O documento analisa a viabilidade técnica e econômica da utilização de bio-óleo produzido a partir de biomassa residual na geração descentralizada de energia elétrica como alternativa aos combustíveis fósseis. O trabalho propõe a utilização de pirólise rápida para converter a biomassa em bio-óleo e analisa o fluxo de caixa de uma central termoelétrica movida a bio-óleo, concluindo que há viabilidade econômica com retorno do investimento após 4 anos e Taxa Interna de Retorno

1. Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Escola de Engenharia
Pós-Graduação em Gestão de Energia - Edição 2011-2012
Análise da viabilidade técnico-econômica da
utilização de bio-óleo na geração descentralizada de
energia elétrica como alternativa à utilização de
combustíveis fósseis
Autor : Eng. Alexandre Otto Schwieder
Orientador: Prof. Dr. Jorge Otávio Trierweiler
Coorientação : M.Sc. Eng.a Fernanda Cabral Borges

2. Tema do trabalho
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Energia UFRGS

3. Tema do trabalho

O trabalho propõem a utilização de biomassa residual como fonte
energética para a geração de energia de forma descentralizada.

Pesquisas que abordam esse tema vem sendo desenvolvidas em muitos
países em varias localidades ( Comunidade Europeia, América do Norte e
China), os quais sinalizam que há viabilidade técnica nessa nova abordagem
para a biomassa residual.

A metodologia vem a apresentar como alternativa adequada para esse fim, a
tecnologia da pirólise rápida para a transformação da biomassa residual
sólida em bio-óleo, que posteriormente servirá com combustível alternativo
ao óleo diesel em uma central termoelétrica.
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4. Motivação do trabalho

Aproveitamento energético de resíduos de biomassa para a geração de
energia elétrica de forma descentralizada.

Proposição de uma alternativa para a ampliação da geração de energia de
baixo impacto e com baixos índices de GEE ( com possibilidade de redução
de 70 a 99% dos GEE).

A Lei Nacional de Resíduos Sólidos (Lei n. 12.305/2010) estipula que, a
partir de 2014, apenas os resíduos sem viabilidade econômica para a
recuperação devem ser depositados em aterros sanitários. A lei determina
ainda que lixões a céu aberto e aterros controlados sejam fechados.
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5. Metodologia
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6. Planta de Pirólise rápida
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7. O bio-óleo
O bio-óleo tem aproximadamente 40% do conteúdo energético do
óleo diesel por peso, porém em base volumétrica contém 60% do
conteúdo energético do óleo diesel.
Matéria-prima Densidade por Poder calorífico Densidade
volume[kg/m3] base seca[GJ/t] energética[GJ/
m3]
Palha 100 20 2
Serragem 400 20 8
Bio-óleo 1200 25 30
Carvão vegetal 300 30 9
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8. Avaliação econômica - Dados
Dados do
Dados entrada :
processamento :
Biomassa residual
Planta de pirólise rápida
Natureza: serragem Investimento inicial: R$ 400.000,00
Quantidade 1382,4 Vida útil[anos]: 10
disponível [t/ano] : Custos de Operação e 6,00%
Manutenção:
Teor de umidade : 10 a 12%
Potência instalada [kW] 20
Consumo energético[kWh/ano]: 138240
Capacidade de 200
processamento[kg / hora]:
Eficiência para bio-óleo[%]: 60,00%
Produção de Bio- óleo [kg/h]: 120
Jornada operacional [h/dia] : 24
Jornada operacional [h/ano] : 3456
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Produção UFRGS óleo
Energia de Bio- [kg/ano]: 829440

9. Avaliação econômica - Dados
Dados da Central Termoelétrica
Investimento inicial por kW 650,00
instalado[R$/kW]:
Capacidade Instalada [kW] 202,1
Vida útil: 10
Investimento inicial da R$
instalação[R$] 131.368,42
Custo de operação e 12,00%
manutenção[%/ano] :
Consumo bio-óleo 0,5
[kg/kWh] :
Disponibilidade[%] : 95,00%
Jornada operacional [h/dia] : 24
Produção de Energia
Pós-Graduação em Gestão de 1658880
Elétrica [kWh/ano]: Energia UFRGS

10. Resultados e avaliação
econômica
O resultado da avaliação econômica apresentado é que o
investimento seria pago após o 4° ano de operação do
empreendimento, e a TIR conseguida nesse fluxo chegou a
27,1%
VPL
Investimento inicial
R$ 600.000,00
Capital próprio R$ 531.368,42
R$ 400.000,00
TMA= 8,5% a.a. R$ 200.000,00
Prazo de 10 anos, R$ 0,00
R$
-R$ 200.000,00
Venda de energia
-R$ 400.000,00
no ACL a R$160,00/MWh
-R$ 600.000,00
. Anos
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11. Oportunidades de melhorias no
fluxo de caixa

Alteração do valor do custo da biomassa residual

Simulação com valor diferenciado da energia elétrica no
horário de pico

Redução do valor de investimento inicial na planta de
pirólise rápida

Aumento do rendimento de produção de bio-óleo da
planta de pirólise rápida
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12. Resultados avaliação econômica
Elevando o rendimento da planta de pirólise de 60% para
70% ...
O retorno do investimento é deslocado para após o 3° ano de
operação do empreendimento, e a TIR sobe para 31,9%
VPL
Investimento inicial R$ 800.000,00
R$ 600.000,00
Capital próprio R$ 553.263,16 R$ 400.000,00
R$ 200.000,00
TMA= 8,5% a.a.
R$ 0,00
R$
Prazo de 10 anos, -R$ 200.000,00
-R$ 400.000,00
Venda de energia -R$ 600.000,00
-R$ 800.000,00
no ACL a R$160,00/MWh Anos
. Pós-Graduação em Gestão de
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13. Conclusões
O trabalho demonstra que há viabilidade técnica e
econômica para o aproveitamento de resíduos de biomassa
na geração de energia elétrica.
Foram considerados como vantagens a geração de energia
com baixas emissões de GEE , além do destino nobre dado
aos resíduos que normalmente configuram um passivo
ambiental para as empresas que os geram.
A possibilidade de geração descentralizada em zonas com
baixa qualidade de energia elétrica, uma vez que traz a
geração de energia elétrica para o local próximo ao consumo.
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Energia UFRGS

14. Agradecimentos
Agradeço pela atenção,
Alexandre Otto Schwieder
Email : alexandreotto@gmail.com
Fone: 51 9644-6976
Jorge Otávio Trierweiler
Email: jorge@enq.ufrgs.br
Fone: 51 3308-4072
Fernanda Cabral Borges
Email: feborges@enq.ufrgs.br
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