Dissertação
Produção de energia renovável a partir do biogás em empreendimentos habitacionais: análise técnica, econômica e ambiental visando o desenvolvimento urbano sustentável
Registro en:
BARBOSA, Taísa Andrade. Produção de energia renovável a partir do biogás em empreendimentos habitacionais: análise técnica, econômica e ambiental visando o desenvolvimento urbano sustentável. 2019. 117 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2019
Autor
Barbosa, Taísa Andrade
Institución
Resumen
In Brazil, a significant portion of domestic sewage is treated through anaerobic processes,
which allows biogas energy recovery. In this context, this dissertation aimed to study biogas
production and usage potential for decentralised energy generation in compact sewage
treatment systems placed in residential buildings. For this, three establishments with distinct
socio-economic characteristics were adopted and a technical and economic viability of the
systems’ designed were analysed, as well as their environmental impacts. The volume of biogas
produced in each building (8.7 to 21.6 m³.day-1
) would allow generator to operate during some
hours per day, which should preferably occur at peak times (when energy tariff is more
expensive). Thus, it was detected that energy generation would not be enough to supply all
demand of buildings’ common area, yet, the project would allow savings of approximately one
month expenditures in a year. Results from economic feasibility analysis, with NPV of R$
4,460.51 (RMo) and R$ 590.97 (RSv) for the situation where all projects’ expenses where
accounted and of R$ 45,473.83 (RMo), R$ 33,639.05 (RSv) and R$ 88,959.44 (PAg) for the
situation considering only biogas system costs, showed that savings from biogas use were
sufficient to cover implementation, operation and maintenance expenditures in five of the six
conditions evaluated. Moreover, since environmental benefits are plenty motives to include
sustainable processes in new constructions and projects resulted in low per capita costs (R$
49.91 to R$ 85.80 with CAPEX and R$ 3.96 – R$ 4.91 with OPEX annually), it was understood
that the system presented great potential of application. Finally, technical feasibility analysis
permited do conclude that the main obstacles would be related to biogas technology
development in the region, specially about availability of adequate equipments for small biogas
volumes and the lack of guidelines for project designing. Therefore, it was highlighted the need
for complementary studies in order to encourage this sector, considering that environmental
and economic conditions are advantageous. Fundação de Apoio a Pesquisa e à Inovação Tecnológica do Estado de Sergipe - FAPITEC/SE No Brasil, uma parcela significativa dos esgotos domésticos é tratada através de processos
anaeróbios, os quais possibilitam o aproveitamento energético do biogás produzido. Nesse
sentido, essa dissertação buscou estudar o potencial de produção e utilização de biogás para
geração de energia elétrica descentralizada em sistemas compactos de tratamento de esgotos
em empreendimentos habitacionais. Para isso, três condomínios modelos com características
sócio-econômicas distintas foram adotados e as viabilidades técnica e econômica dos
sistemas projetados foram analisadas, assim como seus impactos ambientais. O volume de
biogás produzido nos condomínios (8,7 – 21,6 m³.d-1
) possibilitaria o funcionamento do
motogerador durante algumas horas do dia, o qual deveria ocorrer preferencialmente nos
horários de ponta (quando a tarifa de energia é mais alta). Dessa maneira, detectou-se que a
geração de energia não seria suficiente para suprir toda a demanda da área comum dos
empreendimentos, porém possibilitaria uma economia equivalente a aproximadamente um mês
de energia por ano. Os resultados do estudo de viabilidade econômica, com VPLs de R$
4.460,51 (RMo) e R$ 590,97 (RSv) para a situação onde o custo integral do projeto foi levado
em conta e de R$ 45.473,83 (RMo), R$ 33.639,05 (RSv) e R$ 88.959,44 (PAg) para a situação
considerando apenas os custos com o sistema de biogás, mostraram que as receitas geradas com
o aproveitamento do biogás foram suficientes para suprir os custos de implantação, operação e
manutenção em cinco das seis condições analisadas. Além disso, uma vez que os benefícios
ambientais são motivos suficientes para incluir processos sustentáveis em novas construções e os
projetos resultaram em gastos per capita baixos (R$ 49,91 – R$ 85,80 com o CAPEX e R$ 3,96
– R$ 4,91 com o OPEX anualmente), entendeu-se que o sistema apresentou grande potencial
de aplicação. Finalmente, a análise de viabilidade técnica permitiu concluir que os principais
entraves estariam relacionados com o desenvolvimento da tecnologia do biogás na região,
principalmente com relação à disponibilidade de equipamentos adequados à baixas vazões de
biogás e à falta de normatizações com orientações para execução de projetos. Logo, destacou-se a necessidade de estudos complementares para o incentivo desse setor, tendo em vista que
as condições ambientais e econômicas são vantajosas.
Palavras-chave: Biogás, tratamento anaeróbio, geração de energia renovável, UASB. São Cristóvão