%; Celulose, papel e cartão: 12%;
local de 470 mil toneladas em 2009
Podas, parques e jardins: 5%; Têxteis: 3%
ARCADIS Tetraplan 10

23. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
Presença de Catadores Tratamento Alternativo
Não possui: 59%; Coleta seletiva e/ou reciclagem:
Não possui: 70%; Catadores individuais: 11%;
20%; Compostagem: 5%; Coleta seletiva e/ou
Catadores em cooperativa: 9%; Individuais e em
reciclagem e compostagem: 9%; Não inforrmado:
cooperativa: 5%; Não informado: 5%
5%
Área dos Locais de Disposição Projetos de Recuperação e Queima do Biogás
Não detém projetos: 30 locais (dos quais 24
realizam queima passiva do gás em PDR); Detém
Área média: 493 mil m2; Mediana: 320 mil m2
projetos: 26 locais (dos quais 19 são registrados
na ONU)
Vazão de Biogás Tratamento de Chorume
3
Média: 46,8 milhões de m /ano; Mediana: 40
3 Interno: 41%; Externo: 36%; Nenhum: 23%
milhões de m /ano
VII.2. Potencial de Geração de Energia Elétrica pelo Biogás
Após a coleta, compilação e análise dos dados dos 56 locais de disposição pesquisados,
aplicou-se a metodologia ACM0001 para o cálculo do potencial energético a partir do biogás
como combustível renovável. Para se calcular o potencial de geração do biogás, usado como
combustível nos motores ciclo Otto para geração de energia elétrica considerou-se para cada
local: a área utilizada para a disposição de resíduos; a quantidade deles já depositados; a
vida útil restante ao local; a composição gravimétrica dos resíduos; a vazão de chorume; a
tecnologia empregada na drenagem; a presença de sucção de gás; e dados como
temperatura e condições climáticas regionais.
Calculou-se prospectivamente a curva de vazão do biogás para dez anos, de 2010 até 2020,
conforme demonstrado na Tabela 3 abaixo. Os potenciais estimados individualmente, quando
agregados, somam 311 MW de "potência instalada" em biogás gerado pela decomposição
dos resíduos sólidos municipais, que poderia abastecer uma população de 5,6 milhões de
habitantes e equivale a praticamente a cidade do Rio de Janeiro. Tal potência representa a
abundância do combustível biogás, renovável e subproduto do modo de vida atual.
Tabela 3 - Potencial energético dos 56 locais pesquisados
Ano MW Biogás (Nm3/ano) tCO2e/ano
2010 311 1.615.210.744 12.156.722
2011 313 1.624.743.810 12.228.472
2012 312 1.618.907.269 12.184.544
2013 297 1.539.201.300 11.584.645
2014 288 1.494.975.326 11.251.782
2015 278 1.441.894.232 10.852.273
ARCADIS Tetraplan 11

24. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
Ano MW Biogás (Nm3/ano) tCO2e/ano
2016 271 1.404.535.435 10.571.095
2017 265 1.370.708.392 10.316.500
2018 262 1.355.885.500 10.204.937
2019 261 1.351.118.538 10.169.059
2020 258 1.322.321.457 9.952.320
A utilização do biogás como combustível para geração de energia elétrica não apenas
aproveita de forma sustentável este subproduto da disposição dos resíduos sólidos, como
também evita que o gás metano nele contido seja emitido para a atmosfera. Como o metano
tem potencial 21 vezes maior que o CO2 para aumento do efeito estufa, a queima do biogás
na produção de energia gera emissões evitadas deste gás. A quantidade de carbono
equivalente que potencialmente seria impedido de alcançar a atmosfera da Terra, assim,
equivale a 12 milhões de toneladas no primeiro ano de geração de energia por meio da
recuperação e utilização do biogás. Em 2020 as emissões evitadas quase totalizam 10
milhões de CO2 equivalente. Ao longo do período estudado de 11 anos a soma, de 121
milhões de toneladas, demonstra a expressiva redução potencial de gases de efeito estufa.
Tais emissões evitadas podem ser credenciadas para a geração de créditos de carbono, que
são títulos comercializados em mercado. Os créditos de carbono representam uma segunda
fonte de receita para os aterros que geram energia por meio do biogás, complementando
assim a receita oriunda da geração e comercialização da energia elétrica.
Não obstante o contexto exposto, as simulações realizadas pelo estudo demonstram de
forma insofismável a viabilidade econômica positiva que projetos de geração de créditos
comercializáveis de carbono para lixões detêm2. Eis que a instalação de sistemas de
drenagem, captação e queima do biogás em flares motiva a execução de diversas das
melhorias ambientais e sociais passíveis de serem realizadas em lixões. As receitas oriundas
da venda dos créditos de carbono representam o pagamento pelos gases de efeito estufa
que deixaram de ser emitidos pela queima do metano em flare.
VII.3. Modelagem de Viabilidade Econômica
A fim de nortear e permitir que, de forma clara, sejam explicadas as variáveis que requerem
atenção por parte dos setores público e privado quando da discussão em torno da produção
de energia elétrica de empreendimentos de aproveitamento de gás em locais de disposição
de resíduos sólidos urbanos, notadamente aterros sanitários e vazadouros a céu aberto
2
Muitos dos locais estudados atingirão o fim de suas vidas úteis dentro do período da projeção realizada. Para se obter a
medida do potencial das regiões metropolitanas estudadas sem o viés decrescente por conta do encerramento dos aterros e
lixões adotou-se uma metodologia de estimação que parte do pressuposto de que a geração de resíduos é linear e contínua a
partir dos dados históricos de disposição levantados pela pesquisa. É estimado que essa geração crescente de resíduos
encontre locais de disposição correspondentes, independente das dificuldades inerentes ao processo de licenciamento etc.
Ademais, como a legislação ambiental tende a ser mais criteriosa na concessão de licenças para novos aterros, assumiu-se que
os novos locais serão aterros sanitários.
ARCADIS Tetraplan 12

25. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
(lixões), realizou-se complexa modelagem econômica para cálculo da viabilidade de tais
projetos.
Detalha-se a seguir a modelagem adotada para cálculos de viabilidade, que inicia-se com o
levantamento dos investimentos necessários para o projeto. O segundo passo é o
levantamento das receitas prospectivas, oriundas tanto da venda da energia elétrica como
dos créditos de carbono. Por fim, foram levantados os custos e despesas operacionais, que
incorrem ao longo do período simulado, incluindo aqueles com o financiamento dos
investimentos iniciais e os impostos gerados.
Particulares à modelagem da viabilidade econômica para o uso do biogás, os seguintes
importantes aspectos foram considerados:
O intervalo temporal modelado, por ser tratado sob a ótica de mercado, foi considerado
como de dez anos (de 2010 a 2020). Tal premissa se apóia em dois fatos: a) como
compete aos municípios a responsabilidade pelos locais de disposição e os instrumentos
jurídicos para a contratação de um empreendimento dessa natureza são a concessão ou
contrato de prestação de serviços, ambos respeitam características de longo prazo . E
por fim: b) o investimento inicial é de montante significativo, o que remete a prazos
relativamente longos para plena amortização e, assim, atração de capital privado. A
geração de biogás de um local de disposição não necessariamente encerra-se em dez
anos, bem como as máquinas de geração de energia elétrica não são integralmente
depreciadas nesse intervalo de tempo. Não obstante, sob a ótica de mercado adotada o
prazo de concessão ou contratação de dez anos permite um horizonte compatível com o
estabelecimento de linha de corte conservadora e factível para obtenção dos
financiamentos.
É assumida a comercialização dos créditos de carbono em todas as etapas da análise,
desde o investimento em seu projeto, passando pela apropriação de receitas de sua
venda, até a dedução de seus custos operacionais. Tal assunção se mostra coerente
uma vez que os investimentos para certificação de créditos de carbono são marginais aos
necessários para geração de energia elétrica. Isto é, os custos para geração de energia
elétrica embutem integralmente os custos que se fariam necessários para certificação de
créditos de carbono. Importante notar que os créditos de carbono adentram na
modelagem de forma paralela à venda de energia elétrica, pois são complementares: o
mesmo biogás gera ambas as receitas.
A modelagem ora apresentada foi realizada a partir de dados reais de projetos que
atualmente encontram-se em operação e que vivenciam na prática situações quer sejam
econômicas, financeiras, técnicas, ambientais e operacionais que, de certa forma,
agregam novos conceitos e parâmetros que podem ser aplicados em projetos futuros.
Outrossim, cabe citar que embora A análise de viabilidade se fez sob a ótica de um
investimento privado, isso é, com valores correntes de mercado, onde as receitas
amortizam o investimento inicial, fazem frente ao fluxo de custos e despesas e por fim
resultam em caixa livre.
VII.3.1. Investimentos
Seguindo modelagem de viabilidade econômica padrão, o primeiro passo se dá pelo
levantamento do investimento, e são diversos os necessários pois englobam as etapas
necessárias desde a captação do gás nos maciços de resíduos até a venda da energia
ARCADIS Tetraplan 13

26. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
elétrica por meio de sua transmissão. A particularidade de tais investimentos é que o custo da
matéria prima (o gás) está embutido no próprio custo de investimento, contrário a um sistema
de produção padrão onde este é variável e incorrido juntamente com o processo produtivo3.
O sistema necessário para comercialização de energia elétrica e dos créditos de carbono
pode ser dividido nas cinco etapas abaixo pontuadas:
Sistema de drenagem: instalação do sistema de drenagem nos lixões é relativo à
perfuração dos furos e à instalação dos poços de drenagem vertical no maciço de
resíduos. Considerou-se uma profundidade média de 25 metros e um espaçamento entre
drenos de 25 metros.
Captação, bombeamento ou sucção, tratamento e queima: foram considerados os
seguintes itens, precificados a mercado: i) licenciamento e alvarás; ii) projeto executivo;
iii) obras civis; iv) sistema de tubulações; v) adaptação de poços de captação; vi) sistema
de automação e controle; vii) tubulações de água gelada e cargas iniciais de glicol; viii)
trocadores de calor; ix) medidores de vazão tipo pitot (principal e secundários); x)
tubulações de aço carbono; xi) instrumentos de medição de pressão e temperatura; xii)
chiller; e os xiii) os queimadores.
Geração de energia elétrica: foram considerados os valores de mercado dos seguintes
itens: i) construção civil, galpões ou containers para acondicionamento dos motores
(incluindo projeto executivo e gerenciamento); ii) motogeradores; iii) painéis de proteção e
controle (sincronização com a rede); iv) painéis auxiliares; v) sistemas de gerenciamento
e supervisão dos motores, ventilação e exaustão de ar; vi) sistema de refrigeração da
água dos motores; vii) sistema de abastecimento e filtragem de óleo; viii) transformadores
auxiliares; e ix) seccionadoras para a conexão com a rede.
Transformação e transmissão: Os investimentos em transformação e transmissão de
energia elétrica consideram, a preços de mercado: i) a implantação de redes de
distribuição e transmissão; ii) seccionadoras; iii) transformadores; iv) medidores de
energia elétrica; e v) sistema de tele proteção. Modelou-se a extensão da linha de
transmissão como sendo proporcional à capacidade da usina. Isso é, quanto maior o
potencial de geração do local de disposição, mais afastado dos centros de distribuição ou
de conexão final este tende a estar, demandando linhas mais longas e, portanto, mais
custosas.
Projeto de créditos de carbono: Os investimentos relacionados à certificação de
créditos de carbono, quando considerados juntamente com a modelagem de geração de
energia elétrica por meio do biogás, se resumem aos custos de elaboração, trâmite e
aprovação de projeto junto à ONU no âmbito do MDL. O investimento considerado para
elaboração do DCP para projetos com as características tratadas pode chegar ao
montante de 200 mil dólares, conforme citado no relatório do Banco Mundial. Esse é o
valor considerado pela modelagem.
3
Como exemplo, uma termelétrica a carvão vegetal pode comprar menores ou maiores quantidades de carvão (até o limite de
sua capacidade instalada) para suprir respectivamente uma menor ou maior demanda de energia elétrica. Esse custo é incorrido
quando da necessidade do combustível e ao longo da vida útil da usina. Já no caso do biogás, há necessidade de se realizar
larga soma de investimentos para a captação da matéria prima nos maciços de resíduos. Uma vez realizados, tais investimentos
são amortizados ao longo da operação, cujas despesas e custos operacionais são relativamente baixos.
ARCADIS Tetraplan 14

27. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
Há uma significativa diferença entre locais de disposição classificados como aterros sanitários
e os classificados como vazadouros a céu aberto (lixões). Os aterros sanitários operam sob
as normas da NBR 8419/1984 e detêm obrigatoriamente, como premissa de sua própria
classificação, mecanismos de drenagem de chorume e de biogás.
VII.3.1. Receitas
A apropriação de receitas contempladas na modelagem condiz com a somatória da
comercialização de energia elétrica com a comercialização dos créditos de carbono. Tomou-
se como base primária a produção do biogás, que é o combustível para ambas.
Comercialização de Energia Elétrica: como foi considerada a comercialização da
energia elétrica sob a configuração de produtor independente, o local de disposição de
resíduos que passa a vender energia pode optar por fazê-lo no mercado regulado (ARL)
ou no mercado livre (ACL). Para fins da presente modelagem foi considerada venda
rateada em 50% para cada tipo de mercado (Livre e Regulado). Foram utilizadas tarifas
estimadas de R$ 145,00 por MWh no Mercado Regulado (correspondente à média dos
últimos 3 leilões de energia elétrica) e de R$ 230,00 por MWh no Mercado Livre
(correspondente à média de preços praticados em contratos de médio prazo). Adotou-se
ademais um coeficiente redutor das receitas oriundas da venda de energia elétrica da
ordem de 8% que contempla as paradas necessárias para a realização de manutenção
dos equipamentos e motores, bem como outros imprevistos operativos tais na operação
do sistema de transmissão de energia elétrica.
Comercialização de créditos de carbono: as receitas foram estimadas com base na
premissa de comercialização no âmbito do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo
(MDL), previstos no Protocolo de Quioto, que passou a vigorar em 2005, pelo preço de 10
euros por tCO2e ao longo de todo o período de simulação (dez anos). Não foram
contemplados reajustes nesse valor devido à impossibilidade de se modelar as variações
na taxa de câmbio entre o real e o euro ao longo do período. O valor da receita em
moeda estrangeira, portanto, permanece constante para acomodar tal incerteza de forma
conservadora. Optou-se por não considerar a eventual partilha de receita com os
municípios nos cálculos de viabilidade econômica.
VII.3.2. Custos Operacionais e Financeiros
O último item da modelagem é a consideração dos custos operacionais e financeiros, que
incorrem paralelamente à apropriação das receitas ao longo dos dez anos analisados.
Custos operacionais: foram considerados os serviços na rede de captação, na estação
de sucção e queima, no sistema de tratamento de biogás, na geração e na transmissão
de energia elétrica. Incluem mão-de-obra (impostos de contratação e custos trabalhistas),
gerenciamento administrativo, recursos humanos e contábeis.
Custos de energia de back-up: optou-se por não se considerar eventuais custos com a
compra de energia de back-up devido à imprevisibilidade com a qual ocorrem e a
dificuldade de se modelar preço spot de energia, pelo qual a energia de back-up é
adquirida.
Custos com créditos de carbono: como os custos operacionais de viabilização da
certificação dos CERs já são incorridos integralmente pela operação da usina
termelétrica, assumiu-se como forma simplificadora que o custo atrelado aos créditos de
ARCADIS Tetraplan 15

28. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
carbono com a etapa de verificação junto à entidade operacional designada e a
contratação de consultoria responsável pela elaboração dos relatórios de monitoramento
e seus respectivos acompanhamentos junto ao Comitê Executivo da UNFCCC. Estes
custos são da ordem de 70 mil dólares anuais. Adicionalmente, os projetos de créditos de
carbono deverão realizar a retenção de 2% de seus proventos para o próprio mecanismo.
Custos com financiamento: por ser realizada sob a ótica de mercado, considerou como
premissa que todo o investimento é financiado à taxa de mercado e amortizado ao longo
dos dez anos de análise. Utilizou-se a taxa de juros básica da economia como parâmetro
para o custo do capital a ser investido - a taxa Selic determinada pelo Banco Central do
Brasil, atualmente em 10,75% ao ano. Ainda sob a ótica de mercado, as seguintes taxas
de câmbios foram consideradas para as conversões de custos e receitas em moeda
estrangeira: R$ 1,75 para o dólar e R$ 2,40 para o euro.
Custos com impostos: o comércio da energia elétrica gerada é tributado normalmente,
a saber: ICMS de 12,33%, IRPJ de 15%, PIS e COFINS de 9,25% e CSLL de 9%.
Desconsiderou-se a cobrança do TUSD/TUST uma vez que estes podem ser abonados
pela Aneel (Agência Nacional de Energia Elétrica) por se tratar de fonte energética
alternativa.
VII.4. Análise de Viabilidade Econômica para os Locais Pesquisados
VII.4.1. Resultados agregados dos 56 locais
Seguindo os parâmetros e métodos estabelecidos pela modelagem acima descrita, tornou-se
possível agregar todas as informações obtidas quanto ao potencial energético de cada um
dos 56 locais de depósito pesquisados para se realizar os cálculos de viabilidade econômica
individuais. Revelaram-se assim os custos, receitas e despesas de cada projeto. A Tabela 7.3
abaixo traz os resultados, agregados e médios, da modelagem realizada.
Nota-se que dos 56 locais pesquisados, 4 possuem unidades de geração de energia elétrica
e apropriação dos créditos de carbono operando. Assim sendo, estes aterros foram
considerados como exceção à análise de viabilidade e encontram-se devidamente subtraídos
das simulações subseqüentes.
A potência que pode ser instalada caso fossem considerados os 52 locais contemplados sob
um grande projeto de geração de energia elétrica, totaliza 286 MW. Essa quantidade de
energia elétrica é, segundo os padrões de consumo da Empresa de Pesquisa Energética,
(EPE, 2007), suficiente para abastecer quase um milhão de habitantes.
Os investimentos necessários para o aproveitamento de tal potencial de energia elétrica,
juntamente com os investimentos necessários para a elaboração dos projetos de certificação
das reduções de emissões de gases de efeito estufa, montam em R$ 808 milhões. Assim,
evitar-se-ia a emissão de 88,8 milhões de toneladas de CO2 equivalentes. O custo médio do
megawatt de potência resultante é de R$ 323. O indicador-resumo da viabilidade econômica -
o valor presente líquido, somatório do fluxo de caixa descontado - dos 52 locais agregados é
de expressivos e positivos R$ 205 milhões.
ARCADIS Tetraplan 16

29. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
Tabela 4 - Indicadores de viabilidade agregada
Indicadores da viabilidade econômica para Agregada para os 52 Média por local de
os 52 locais de disposição locais de disposição disposição*
Toneladas de CO2 equivalente (mil) 88.830,72 1.708,28
Potencial de geração (MW) 286 5,50
Valor do investimento (R$ MM) 808,10 15,54
Custo do investimento (R$/MW) 322.55
Custo operacional (R$ MM) 2.663,45 51,22
Custo financeiro (R$ MM) 477,79 9,19
Receita bruta (R$ MM) 7.397,37 142,26
Lucro líquido (R$ MM) 1.794,80 34,52
Impostos gerados (R$ MM) 1.653,23 31,79
Valor presente líquido (R$ MM) 205,16 3,95
* A terceira coluna, "Média por local de disposição", traz o valor agregado, apresentado na coluna do meio, dividido pela
quantidade de locais considerados, 52 (56 pesquisados menos os 4 que já produzem energia elétrica).
Independentemente da viabilidade econômica da instalação de usinas de geração de energia
elétrica em locais de disposição de resíduos, torna-se ilustrativo dimensionar os valores
econômicos envolvidos. Ao financiamento do investimento agregado de R$ 808 milhões seria
remunerado um total de R$ 478 milhões em juros (custo financeiro) ao longo dos dez anos
simulados. Os 52 empreendimentos necessitariam de R$ 2,66 bilhões para fazer frente aos
seus custos e despesas operacionais, varáveis e fixos, oriundos da geração de energia
elétrica e dos créditos de carbono. A receita bruta agregada ao longo do período simulado, de
dez anos, resulta no expressivo volume de R$ 7,40 bilhões de riquezas geradas. Destes, R$
1,79 bilhão apropria-se como lucros líquidos e outro expressivo R$ 1,65 bilhão como
impostos, taxas e contribuições de diversas naturezas, como pode ser observado na Tabela 4
acima.
A viabilidade financeira positiva agregada desse conjunto de locais de disposição, alguns
deles inclusive com suas atividades de recepção de resíduos encerradas, demonstra que o
biogás pode ser economicamente aproveitado como combustível para: i) a geração de
energia elétrica renovável, evitando-se a implantação de outras fontes geradoras
potencialmente mais poluentes; e ii) a apropriação de créditos de carbono, mitigando o efeito
nocivo das mudanças climáticas.
VII.4.2. Resultados agregados pelas cinco regiões do País
Seguem abaixo os resultados demonstrados no subitem acima, porém agregados de forma
regional. Torna-se possível, assim, obter uma leitura dos resultados das simulações para os
mesmos 52 locais de disposição de forma a destacar as diferenças existentes entre as cinco
regiões do país, possibilitando o aprimoramento de eventuais políticas públicas relacionadas
às especificidades destes.
O Gráfico 2 abaixo ilustra a comparação do custo de implementação do aproveitamento
energético em reais por megawatt (R$/MW) no eixo esquerdo com o resultado da viabilidade
ARCADIS Tetraplan 17

30. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
econômica média por local de disposição, representado pelo valor presente líquido em
milhões de reais, no eixo direito. Já no eixo horizontal encontram-se as cinco regiões do País.
Gráfico 2 - Investimento em R$/MW por regiões do país (eixo esquerdo) e o valor presente
líquido médio em R$ MM (eixo direito)
Cabe mencionar que diversos locais foram interpelados pela pesquisa, que cobriu as cinco
regiões do país de forma proporcional às regiões metropolitanas que apresentavam um
mínimo de 200 mil habitantes. De diversas regiões, entretanto, obtiveram-se respostas de
poucos locais, notadamente das regiões Norte e Centro-oeste, com 3 locais cada. Embora
significativos em termos de população representada na pesquisa, os dados agregados para
estas regiões são suscetíveis às particularidades destes locais, demandando cautela em sua
interpretação.
A região Norte detém três locais de disposição de resíduos que responderam à pesquisa e,
logo, estão considerados. Entre estes o potencial energético é de 13 MW ao custo R$ 30,5
milhões. O investimento, tendo como receitas a comercialização da energia elétrica produzida
e dos créditos de carbono gerados, consegue se pagar em apenas 3 anos, ao custo por MW
de R$ 268, o menor de todas as regiões. Ao final do período de simulação os projetos
retornam o equivalente em valores presentes à quase R$ 24 milhões, ou seja, praticamente
R$ 8 milhões por local. Adicionalmente, tais empreendimentos gerariam a redução da
emissão de mais de quatro milhões de toneladas de CO2 equivalente.
Para a região Nordeste, quando agrega-se os 13 locais da região considerados, necessita-se
de R$ 175 milhões em investimentos como forma de aproveitar a capacidade de gerar 60
MW. O custo, da ordem de R$ 333 por MW, gera também créditos de carbono equivalentes a
17,9 milhões de toneladas. Atualmente, apenas dois locais da região detêm projetos de
recuperação e queima do biogás. Não obstante, o investimento agregado retorna em valores
presentes um resultado de quase R$ 19 milhões. O investimento na região seria inteiramente
pago em 6 anos.
Os 10 MW de potencial de geração possíveis de serem instalados na região Centro-oeste
custariam cerca de R$ 35 milhões, ou R$ 11,6 milhões para cada um dos três locais de
disposição pesquisados da região. O custo por MW de tal energia elétrica provou ser o mais
alto de todas as regiões, da ordem de R$ 398. Ademais, tal investimento não consegue ser
retornado dentro do prazo simulado, de dez anos, sendo que o cálculo do valor presente
ARCADIS Tetraplan 18

31. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
líquido é negativo em aproximadamente R$ 13 milhões. Reforça-se que, por considerar 3
locais de disposição de resíduos como representantes da região, os dados agregados
tornam-se suscetíveis à particularidades destes.
A Tabela 5 abaixo reproduz os dados citados, sendo que as segundas-linhas dos indicadores
da viabilidade trazem a média por local de disposição.
Tabela 5 - Indicadores de viabilidade econômica por região
Indicadores da viabilidade Centro-
Norte Nordeste Sudeste Sul
econômica* Oeste
Quantidade de locais por região 3 13 3 26 11
Toneladas de CO2 agregado** 4.186,55 17.869,44 2.980,75 54.073,92 9.720,05
equivalente (mil) médio*** 1.395,52 1.374,57 993,58 2.457,91 883,64
Potencial de agregado 13 60 10 170 33
Geração (MW) médio 4,33 4,62 3,33 7,73 3,00
Valor do agregado 30,52 175,02 34,83 472,78 94,95
investimento
(R$ MM) médio 10,17 13,46 11,61 21,49 8,63
Custo do investimento
267,98 332,99 397,63 317,47 328,44
(R$/MW)****
Custo operacional agregado 123,16 558,13 78,81 1.598,11 305,24
(R$ MM) médio 41,05 42,93 26,27 72,64 27,75
Custo financeiro agregado 18,04 103,48 20,59 279,53 56,14
(R$ MM) médio 6,01 7,96 6,86 12,71 5,10
Receita bruta agregado 336,56 1.542,14 193,05 4.512,07 813,55
(R$ MM) médio 112,19 118,63 64,35 205,09 73,96
Lucro líquido agregado 87,67 357,97 26,61 1.137,95 184,59
(R$ MM) médio 29,22 27,54 8,87 51,73 16,78
Impostos gerados agregado 77,17 347,53 32,20 1.023,70 172,63
(R$ MM) médio 25,72 26,73 10,73 46,53 15,69
Valor presente agregado 23,86 18,87 (12,97) 165,16 10,24
líquido (R$ MM) médio 7,95 1,45 (4,32) 7,51 0,93
* Importante notar que, tal como as demais análises realizadas pela modelagem, estas obedecem restritamente aos parâmetros
adotados e descritos, tais como prazo de análise de 10 anos.
** Os valores agregados representam todos os locais de disposição estudados em cada região, tal como descrito na segunda
linha da tabela.
*** Os valores médios são resultantes da divisão dos valores agregados pela quantidade de locais de disposição estudados em
cada região, tal como descrito na segunda linha da tabela.
**** O custo do investimento energético, representado pelo índice padrão de comparação entre fontes diversas de energia
elétrica, R$/MW, é relativizado nas conclusões.
A maior potência de geração de energia elétrica encontra-se na região Sudeste, que dispõe
de 170 MW de potencial energético para ser gerado pelo biogás - não menos por esta região
deter as maiores concentrações populacionais e consequentemente o maior número de
ARCADIS Tetraplan 19

32. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
depósitos de resíduos. Concomitante, o Sudeste apresenta de forma agregada o maior índice
de redução de emissão de metano, equivalente à expressiva quantia de 54 milhões de
toneladas. O custo do MW na região é de aproximadamente R$ 317, gerando de impostos
mais de um bilhão de reais, juntamente com um resultado líquido de R$ 165 milhões em
valores presentes. O investimento necessário é pago integralmente com 5 anos de projeto,
metade do período simulado.
A região Sul do país apresenta viabilidade positiva para o aproveitamento dos 33 MW
agregados em seus 11 locais de disposição de resíduos. O investimento para realizar tal feito
é de aproximadamente R$ 95 milhões, que leva o custo do megawatt para R$ 328. Em
conjunto, estes empreendimentos evitariam a emissão de 9,7 milhões de toneladas de CO2
equivalente. As receitas com energia elétrica e créditos de carbono fariam com que a região
recuperasse o investimento após 5 anos, tendo como referência o valor presente de R$ 10
milhões como resultado líquido.
As marcantes diferenças entre as regiões parcialmente espelham os investimentos já
realizados no tratamento adequando dos resíduos sólidos municipais, visto que aterros
sanitários já detêm, em sua maioria, sistemas de captura e queima do biogás. Não obstante,
parte dos resultados advém da própria quantidade de resíduos gerada por cada
conglomerado urbano, pois é a geração que, em última instância, demanda locais de
disposição - adequados ou não. Estes, por conseqüência, apresentam maiores ou menores
potenciais energéticos de acordo com as quantidades e gravimetria neles depositados.
VII.5. Análise de Viabilidade Genérica ao Longo do Espectro de
Potenciais de Geração de 1MW a 30MW
Enquanto que a análise de viabilidade apresentada no item 7.4 acima explorou a viabilidade
específica para o universo de locais de disposição de resíduos pesquisados, na presente
utiliza-se a mesma modelagem para realizar análises genéricas sobre o comportamento de
projetos de aproveitamento do biogás.
Por análise genérica compreende-se não tratar de nenhum local de disposição específico,
mas sim de um local cujas características sejam compatíveis com a de um aterro sanitário e a
de um lixão (vazadouro a céu aberto).
Pela potência de geração de energia indicada implica-se uma vazão correspondente de
biogás. Assim, torna-se implícita a vazão de biogás correspondente ao potencial de geração
abordado.
Torna-se importante notar que, ao se ter como unidade de referência das análises
subseqüentes o potencial de geração de energia, há de se fazer a correlação deste com a
quantidade de habitantes que abastecem os locais de disposição para cada potência (de 1
MW a 30 MW)4. A Tabela 6 abaixo realiza tal correlação, que é apenas indicativa haja visto
os diversos fatores que influenciam a produção de biogás, combustível para a geração de
energia.
4
O conhecimento da correlação entre número de habitantes atendidos e o potencial de geração correspondente é fundamental
para fins de planejamento público, tanto nos âmbitos Federal e Estadual como também no Municipal.
ARCADIS Tetraplan 20

33. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
Tabela 6 - Correlação indicativa entre quantidade de habitantes atendidos por local de
disposição e a potência energética correspondente
Toneladas de Produção Estimada de Número de Habitantes
Faixa de Potência
Resíduos Depositadas Biogás Atendidos
(MW)*
por Dia** (milhões Nm3)*** (mil)****
0.5 129 2.49 135
1 258 4.98 270
5 1.288 24.92 1.348
10 2.577 49.85 2.696
15 3.865 74.77 4.043
20 5.154 99.70 5.391
30 7.731 149.55 8.087
* A potência considerada corresponde àquela cuja tecnologia de produção é adotada na metodologia do presente estudo.
** A geração de resíduos diários considerada é de 0,96 kg/hab./dia, identificada pela pesquisa ora realizada.
*** Os fatores que influenciam a quantidade de produção de biogás são: a área utilizada para a disposição de resíduos; a
quantidade deles já depositados; a vida útil restante ao local; a composição gravimétrica dos resíduos; a vazão de chorume; a
tecnologia empregada na drenagem; a presença de sucção de gás; e dados como temperatura e condições climáticas regionais.
**** A quantidade de habitantes atendidos é correlacionada à quantidade de biogás produzido devido à atividade de
decomposição anaeróbia do material orgânico de locais de disposição, e não pela quantidade de biogás recuperável. Diferentes
locais de disposição detêm maiores ou menores capacidades de recuperação do biogás, principalmente devido à existência de
sistemas de drenagem horizontais e verticais previamente instalados. Importante notar que os locais de disposição atendem, na
maioria das vezes, mais do que um único município.
A análise da viabilidade do presente bloco foi segregada entre os vazadouros a céu aberto
(lixões) e os aterros sanitários haja vista que os primeiros não detêm sistemas de drenagem,
captação, bombeamento e queima de biogás. Assim sendo, tornam-se mais custosos na
implementação de sistemas de geração de energia elétrica. Já os aterros sanitários detêm,
desde sua concepção, sistemas de drenagem e coberturas superficiais que facilitam a
recuperação do biogás.
VII.5.1. Vazadouros a céu aberto (lixões)
VII.5.1.1. Análise de viabilidade genérica para vazadouros a céu aberto (lixões)
O Gráfico 7.3 abaixo traz a representação do custo por megawatt, em reais, da instalação de
usinas termelétricas movidas a biogás ao longo do espectro de potências variando de 1 MW
a 30 MW em vazadouros a céu aberto (lixões), considerando concomitantemente os projetos
de certificação para comercialização de créditos de carbono. O custo do MW médio para a
instalação de usinas a biogás em lixões é de R$ 370.
A curva encontrada ao longo dos diferentes potenciais de geração de energia elétrica detém
quatro características importantes:
A primeira delas é a significativa diferença de custos entre instalações de 1 MW e 2 MW
para as demais potências, evidenciando a inflexibilidade de certas instalações para
geração e transmissão de energia elétrica;
ARCADIS Tetraplan 21

34. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
A segunda característica é similar à primeira, pois condiz aos ciclos de diminuição e
aumento nos custos ao longo das potências. Pequenos incrementos no potencial de
geração a ser instalado requerem por vezes a instalação de equipamentos que, por não
serem divisíveis ou modulares, acrescem de forma brusca os custos totais5. No
movimento contrário, quanto mais potência é gerada pelo mesmo nível de equipamentos,
mais se ganha em escala, justificando a leve redução dos custos ao longo dos
movimentos de picos e vales;
A última característica notável é a sutil mudança de patamares dos custos, para baixo, à
medida que o potencial de geração se aproxima do meio do espectro (por volta dos 15
MW). Encontra-se, assim, o tamanho ótimo de empreendimentos dessa natureza dado o
nível de tecnologia simulado.
Gráfico 3 - Custo do MW para vazadouros a céu aberto (lixões)
Aplicou-se a modelagem de viabilidade para três tipologias de projeto, a saber:
Projetos de geração de energia elétrica e créditos de carbono (modelagem padrão);
Projetos apenas de geração de energia elétrica (sem créditos de carbono);
Projetos apenas de créditos de carbono (sem geração de energia elétrica).
A diferença entre estes é evidenciada no Gráfico 4 abaixo pelas distâncias entre as curvas. A
curva azul, que traz a simulação padrão, indica que são poucos os lixões que trazem valor
presente positivo (9 MW, 13 MW, 14 MW e 19 MW), evidenciando que os investimentos em
usinas com os demais potenciais não se configuram como bons investimentos sob a ótica do
capital privado. Mesmo os valores positivos são muito próximos do zero, requerendo cautela
ante a classificação como bons investimentos6.
5
Como ilustração simplificada, tem-se uma van que transporta crianças à escola e tem capacidade para 8 delas: da primeira à
oitava criança, o custo da van por criança é decrescente. A partir do momento que uma nona criança precisa ser transportada há
necessidade de se adquirir uma nova van, o que eleva o custo médio por criança transportada.
6
As classificações de investimentos como bons ou ruins estão sendo realizadas estritamente sob a luz da análise financeira, não
contemplando as externalidades positivas que seriam geradas pelas melhorias necessárias nos lixões e também não
contemplando as emissões evitadas de gases de efeito estufa. Externalidades são oriundas de atitudes tomadas pelo gerador
que afetam a terceiros sem a necessária intencionalidade. Podem ser positivas quando geram benefícios aos terceiros ou
negativas quando a estes geram custos. Para a economia dos recursos naturais, a externalidade está vinculada a diferença
entre os custos sociais e os custos privados, a exemplo de uma fábrica que lança seus efluentes num curso d'água: enquanto os
custos da empresa não se alteram pela disposição indevida, os custos para a sociedade existem e se materializam por meio de
ARCADIS Tetraplan 22

35. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
Uma vez que os projetos de geração de energia contemplam toda a estrutura necessária
para a obtenção de créditos de carbono, torna-se condição lógica fazê-lo, pois as receitas
oriundas de sua comercialização são extremamente significativas. Isso é evidenciado pela
distância entre as curvas vermelha e azul. Os créditos de carbono representam, assim, uma
indispensável fonte de recursos para os lixões que geram energia elétrica por meio do
biogás. Projetos de geração de energia elétrica, portanto, deverão estar sempre
acompanhados de projetos de geração de créditos de carbono.
Já a comparação entre as curvas azul e verde revela, de maneira contra intuitiva, que a
possibilidade de se investir apenas na geração de créditos de carbono por conta da captura e
queima do biogás é a forma mais viável de aproveitamento do biogás para os lixões7.
Gráfico 4 - Valor presente líquido em milhões de reais para vazadouros a céu aberto (lixões)
VII.5.1.2. Conclusões sobre vazadouros a céu aberto (lixões)
Vazadouros a céu aberto (lixões) constituem-se na forma mais inadequada de disposição de
resíduos sólidos urbanos, pois não contemplam cuidados que evitam danos ambientais e à
saúde. Os resíduos depositados em um lixão causam poluição ao solo, ao ar e à água;
atraem vetores de doenças; não restringem os resíduos de serem levados pela ação do vento
e por animais; não controla o risco de deslizamentos, fogo e explosões; e por fim mantêm, em
sua maioria, catadores.
Enquanto novos lixões não serão mais permitidos por conta da Política Nacional dos
Resíduos Sólidos (PNRS)8, o País continua a contar com um contingente de mais de 2 mil
água imprópria para o consumo para aqueles à jusante. Tal empresa deveria, nesse caso, internalizar o malefício ambiental e
social causado por meio da adoção de filtragem de seus efluentes, equiparando assim o custo (privado) ao social. São inúmeras
as razões que fazem com que custos sociais sejam maiores do que custos individuais: i) inexistência de um mercado; ii)
competição imperfeita; iii) existência de bens públicos; iv) inexistência ou má alocação de direitos de propriedade; v) informação
incompleta; e vi) altos custos de transação.
7
Duas observações, entretanto, se fazem necessárias: a primeira delas é o fato de o risco dos projetos de crédito de carbono,
embora existentes e significativos, apresentarem-se como uma fração daquele assumido quando da operação de uma usina
termelétrica. A segunda é que a modelagem adotou receitas constantes da ordem de 10 euros por tonelada de carbono
equivalente para os créditos de carbono. Enquanto é esperado que o valor dos créditos de carbono aumentem devido ao arrocho
percebido pelas mudanças climáticas, a configuração do Protocolo de Quioto a partir de 2012, sob o qual modelou-se a
comercialização dos créditos de carbono, é incerta.
ARCADIS Tetraplan 23

36. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
municípios cujo destino do lixo é ambiental e socialmente inadequado. Visto que a vida útil
média dos locais de disposição é superior a duas décadas, a substituição dos atuais lixões
por aterros sanitários se dará de forma apenas gradual. Tal horizonte de tempo não deveria
furtar, portanto, a realização de investimentos em melhorias ambientais nos lixões atualmente
em operação.
Lixões raramente conseguem ser transformados em aterros sanitários, haja vista que para
além de largas somas financeiras, há também certas barreiras técnicas por vezes
intransponíveis9. Todavia, melhorias ambientais e sociais significativas poderão ser
realizadas em lixões de forma a:
Drenar parte do chorume por ele produzido;
Drenar o biogás e queimá-lo de forma a evitar as mudanças climáticas, a emissão de
maus odores e a controlar o risco de deslizamentos e explosões;
Realizar cobertura superficial do maciço de forma a evitar o espalhamento de resíduos, o
carreamento de poluentes pela ação da chuva e diminuir a quantidade produzida de
chorume;
Controlar o movimento dos maciços para maior segurança;
Evitar a presença de catadores individuais, incentivando centros de triagem por
cooperativas.
Inevitavelmente, a realização de tais melhorias demanda investimentos por parte dos titulares
dos serviços de disposição - definidos como os municípios pela Lei Nacional de Saneamento
Básico10. Tais investimentos, entretanto, acabam por concorrer com outras prioridades para
os recursos municipais, tais como investimentos em saúde, educação, transporte público e
segurança.
Não obstante o contexto exposto, as simulações realizadas pelo presente estudo apontam
para a viabilidade econômica positiva que projetos de geração de créditos comercializáveis
de carbono para lixões detêm. Os investimentos necessários para a recuperação e queima
do biogás para gerarem os créditos de carbono motivam, por sua vez, a execução de
diversas das melhorias ambientais e sociais supracitadas. A exploração do biogás poderá
assim financiar a execução das importantes melhorias ambientais correlatas.
Adicionalmente, a operação de lixões gera, ao longo de sua vida útil, significativos passivos
ambientais relacionados a solos contaminados, cursos d'água comprometidos e saúde
pública deteriorada. Investimentos em sua melhoria, conseqüentemente, amenizariam
8
A PNRS foi aprovada em 02/08/2010, após mais de 20 anos em trâmite no Congresso Nacional, e objetiva regulamentar a
destinação final dos resíduos sólidos produzidos, inclusive os urbanos. Agindo como um marco regulatório, reúnem princípios,
objetivos, instrumentos e diretrizes sob os quais a integração entre os agentes públicos envolvidos, principalmente os
municípios, deverão seguir. Adicionalmente, a PNRS adota medidas restritivas como a proibição: da coleta de materiais
recicláveis em lixões ou aterros; do lançamento de resíduos em praias, rios e lagos; e das queimadas de lixo a céu aberto. Por
fim, a PNRS delineia o caminho para a reciclagem, reutilização e uso mais consciente dos materiais ao responsabilizar: i) as
empresas geradoras pela logística reversa de seus produtos; e ii) a própria sociedade civil pela geração do lixo.
9
Uma das maiores dificuldades técnicas da conversão de lixões em aterros é a dificuldade em se realizar a impermeabilização
inferior necessária à prevenção da poluição das águas (superficiais e subterrâneas) e do solo após o depósito inicial de resíduos.
10
Conforme exemplificado pela Pesquisa Nacional de Saneamento Básico 2008 (IBGE, 2010), os custos com a coleta,
tratamento e disposição de resíduos pode representar até uma quinta parte (20%) do orçamento municipal.
ARCADIS Tetraplan 24

37. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
dispêndios futuros com a administração de tais passivos ambientais - muitas vezes
irremediáveis.
Uma vez que os investimentos nas melhorias ambientais dos lixões são financiados pelos
projetos de crédito de carbono, os custos evitados pelos municípios com os lixões podem ser
canalizados para outros fins, inclusive os de incentivo à criação de cooperativas de triagem e
reciclagem de resíduos, recuperação ambiental de áreas degradadas e etc.11
Concluindo, a Política Nacional de Resíduos Sólidos estabelece os princípios para a
elaboração de planos regionais, estaduais e nacional de gestão dos resíduos sólidos. A
vanguarda das políticas públicas para o setor é justamente a realização de ações que
coordenem esforços entre os diferentes âmbitos de governo para: a minimização da geração
de resíduos; a logística reversa; a valorização dos resíduos por conta da geração de
empregos de reciclagem dignos e reconhecidos; pelo correto tratamento dos materiais
dispostos, evitando danos ao ambiente e à saúde; e finalmente pelo aproveitamento do
inevitável subproduto do lixo, o biogás. Esta vanguarda encontra abrigo na PNRS sob a
forma de incentivo às melhorias em lixões tendo como financiador - parcial ou não – de
projetos de comercialização de créditos de carbono.
VII.5.2. Aterros sanitários
VII.5.2.1. Análise de viabilidade genérica para aterros sanitários
Seguindo a análise de viabilidade econômica genérica sob a metodologia construída, são
apresentados a seguir os resultados pertinentes aos aterros sanitários. A premissa
orientadora é que são desconsiderados os investimentos em sistemas de drenagem,
captação, bombeamento e queima, haja vista a obrigatoriedade destes nos aterros sanitários
por conta da NBR 8419/1984.
Gráfico 5 - Custo em reais por megawatt para aterros sanitários
11
Pode-se compreender o valor das receitas oriundas da comercialização dos créditos de carbono como o equivalente ao
pagamento pelos serviços ambientais prestados por um manguezal para filtrar água, criar barreiras contra enchentes e abrigar
peixes e crustáceos com valor de uso para o homem. Assim, o pagamento pelo serviço de se tratar o biogás e não deixar com
que sua emissão prejudique o clima global internaliza esta externalidade negativa. Ademais, gera externalidades positivas como,
entre outros, a drenagem de parte do chorume, a cobertura superficial que evita a produção de mais chorume, a emissão de
odores evitados pela queima do biogás.
ARCADIS Tetraplan 25

38. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
O custo para instalação do megawatt incorrido pelos aterros sanitários, como de se esperar, é
menor do que o incorrido pelos vazadouros a céu aberto (lixões), apresentando uma média
de R$ 293 contra R$ 370. Observa-se no Gráfico 5 acima comportamentos equivalentes aos
da viabilidade dos lixões, porém com a curva oscilando em patamares mais reduzidos.
Aplicou-se a modelagem de viabilidade para duas tipologias de projeto, a saber:
Projetos de geração de energia elétrica e créditos de carbono (modelagem padrão);
Projetos apenas de geração de energia elétrica (sem créditos de carbono)12.
Ilustra-se abaixo, no Gráfico 6, o valor presente líquido da viabilidade financeira de projetos
de geração de energia elétrica e comercialização de créditos de carbono, que pela curva azul
demonstra-se positiva e significativa. Para nenhum potencial de geração a viabilidade mostra-
se negativa.
A comparação entre a curva azul e vermelha (projeto de geração de energia elétrica sem os
créditos de carbono) evidencia o efeito dos créditos de carbono: sem os quais nenhum aterro,
independente de sua potência, consegue se tornar viável economicamente. Os créditos de
carbono tornam-se, como no caso dos vazadouros a céu aberto (lixões), o fiel da balança.
Gráfico 6 - Valor presente líquido para aterros sanitários com geração de energia elétrica e
crédito de carbono e apenas geração de energia elétrica (milhões de reais)
VII.5.2.2. Conclusões sobre aterros sanitários
Haja vista a viabilidade econômica positiva, vislumbra-se a conversão de aterros sanitários
existentes em usinas geradoras de energia elétrica. Tal uso do biogás é claramente vantajoso
sob o ponto de vista ambiental - quando se produz um megawatt por meio do biogás, deixa-
se de produzir a mesma unidade energética com outra forma de combustível, possivelmente
fóssil13.
12
Diferentemente da modelagem para os lixões, não foi simulada a viabilidade de projetos em aterros sanitários que contemplam
apenas a geração de créditos de carbono. Isso ocorre uma vez que a infraestrutura dos aterros sanitários já contempla, pela
NBR 8419.2984, a recuperação e tratamento do biogás.
13
Mesmo no caso de substituição de energia equivalente proveniente de fontes hídricas, tecnicamente renováveis, deixou-se de
alagar áreas, desviar rios e reassentar moradores involuntariamente.
ARCADIS Tetraplan 26

39. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
Muito embora não se deva jamais incentivar a geração e disposição de resíduos orgânicos
como forma de se obter combustível para a geração de energia elétrica, tal matéria prima
tende a se tornar ainda mais abundante no curto e médio prazo. São diversos os fatores que
corroboram para a instalação de usinas de geração de energia elétrica pelo biogás, a saber:
A quantidade de resíduos sólidos produzidos pelo brasileiro, em média, é de aproximadas
oitocentos gramas por dia. Considerando-se o enriquecimento da população brasileira e
os índices de produção de resíduos de países desenvolvidos, por volta de 1,2 quilos por
dia, a quantidade de resíduos produzidos no país deve continuar aumentando, ao menos
no curto prazo;
Segundo a Pesquisa Nacional de Saneamento Básico do IBGE (2010), quase mil
municípios brasileiros já contam com programas de coleta seletiva de resíduos
implementados. À medida que o volume de resíduos dispostos nos aterros sanitários
passa por triagens prévias que dele retiram materiais recicláveis (inertes), a gravimetria
dos depósitos será alterada a favor do material orgânico. Como conseqüência, o
potencial de geração de biogás tende a aumentar, principalmente no cenário prospectivo
de aumento dos programas municipais de coleta seletiva14;
A aprovação do marco regulatório para o setor de resíduos, na forma da Política Nacional
dos Resíduos Sólidos, reforça e acelera a tendência já identificada de substituição dos
vazadouros a céu aberto (lixões) e aterros controlados existentes para aterros sanitários.
Aterros sanitários, por contarem obrigatoriamente com sistemas de drenagem, captação
e queima do gás, tornam-se mais atrativos para a recepção de sistemas de geração de
energia elétrica;
A produção de energia elétrica por meio do biogás, assim como em qualquer outro
processo de combustão, gera como subproduto energia térmica. Com a evolução
tecnológica e a crescente necessidade de se operar em sistemas fechados de recursos
naturais, pode-se em um futuro breve passar a aproveitar também esta energia elétrica.
O próprio aterro pode fazer uso do calor gerado para processos próprios que demandam
calor, notadamente a secagem de chorume. Adicionalmente, podem-se desenvolver
técnicas de comercialização da energia térmica para usos industriais diversos;
A matriz energética brasileira é apoiada basicamente na geração hídrica que, na maior
parte dos casos, encontra-se a distâncias consideráveis dos grandes centros
consumidores. Por conseqüência a energia elétrica gerada é transmitida via extensas
redes de transmissão que geram inevitáveis perdas de potência. A geração de energia
elétrica por meio do biogás, por outro lado, está geralmente próxima aos grandes centros
urbanos, evitando-se parcialmente os investimentos em transmissão e perdas em
transmissão caso essa mesma quantidade de energia fosse oriunda centros geradores
mais afastados.
A viabilidade econômica para a adaptação de aterros sanitários em geradores de energia
elétrica, tal como modelada no presente estudo, poderá se tornar ainda mais atrativa quando
um maior número de projetos demandar equipamentos similares. Maiores escalas de
produção para fornecedores chave, como no caso dos motogeradores, possibilitarão
14
Estes programas segregam, em sua maioria, papel e/ou papelão, plástico, vidro e metal (materiais ferrosos e não ferrosos).
Embora ainda haja um longo caminho para que a totalidade dos mais de 5 mil municípios brasileiros detenham programas de
coleta seletiva, o aumento no número de municípios que os adotaram de duas décadas atrás para hoje é muito expressivo: de
58 para quase mil (dados da Pesquisa Nacional de Saneamento Básico 2008 do IBGE, publicada em 2010).
ARCADIS Tetraplan 27

40. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
otimizações logísticas e/ou de custos de importação que melhorarão a viabilidade de novos
entrantes.
Existem, ainda, outras possibilidades de se comercializar o biogás oriundo da disposição de
resíduos. Uma delas é por via da produção de energia elétrica por turbinas a gás ou a vapor
ao invés de motores ciclo Otto, tal qual a analisada no presente estudo. Outra possibilidade,
ainda pouco explorada, é a instalação de usina de beneficiamento do biogás para posterior
venda como combustível. Tal processo trata o gás do lixo de forma a gerar como produto final
concentrações elevadas de metano, similares às encontradas no GNV (gás natural veicular).
Com poder calorífico aumentado em proporção da quantidade e metano, esse gás pode ser
comercializado para diversos fins, dentre eles como combustível automotivo.
Por fim, torna-se importante frisar que o potencial de geração de energia elétrica por conta do
biogás não é produzido em volumes suficientes para atender a demanda de energia elétrica
do país - motivo pelo qual é fonte alternativa para suprir parte desta de forma sustentável por
ser de fonte renovável e oriunda, literalmente, do lixo.
VII.5.3. Ressalvas quanto à modelagem
A modelagem utilizada para avaliar a viabilidade econômica de projetos de uso do biogás
para produção de energia elétrica e comercialização de créditos de carbono foi construída
com dados de mercado e parâmetros compatibilizados com operações correntes de geração
de energia elétrica. Assim sendo, garantiu-se elevado grau de fidelidade, muito embora
importantes ressalvas se façam necessárias quando da generalização dos resultados
apresentados através dos três blocos de análise anteriores15.
VII.5.3.1. Dificuldades de modelagem
Existem alguns valores de referência quanto ao uso do biogás como combustível que, por
mais que tenham sido previamente pesquisados e estimados de forma conservadora, podem
apresentar variações ao longo dos anos, bem como variações oriundas de especificidades
locais. São estes:
Quantidade de gás metano (CH4) no biogás: embora se aproxime de uma constante
devido à gravimetria dos resíduos que dele se originam, apresenta variações por vezes
significativas;
Poder calorífico real do biogás (quilocalorias por normal metro cúbico), quando queimado
como combustível, é dependente de fatores ambientais como pressão atmosférica e
temperatura;
Consumo específico de combustível em quilocalorias por quilowatts-hora.
Outra dificuldade de modelagem corresponde à mensuração dos investimentos necessários
nas linhas transmissão de energia elétrica devido às particularidades de localização dos
centros geradores e das subestações de energia elétrica. Por fim, os custos das licenças e
15
Avaliações superficiais e com pouco embasamento técnico podem acarretar em sub ou superdimensionamento dos
equipamentos, principalmente dos motogeradores. Isto pode acarretar problemas respectivos de baixo aproveitamento ou
ociosidade das máquinas. Em ambas as situações os investimentos realizados são impactados consideravelmente.
ARCADIS Tetraplan 28

41. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
autorizações ambientais para instalação da usina e, em especial, da linha de transmissão
também são de difícil mensuração, pois dependem de situações particulares.
VII.5.3.2. Custos imprevistos
Assim como em qualquer outro investimento em geração de energia elétrica, há diversos
riscos inerentes ao processo que dificilmente podem ser modelados, como a eventual
necessidade de compra de energia de back-up ou ainda uma parada mais delongada para
manutenção ou troca de peças dos motogeradores. Para tais imprevistos o empreendimento
deverá apresentar rentabilidade suficiente para que se provisionem tais recursos.
Outros imprevistos que podem ocorrer advém da interface da usina termelétrica à biogás
com: i) órgão ambiental estadual; ii) concessionário local de energia elétrica; e iii) Agência
Nacional de Energia Elétrica16.
Órgão ambiental estadual: gastos imprevistos podem ocorrer quando do: a) licenciamento
das instalações da usina geradora e principalmente das linhas de transmissão por meio
de custos com supressão de vegetação ou mesmo com a execução de programas
básicos ambientais; e b) consideração da emissão de NOx como poluentes17.
Concessionário local de energia elétrica: há necessidade de consenso com as condições
operativas determinadas pelo concessionário local de energia elétrica que, por falta de
regularização homogênea, poderá provocar gastos significantes quando da conexão à
rede.
Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel): produtores independentes de energia
elétrica, não obstante o combustível utilizado ou o porte do empreendimento devem ser
registrados junto à agência federal que regulamenta o setor, cujo arcabouço legal poderá
se traduzir em imprevistos de custo e prazo.
VIII. Mecanismos de Políticas Públicas
VIII.1. Simulação de Viabilidade Econômica para Seis Possíveis
Intervenções Públicas
As análises anteriores ilustram que é possível utilizar-se do biogás produzido pela
decomposição de resíduos sólidos municipais para dois propósitos distintos: i) combustível
para a produção de energia elétrica - adequado para o caso dos aterros sanitários, que já
detém sistemas de drenagem e captação de biogás pré-instalados; e ii) agente financiador de
16
Os imprevistos que advém das interações com outros domínios da política pública podem ser mitigados ou até totalmente
evitados mediante programas holísticos de incentivo à produção de energia e créditos comercializáveis de carbono pelos locais
de disposição de resíduos, utilizando-se assim o combustível renovável de forma economicamente viável. As conclusões
apresentam discussão mais aprofundada.
17
O NO e o NO2, por tratarem-se de óxidos que reagem na atmosfera e estarem relacionados à efeitos ambientais negativos
como a chuva ácida e a eutrofização de cursos d'água e danos à saúde humana, estes gases detém legislações específicas
quanto ao controle de suas fontes emissoras. Se considerados como poluentes, os aterros que produzem energia elétrica
estarão sujeitos à multas e taxações que podem vir a inviabilizar suas atividades, muito embora estejam evitando em
concomitância a emissão de emissão de metano, também poluente e causador do efeito estufa.
ARCADIS Tetraplan 29

42. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
melhorias ambientais para o caso dos lixões, cuja execução de obras para a captação e
queima do biogás para geração de créditos de carbono incita melhorias.
Ao se reconhecer o papel do Estado como indutor necessário para a adoção de energias
renováveis, incluindo o uso do biogás, apresenta-se os resultados da análise de viabilidade
econômica simulando seis possíveis intervenções públicas. Enquanto que a adoção de
qualquer mecanismo de incentivo é de âmbito restritamente público, objetiva-se com as
simulações que se seguem munir os tomadores de decisão - principalmente no âmbito
Federal - de ferramentas que os auxiliem quanto à escolha do instrumento adequado para o
caso do biogás18.
Adicionalmente, segregou-se a análise entre vazadouros a céu aberto (lixões) e aterros
sanitários, dado a diferença de investimentos e eficiência na captação do biogás entre estes,
como já tratado no item anterior.
Por fim, comparam-se todas as intervenções modeladas com o cenário base, isso é,
nenhuma intervenção. Em todas as simulações foram mantidos todos os outros parâmetros
da modelagem constantes, salvo a intervenção simulada.
VIII.1.1. Taxa de financiamento subsidiada
A primeira das simulações de possíveis intervenções públicas toma a forma de subsidio da
taxa de financiamento para empreendimentos que fazem uso do biogás. Tal intervenção
justifica-se pela simplificação de sua execução, que pode ocorrer por meio de agência ou
banco de fomento, por exemplo.
Gráfico 7 - Resultados de viabilidade para simulação de taxa de financiamento subsidiada -
vazadouros a céu aberto (lixões)
Valor presente líquido (R$ MM) Índice de rentabilidade
Vazadouros a céu aberto (lixões)
18
De forma alguma se pretende esgotar as possibilidades destas com as seis intervenções ora modeladas. A gama de
simulações intenta abranger diferentes âmbitos de intervenção pública de forma ilustrativa. Justamente por isso não é realizada
descrição detalhada dos resultados das modelagens, mas sim apresentam-se os resultados de valor presente líquido e índice de
rentabilidade por meio de gráficos.
ARCADIS Tetraplan 30

43. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
Como parâmetro de modelagem da intervenção, reduziu-se a taxa de financiamento de
10,75% ao ano (equivalente à taxa básica atual de juros da economia, a taxa Selic), para a
taxa de 6,5% ao ano.
Gráfico 8 - Resultados de viabilidade para simulação de taxa de financiamento subsidiada -
aterros sanitários
Valor presente líquido (R$ MM) Índice de rentabilidade
Aterros sanitários
VIII.1.2. Financiamento de longo prazo
Como mencionado na descrição da modelagem, os parâmetros utilizados para os cálculos de
viabilidade são de mercado. Assim sendo considerou-se um horizonte de financiamento de
10 anos por: i) ser compatível com as taxas de mercado para investimentos de maturação
longa; ii) ser compatível com possíveis concessões ou contratações públicas para disposição
final de resíduos.
Gráfico 9 - Resultados de viabilidade para simulação de taxa de financiamento de longo prazo -
vazadouros a céu aberto (lixões)
Valor presente líquido (R$ MM) Índice de rentabilidade
Vazadouros a céu aberto (lixões)
Eis que uma das formas de se intervir a favor do uso do biogás como combustível é conceder
a exploração do local de disposição e financiar os investimentos necessários por prazo mais
ARCADIS Tetraplan 31

44. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
longo. Simulou-se, portanto, uma mudança de prazo de 10 para 15 anos (2010 a 2025).
Como em todas as simulações, os demais parâmetros da modelagem não se alteraram.
Gráfico 10 - Resultados de viabilidade para simulação de taxa de financiamento de longo prazo
– aterros sanitários
Valor presente líquido (R$ MM) Índice de rentabilidade
Aterros sanitários
VIII.1.3. Isenção fiscal
A terceira simulação de possíveis intervenções públicas diz respeito a uma eventual política
de âmbito federal: isenção fiscal. O incentivo às energias limpas via redução direta de
impostos é a mais praticada pelos países em desenvolvimento.
Gráfico 11 - Resultados de viabilidade para simulação de isenção fiscal - vazadouros a céu
aberto (lixões)
Valor presente líquido (R$ MM) Índice de rentabilidade
Vazadouros a céu aberto (lixões)
Como pressuposto, considerou-se uma redução de 50% na cobrança do IRPJ (imposto de
renda da pessoa jurídica), cuja alíquota seria reduzida de 15% na modelagem padrão (ou
cenário base) para 7,5%.
ARCADIS Tetraplan 32

45. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
Gráfico 12 - Resultados de viabilidade para simulação de isenção fiscal - aterros sanitários
Valor presente líquido (R$ MM) Índice de rentabilidade
Aterros sanitários
VIII.1.4. Tarifa de energia elétrica subsidiada
Uma das possíveis intervenções públicas visando o incentivo à adoção de energias limpas é
o pagamento de tarifas subsidiadas, ou tarifas-prêmio. Como abordado detalhadamente no
item sobre o contexto das políticas públicas, essa é uma das práticas mais comuns de
incentivo, e consiste em garantir ao produtor de energia limpa um preço diferenciado e
garantido para a comercialização de sua energia elétrica, acima da praticada no mercado.
Como forma de se investigar qual seria o efeito de uma tarifa-prêmio (ou subsidiada) na
viabilidade econômica, adotou-se a premissa de que seriam garantidos para os produtores de
energia elétrica por meio do biogás preços 10% superiores aos praticados no mercado19.
Gráfico 13 - Resultados de viabilidade para simulação de taxa de energia elétrica subsidiada -
vazadouros a céu aberto (lixões)
Valor presente líquido (R$ MM) Índice de rentabilidade
Vazadouros a céu aberto (lixões)
19
As tarifas de energia elétrica utilizadas na modelagem padrão (ou cenário base) foram de R$ 145,00 por MWh no Mercado
Regulado (ACR) e de R$ 230,00 por MWh no Mercado Livre (ACL). Ademais, a modelagem considerou a venda de 50% da
energia elétrica para cada uma das duas categorias de preço (ACR e ACL). Assim sendo, a tarifa ACR subsidiada foi de R$
159,50 e a ACL de R$ 242,00, novamente mantendo-se todos os outros parâmetros e premissas constantes.
ARCADIS Tetraplan 33

46. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
Gráfico 14 - Resultados de viabilidade para simulação de taxa de energia elétrica subsidiada -
aterros sanitários
Valor presente líquido (R$ MM) Índice de rentabilidade
Aterros sanitários
VIII.1.5. Créditos de carbono subsidiados
A quinta forma de interferência investiga os efeitos de um possível incremento no preço da
tonelada de carbono equivalente na viabilidade econômica. Independentemente do futuro do
Protocolo de Quioto, uma das possíveis intervenções públicas é o estabelecimento de um
mecanismo de compra e venda de créditos de carbono (de âmbito Estadual ou mesmo
Federal).
Gráfico 15 - Resultados de viabilidade para simulação de créditos de carbono subsidiados -
vazadouros a céu aberto (lixões)
Valor presente líquido (R$ MM) Índice de rentabilidade
Vazadouros a céu aberto (lixões)
Outra possibilidade de ferramental público de mesma finalidade seria o oferecimento da
garantia de um patamar mínimo de preço para os projetos de biogás, onde as diferenças de
ARCADIS Tetraplan 34

47. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
preço que eventualmente ocorram entre a tonelada de CO2e praticada no mercado e o
patamar mínimo acordado seriam cobertas pelo agente incentivador20.
Como premissa vislumbrou-se uma elevação no preço da tonelada de carbono dos 10 euros
modelados como cenário base para 15 euros. Esse patamar de preços justifica-se por ter sido
o negociado no mercado europeu de 2008 ao início de 2010. Note-se que todos os demais
parâmetros e premissas da modelagem permanecem constantes, inclusive no tangente à
comercialização paralela de energia elétrica.
Gráfico 16 - Resultados de viabilidade para simulação de créditos de carbono subsidiados -
aterros sanitários
Valor presente líquido (R$ MM) Índice de rentabilidade
Aterros sanitários
VIII.1.6. Partilha da receita oriunda da comercialização dos créditos de
carbono com as prefeituras dos municípios
O município detém a responsabilidade legal pela destinação de resíduos sólidos municipais.
Assim sendo, é de sua prerrogativa conceder o local de disposição sob sua administração (ou
concessão) para exploração do biogás por uma empresa privada. Caso ocorra a concessão
para exploração do biogás, como foi o nos municípios de São Paulo e Rio de Janeiro, é
facultativo ao município cobrar um percentual das receitas oriundas da comercialização dos
créditos de carbono como forma de remunerar tal concessão pública.
Como as regras dessa partilha (ou royalties) são de inteira responsabilidade dos municípios,
optou-se por não considerar tal partilha na modelagem padrão realizada. Como forma de se
investigar a interferência que tal partilha teria na viabilidade econômica, adotou-se como
premissa para a simulação um percentual de 50% de partilha para o município sobre a receita
oriunda da comercialização dos créditos de carbono.
20
O Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL), considerado pela modelagem para fins de comercialização dos créditos de
carbono, abriga-se sob o Protocolo de Quioto. Exemplo de transação de créditos de carbono exógenas ao Protocolo de Quioto é
realizado pela prefeitura da cidade de São Paulo, por meio da Secretaria Municipal de Meio Ambiente (SVMA). Esta recebe
créditos de carbono oriundos da concessão para exploração do biogás do Aterro Sanitário Bandeirantes, os acumula em
quantidades substantivas e lança uma concorrência para oferta de sua cota através de leilões monitorados pela Bolsa de
Mercadorias e Futuros / Bolsa de Valores de São Paulo.
ARCADIS Tetraplan 35

48. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
Justifica-se tal simulação como forma de mensurar o efeito que os poderes municipais detêm
de incentivar a exploração do biogás em seus locais de disposição por conta da prerrogativa
de como e quanto cobrarem como partilha.
A título de exemplo, vislumbra-se mecanismo de incentivo para uso do biogás por parte do
município que crie um escalonamento de percentuais da partilha acima de um patamar
mínimo de viabilidade, onde quanto melhor fossem os resultados, maior seria o percentual de
partilha. De forma oposta, caso o projeto não estivesse atingindo patamares mínimos, o
percentual de partilha seria nulo. Dessa forma, o capital privado teria maior segurança em
realizar o investimento inicial demandado.
Gráfico 17 - Resultados de viabilidade para simulação de partilha da receita oriunda da
comercialização dos créditos de carbono com as prefeituras - vazadouros a céu aberto (lixões)
Valor presente líquido (R$ MM) Índice de rentabilidade
Vazadouros a céu aberto (lixões)
Gráfico 18 - Resultados de viabilidade para simulação de partilha da receita oriunda da
comercialização dos créditos de carbono com as prefeituras - aterros sanitários
Valor presente líquido (R$ MM) Índice de rentabilidade
Aterros sanitários
ARCADIS Tetraplan 36

49. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
VIII.2. Contexto das Políticas Públicas
Em todo o mundo, a urgência em se reduzir a emissão atmosférica de gases de efeito estufa
provocou a adoção de quadros regulamentares favoráveis para incentivar o setor privado a
investir em energias renováveis. Tal incentivo é realizado de diversas formas em uma vasta
gama de instrumentos, esquemas e mercados que se criam no intuito de gradualmente
migrar as matrizes energéticas mundiais dos combustíveis fósseis para os renováveis21.
Nesse contexto o uso do biogás torna-se um importante complemento às políticas
energéticas dadas o seu determinismo: i) os locais de disposição independem da matriz
energética, pois seu fim primordial é a destinação final de resíduos; e ii) os resíduos sólidos
municipais são produzidos independentemente da política energética. Assim sendo, seu
aproveitamento classifica-se como sustentável.
Existe uma miríade de mecanismos de políticas públicas em uso ao longo dos mais diversos
países para incentivar o desenvolvimento de energias renováveis. Pode-se resumi-las nas
categorias abaixo:
Tarifas-prêmio: adoção de um preço diferenciado e garantido para a comercialização de
energia elétrica limpa;
Cota para energias renováveis: estabelece uma cota mínima, ou participação mínima,
para a energia elétrica oriunda de fontes renováveis;
Subsídio direto: pagamento direto de parte ou todo custo para adoção de determinada
energia elétrica, bastante utilizada para incentivar a instalação de painéis solares ou
sistemas de aquecimento de água, por exemplo;
Abatimento, total ou parcial, de impostos sobre as taxas de juros advindas de
financiamentos em energia elétrica limpa;
Reduções de impostos sobre venda, sobre energia elétrica e afim;
Emissão de certificados comercializáveis para energia elétrica limpa: criação de mercado
para de certificados de energia elétrica limpa, tipicamente tendo um megawatt/hora como
unidade padrão;
Crédito de impostos para produtores independentes em função ou não da quantidade
produzida;
Cobrança líquida para produtores independentes: cobrada apenas a diferença entre o
produzido e entregue à rede e o consumido;
Investimentos públicos diretos ou incentivos à financiamento;
Interveniências públicas em leilões e afins a título de tornar mais atrativos os preços
praticados.
21
As políticas de incentivo, adotadas com bastante ênfase pelos países da União Européia, vem surtindo efeito gradual, porém
notável. Segundo o relatório do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA) intitulado Global Trends in Green
Energy 2009, de toda a energia elétrica adicionada em 2009 na União Européia, 60% é advinda de fontes renováveis. Nos
Estados Unidos, metade das fontes energéticas instaladas no mesmo ano é oriunda de fontes renováveis. Estima-se que os
investimentos em energias como a de biomassa, bicombustíveis, hídrica, solar e eólica totalizaram 162 bilhões de dólares em
2009. A capacidade de geração de energia elétrica proveniente de fontes outras que não a nuclear, gás natural e carvão mineral,
representou, em 2009 uma potência de 80 GW em todo o mundo. Desse montante, 31 GW correspondeu à grandes hidrelétricas
e o restante se obteve de demais fontes limpas, novamente segundo o Global Trends in Green Energy 2009.
ARCADIS Tetraplan 37

50. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
O uso da biomassa oriunda de processos agrícolas, florestais e resíduos municipais (biogás)
gera mundialmente estimados 54 GW de acordo com o Renewables 2010: Global Status
Report. O Gráfico 19 abaixo relaciona a participação dos maiores players mundiais desse
setor, onde os maiores destaques pertencem aos Estados Unidos e à União Européia.
Gráfico 19 - Participação na energia elétrica de biomassa (54 GW no total)
O mesmo reporte indica um crescimento de 7% na geração de energia elétrica
especificamente pelo biogás. O país com a maior capacidade instalada em biogás, de 1,7
GW, é a Alemanha, que detém aproximadamente 4.700 usinas. Os Estados Unidos, a
Inglaterra e a Itália também detêm capacidades expressivas instaladas em biogás, com
respectivos 790 MW, 680 MW e 220 MW. Alguns países em desenvolvimento também
demonstram crescente interesse pelo combustível. A Tailândia, por exemplo, detém
capacidade de 51 MW em biogás. A realização do potencial energético brasileiro encontrado
pelo presente estudo, de 311 MW, colocaria o país como um dos maiores geradores desta
energia elétrica do mundo.
VIII.3. Fontes de Financiamento
Após a prospecção do potencial de geração de energia elétrica a partir dos aterros sanitários,
vazadouros a céu aberto (lixões) e do esgotamento sanitário utilizando como combustível o
biogás, cabe elencar as linhas de financiamento disponíveis no mercado - por meio de fundos
de investimento, programas de incentivos e outros - para incrementar o uso do biogás como
fonte de energia elétrica sustentável.
Existem no Brasil oportunidades de financiamento voltadas para a geração de energia
elétrica a partir de fontes renováveis que devem ser avaliadas quanto às vantagens e
desvantagens que apresentam. Existem também diferentes fontes de financiamento
internacionais para este setor. Há principalmente para países considerados desenvolvidos,
esforços notáveis para contribuir com o incremento do uso de fontes renováveis nas matrizes
energéticas de países classificados como em desenvolvimento. Esta preocupação diz
respeito à necessidade premente da redução da utilização do uso de combustíveis fósseis
para geração de energia elétrica, que tem seus custos de abatimento geralmente mais baixos
em países em desenvolvimento.
ARCADIS Tetraplan 38

51. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
Assim sendo, são listadas apresentadas abaixo as principais fontes de financiamento
nacionais e internacionais para o desenvolvimento de projetos de captação e uso de biogás
como fonte geradora de energia elétrica, com destaque para os aterros sanitários22.
Fontes Nacionais: Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES);
Banco do Nordeste (BNB); Regime Especial de Incentivos para o Desenvolvimento da
Infraestrutura (REIDI); Fundo Nacional de Meio Ambiente (FNMA); Programa de
Cooperação Técnica Eletrobrás / GTZ; Fundo Nacional sobre Mudança do Clima
(FNMC).
Fontes Internacionais: Banco Internacional de Desenvolvimento (BID); International
Utility Efficiency Partnerships, INC. (IUEP); Sustainable Energy Finance Initiative (SEFI);
E+Co.
Multilaterais: Banco Internacional de Reconstrução e Desenvolvimento; Global
Environment Facility (GEF); International Finance Corporation (IFC).
Existem diversas opções de fontes de financiamento para energias renováveis, onde se
enquadra o uso do biogás para geração de energia elétrica. Estas abrangem: i) linhas de
financiamento com prazos e carência alongados e/ou taxas abaixo das de mercado; ii)
programas de incentivo direto à energias renováveis; iii) incentivos fiscais; iv) financiamentos
parciais, como no caso do mercado para os créditos de carbono; v) cooperações técnicas; vi)
patrocínio direto de projetos; e vii) participação societária para alavancagem e estruturação
de projetos.
A diversidade observada nas modalidades de financiamento se apresenta como vantagem
para empreendedores do setor, que encontram sobremaneira um mercado crescente e com
uma dinâmica própria, envolvendo fontes nacionais, internacionais, privadas e organismos
multilaterais. A maioria das fontes, entretanto, tende a privilegiar empreendimentos de grande
porte, principalmente pelos custos e escalas dos projetos envolvidos. Organismos
multilaterais como o BID, por exemplo, destacam apoio a projetos com algum envolvimento
do setor público, onde estratégias de longo prazo estejam envolvidas. Denota-se ainda que a
participação do investimento energético brasileiro em fontes renováveis outras que a hídrica é
tímida.
IX. Conclusões
O Relatório publicado em 2007 pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas
(IPCC) aponta a geração de energia elétrica como sendo a principal atividade humana que
contribui para as emissões globais de gases de efeito estufa, representando 26% do total23.
Ademais, há a premente e crescente demanda por energia elétrica, especialmente em países
como o Brasil, ainda em fase de desenvolvimento e enriquecimento.
22
O levantamento de fontes de financiamento não pretende esgotar a listagem das inúmeras linhas cabíveis, mas sim ilustrá-las.
23
As demais fontes, em ordem decrescente, são as emissões da indústria (19,4%), as oriundas das perdas e queimadas de
florestas (17,4%), as geradas pela agricultura (13,5%) e finalmente pelos transportes (13,1%).
ARCADIS Tetraplan 39

52. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
O atendimento dessa demanda por meio do biogás, subproduto da atividade humana, torna-
se, nesse contexto, importante para o aprimoramento da matriz energética nacional com
recurso renovável. Mesmo tendo uma matriz energética limpa, a utilização do combustível
que brota, literalmente, do lixo deve ser incentivada24. Adicionalmente, uma vez que os
aterros e lixões com potencial encontram-se locados e operando, há possibilidade de se obter
representativa capacidade instalada em prazos relativamente curtos quando comparados à
outras fontes.
Como forma de tornar tangível o potencial energético apresentado pelo biogás e tomando-se
como base que o consumo médio de energia elétrica para fins residenciais no Brasil gira em
torno de 150 kWh por mês por pessoa, os 56 locais pesquisados gerariam energia elétrica
suficiente para abastecer quase um milhão de habitantes (Empresa de Pesquisa Energética,
2007). Adicionalmente, têm-se investimentos reduzidos em linhas de transmissão uma vez
que os locais de disposição de resíduos encontram-se em sua maior parte próximos aos seus
centros geradores - que por sua vez demandam a energia elétrica de uso residencial.
Importante frisar que a geração de energia elétrica por meio do biogás não alcançará volume
suficiente para substituir outras fontes de energia elétrica como a hídrica. Ademais, sua
exploração é fundamentalmente uma medida paliativa a ser aplicada no curto e médio prazo.
Tal medida paliativa deverá ser, no longo prazo, substituída por outras fontes de energia
elétrica renovável.
A adoção das premissas delineadas na Política Nacional de Resíduos Sólidos, tais como a
operacionalização de sistemas de logística reversa, recuperação de materiais, reciclagem e
principalmente a intensificação da prática da compostagem, reduzirão a quantidade de
resíduos cujo destino final será os aterros sanitários25. Em concomitância, reduz-se a
produção do combustível biogás.
Independentemente das vantagens de se transformar o biogás em fonte de energia elétrica,
portanto, há de se compreender as cadeias maiores envolvidas: i) a ampla indústria de
gestão de resíduos, que incorpora as estratégias de minimização e reutilização destes, bem
como a intensificação do uso de compostagem e de eficiência na captura de metano e sua
utilização; e ii) a demanda por energia elétrica que precisa ser comedida ao invés de suprida
à qualquer custo26.
24
A matriz energética brasileira é em sua maioria baseada nas fontes hídricas. Estas causam significativos impactos ao meio
ambiente através da modificação da vazão e característica dos rios, alagamento de áreas (muitas delas com florestas nativas),
bloqueio de corredores de biodiversidade, entre outros impactos geológicos e afins, sem nem entrar na seara dos diversos
impactos sociais causados pelos reassentamentos involuntários, alagamento de cemitérios, igrejas e outros. Os aproveitamentos
hídricos estão incorrendo cada vez mais em custos ambientas e sociais indiretos que concedem um limite próximo à sua
exploração.
25
A prática da compostagem para resíduos orgânicos de origem urbana por meio de decomposição aeróbia em menores escalas
ou por meio de decomposição anaeróbia em biodigestores de maior escala resultam ainda na criação de húmus. A utilização
desse adubo natural apresenta ainda uma alternativa ao uso de adubos e fertilizantes químicos que causam inúmeros prejuízos
ao meio ambiente (externalidades como a contaminação de cursos d'água e etc.).
26
Torna-se ilustrativo lembrar que em 2001 o Brasil passou muito próximo da racionalização forçada de energia elétrica por
conta de um período mais severo de estiagem - provocando o "apagão". Salvo em algumas regiões do país, o racionamento
forçado foi, em grande parte, evitado devido ao uso mais racional da energia, motivado por campanhas para evitar o desperdício.
ARCADIS Tetraplan 40

53. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
A produção de energia elétrica em larga escala demanda planejamento de longo prazo e
geralmente incorre em elevados investimentos financeiros. A Tabela 7 abaixo traz um
comparativo entre as tipologias de geração de energia elétrica renovável.
Tabela 7 - Comparativo de custos de implantação por tipologia
Tipologia Energética R$ / MW
Usinas de biomassa tradicional (principalmente bagaço) * 144
Pequena central hidrelétrica (PCH) * 142
Usinas eólicas * 131
Energia solar (painéis de fotocélula) ** 500
Biogás de vazadouros a céu aberto (lixões) *** 381
Biogás de aterros sanitários *** 284
Biogás (média entre lixões e aterros sanitários) *** 323
* EPE (Empresa de Pesquisa Energética, vinculada ao Ministério de Minas e Energia) - Dados referentes ao
Leilão de Fontes Alternativas de Energia Elétrica de 2010 (A-3 e Reserva), realizado dias 25 e 26 de agosto
de 2010 (http://www.epe.gov.br/leiloes/Paginas/default.aspx?CategoriaID=6695).
** Estimado pelos autores com base na literatura disponível.
*** Dados oriundos da modelagem realizada pelo presente estudo.
Embora mais custosos do que usinas de biomassa tradicional, pequenas centrais
hidrelétricas e usinas eólicas, os projetos de geração de energia elétrica pelo aproveitamento
do biogás detém uma vantagem intrínseca ao próprio combustível: os locais de produção do
gás estão vocacionados para tal. Não há uso alternativo do solo para os aterros (ao longo de
suas vidas úteis, pelo menos), assim não se tem desapropriações, reassentamentos e afins.
Importante notar que as modelagens realizadas pelo presente estudo consideraram as
receitas oriundas da comercialização da energia elétrica e também dos créditos de carbono.
Estes são fundamentais para a viabilização econômica dos projetos analisados - frisa-se a
relação de complementaridade dos créditos de carbono e sua posição como o fiel da balança
entre retornos do investimento positivos ou não.
Ao deter posição de fiel da balança, os créditos de carbono devem ser analisados com o
devido cuidado devido às incertezas quanto à forma de continuação do Protocolo de Quioto,
sob o qual abriga-se o principal mecanismo mundial de transação dos créditos de carbono, o
Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL).
Transcendendo o mérito puramente financeiro, os projetos de recuperação e queima de
biogás detém a capacidade de promover melhorias ambientais significativas nos lixões em
que forem instalados sem incorrer em investimentos públicos de mesma magnitude em
contrapartida. A comercialização dos créditos de carbono, para além de evitar a emissão de
gases de efeito estufa e mitigar, assim, o efeito negativo das mudanças climáticas, produzir
externalidades positivas e deve, portanto ser incentivado27.
27
Investimentos em saneamento básico, do qual a disposição de resíduos é parte integrante, tendem a internalizar ao menos
algumas das externalidades ambientais e sociais, gerando ganhos líquidos para a sociedade. Evidência disso está em uma
ARCADIS Tetraplan 41

54. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
Sob a ótica equivalente, a implantação de sistemas de geração e transmissão de energia
elétrica em aterros sanitários é recomendada dada sua viabilidade econômica atrativa e
relativa facilidade de adição de expressivos megawatts de potência próximos aos locais de
alto consumo.
X. Recomendações
Os investimentos em energia renovável apresentam, em sua maioria, custos superiores aos
necessários para a adoção de fontes tradicionais. Não obstante, invariavelmente as energias
renováveis trazem consigo externalidades positivas, tais como a mitigação das mudanças
climáticas pela queima do metano contido no biogás e da motivação de melhorias ambientais
e sociais em lixões quando estes passam a implementar projetos de certificação de créditos
de carbono.
Adicionalmente, investimentos na geração de energia elétrica que se utiliza do biogás como
fonte combustível apresentaram-se como viáveis economicamente sob as premissas da
modelagem ora realizada. Nesse contexto, incentivos públicos para a elaboração e
implantação de projetos de recuperação e queima de biogás são justificáveis sob a ótica do
desenvolvimento sustentável.
A internalização de custos socioambientais é de responsabilidade genuinamente pública, não
sendo diferente para o setor de destinação de resíduos sólidos municipais. Reconhecendo-se
o papel decisivo do Estado na criação de plataformas de tomada de decisão sobre suas
preferências, assim como no planejamento e estímulo a práticas desejáveis, tem-se a
necessidade de adoção de agenda positiva para o setor, reconhecendo-se as diversas
interfaces atuantes e abordadas ao longo do presente estudo28.
Assim sendo, a aprovação da Política Nacional de Resíduos Sólidos deverá motivar a criação
de uma agenda positiva para o incentivo à: i) adaptação de aterros sanitários em usinas
geradoras de energia elétrica; e ii) promoção de significativas melhorias ambientais em
vazadouros a céu aberto (lixões) via implementação de projetos de créditos de carbono.
Para a realização de tal agenda positiva, necessita-se estabelecer, sob a égide da Política
Nacional de Resíduos Sólidos:
Arcabouço de criação de Programa de Parceria Público-Privada (PPP) para o Incentivo à
Produção de Energia elétrica pelo Biogás e Mitigação das Mudanças Climáticas;
avaliação de custos e benefícios realizada pela Organização Mundial da Saúde (OMS, 2004) para a América Latina, que
concluiu que para cada dólar investido em saneamento na região, ganhos de mais de 13 mil dólares ocorreriam.
Parte significativa desse ganho se dá na forma de empregos. O Brasil já emprega, segundo a Organização Internacional do
Trabalho (OIT), cerca de meio milhão de trabalhadores na reciclagem ou reaproveitamento de materiais, constituindo-se assim o
emprego "verde" de maior representatividade. Ainda segundo a OIT e o Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente
(PNUMA), a reciclagem é a área mais promissora no país para empregos em setores ambientalmente corretos, desde que se
atendam as condições de trabalho com remuneração, segurança e salubridade adequadas.
28
Recomenda-se a realização de estudo de custo-benefício estendido para a mensuração pecuniária das externalidades
geradas pelos depósitos de resíduos inadequados. Sob evidência anedota relativa aos altos custos sociais e ambientais, estima-
se que os ganhos com sua internalização podem por si financiar os deltas de viabilidade encontradas no presente estudo.
ARCADIS Tetraplan 42

55. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
Delineamento das bases da PPP de forma a conceder tanto ao poder público quanto ao
empreendedor maiores graus de confiabilidade nos seus respectivos cálculos de
viabilidade;
Concessão de incentivos econômicos sob a forma de instrumento que viabilize a atração
do capital privado. Pode-se estabelecer mecanismos de gatilho para que, acima de certo
patamar de receitas, ela passe a ser compartilhada com o titular do local de disposição e
abaixo de certo patamar a partilha não ocorra. Vislumbra-se, ainda, a implantação de
mecanismo escalonado de partilha;
Homogeneização das legislações ambientais, considerando o local de disposição de
resíduos e a usina de produção de energia elétrica de forma holística;
Promoção de articulação entre os poderes, entes federativos e setores privados.
Independentemente da política pública que possa vir a ser adotada para o incentivo da
utilização do biogás, torna-se fundamental repensar o papel da demanda pela energia
elétrica, e não apenas da sua oferta. O custo da energia elétrica deveria, como forma de se
internalizar as externalidades ambientais e sociais geradas, refletir o real custo para a
sociedade das opções energéticas utilizadas29.
29
Como exemplo, ter-se-ia o custo do aquecimento global na energia advinda de termelétricas a carvão mineral; de
desertificação e desmatamento no custo da energia por carvão vegetal; alagamentos e interferências nos fluxos de vazão dos
rios na energia hídrica e etc. Leilões de energia poderiam, assim, refletir alguns critérios de impacto ambiental como forma de
incentivar o uso racional da energia.
ARCADIS Tetraplan 43

56. Estudo sobre o Potencial de Geração de Energia a partir de Resíduos de Saneamento (lixo, esgoto),
visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável
ARCADIS Tetraplan 44