Você sabia que os resíduos urbanos podem ser uma fonte de energia? Sabe como ocorre a recuperação energética de resíduos sólidos? No texto de hoje, vamos te contar como isso é possível e mais:

• O que é recuperação energética de resíduos sólidos?
  • Quais resíduos podem ser aproveitados?
  • Diretrizes
• Usinas de recuperação energética (URE)
  • Vantagens 
  • Desvantagens
• Investimentos

 Fique conosco e saiba mais sobre recuperação energética de resíduos sólidos!

O que é recuperação energética de resíduos sólidos?

Recuperação energética é o processo de tratamento dos resíduos sólidos urbanos (RSU), transformando-os em energia térmica e/ou elétrica.

Para que isso ocorra, são empregadas tecnologias alternativas aos aterros sanitários, como a incineração, a gaseificação, a pirólise, o coprocessamento em fornos de clínquer e a digestão anaeróbia.

As energias térmica e elétrica são geradas através da queima desses resíduos, visto que, o vapor  gerado  movimenta as pás da turbina do gerador, que alteram o fluxo do campo magnético em seu interior. Assim, é produzida a energia sem a geração de efluentes líquidos. 

Quanto aos resíduos sólidos gerados nesse processo, as cinzas residuais podem ser aproveitadas na construção civil, para a produção de cimento.

Esse método de reaproveitamento é utilizado em países desenvolvidos, como a Alemanha, os Estados Unidos, o Japão e a Suíça; e é visto como uma alternativa à disposição final em aterros sanitários.

Quais resíduos podem ser aproveitados?

Conforme a Portaria Interministerial n.º 274, de 30/04/2019, os materiais que podem ser aproveitados para a recuperação energética são:

• Resíduos provenientes de atividades domésticas, como restos de comida, materiais higiênicos e plásticos;
• Resíduos de limpeza urbana, oriundos de varrição, limpeza de logradouros e vias públicas e demais serviços;
• Resíduos comerciais classificados como não perigosos, ou seja, compostos predominantemente de orgânicos, recicláveis e rejeitos.

Destes, o material mais utilizado é o plástico, pois com ele é produzido cerca de 650kW/h de energia por tonelada. Já os pneus, apenas uma unidade equivale a 9,4 L de petróleo. Entretanto, os plásticos são materiais recicláveis e os pneus fazem parte da logística reversa, portanto, ambos estão previstos como atividades prioritárias  segundo a PNRS.

Diretrizes

A Portaria Interministerial n.º 274/2019 disciplina a recuperação energética dos resíduos sólidos urbanos no Brasil, determinando que:

• A recuperação energética dos resíduos sólidos urbanos está condicionada à comprovação de sua viabilidade técnica, ambiental e econômico-financeira e à implantação de programa de monitoramento de emissão de gases tóxicos aprovado pelo órgão ambiental competente, nos termos da legislação em vigor.
• A recuperação energética de RSU, quando destinados à geração de energia elétrica, deverá se dar conforme os marcos legal e regulatório ambientais e dos setores energético e de saneamento.
• A Usina de Recuperação Energética – URE deve atentar-se à: 
  • Emissão: liberação direta ou indireta de matéria ou energia a partir de fontes estacionárias, pontuais ou difusas, para a atmosfera, água ou solo;
  • Limites de Emissão: valores que não poderão ser excedidos durante um ou mais períodos, usualmente expressos em concentração de massa por volume;
  • Sistemas de Monitoramento Contínuo: conjunto completo de equipamentos para o monitoramento de emissões geradas na URE, usado para amostrar, acondicionar, analisar e fornecer um registro permanente das emissões ou dos parâmetros de processo.

Usinas de recuperação energética (URE)

Uma URE é qualquer unidade dedicada ao tratamento térmico de resíduos sólidos urbanos com recuperação de energia térmica gerada pela combustão, com vistas à redução de volume e periculosidade, preferencialmente associada à geração de energia térmica ou elétrica.

No mundo, existem cerca de 2.500 usinas de recuperação energética de resíduos sólidos — cerca de 100 na América Latina, mais de 500 em funcionamento na Europa e mais de 1.600 operando na Ásia.

Como dito anteriormente, há diversas tecnologias para se recuperar a energia desses materiais. Vamos conhecer cada uma delas? 

Incineração

As plantas de incineração são conhecidas como plantas WtE e podem processar de 50.000 a 300.000 toneladas de materiais no ano.

Possuem uma caldeira que converte o calor em eletricidade e vapor, além disso, possuem também um controle de poluição do ar, filtrando os gases antes de liberá-los para a atmosfera por uma chaminé. 

Os materiais combustíveis são: resíduos sólidos urbanos (RSU), resíduos industriais, comerciais e combustível derivado de resíduos (CDR). 

Os produtos são: energia elétrica e/ou térmica, cinzas de fundo e cinzas volantes.

Gaseificação e Pirólise

As usinas que utilizam esses métodos realizam o tratamento térmico dos combustíveis sem que haja a combustão completa. São menores e mais adaptáveis do que as de incineração e podem consumir de 25.000 a 150.000 toneladas de material por ano, porém, algumas podem chegar a 350.000 ton./ano.

Os materiais combustíveis são: resíduos sólidos urbanos (RSU), resíduos industriais e comerciais, combustível derivado de resíduos (CDR) e materiais como madeira e biomassa.

Os produtos são: energia elétrica e/ou térmica, syngas, bio-óleo, insumos para indústria química e cinzas de fundo

Digestão anaeróbia

Estas usinas operam em baixas temperaturas permitindo que os microrganismos transformem a matéria-prima em biogás. Além disso, costumam ser menores que as usinas de gaseificação e incineração. 

Os materiais combustíveis são: restos de alimentos, resíduos úmidos industriais e comerciais, materiais agrícolas e lodos de esgotos. 

Os produtos são: biogás, biometano e digestato.

Coprocessamento em fornos de clínquer 

Essa técnica consiste na utilização dos resíduos como substitutos de matérias-primas na fabricação de cimento. 

Os materiais combustíveis são: pneus, resíduos comerciais e industriais, blends, biomassa, RSU tratados e CDR. 

O produto é: cimento.

Vantagens 

As usinas de recuperação energética de resíduos sólidos contribuem com a economia circular ao tratar os resíduos não recicláveis que seriam destinados aos aterros sanitários.

Quando comparada a quantidade de emissão dos gases de efeito estufa (GEE) dos aterros sanitários, as URE possuem um potencial de produção menor. Segundo a Agência Ambiental Europeia (EEA), houve uma queda de 60% na destinação aos aterros na Europa entre 1995 e 2017 devido à utilização de métodos de recuperação energética. Nesse mesmo período, houve redução de 42% de gases de efeito estufa proveniente de resíduos em aterros sanitários.

Além dos benefícios citados acima, podemos citar ainda:

• Gestão sustentável de RSU;
• Geração de energia por tonelada de resíduos;
• Redução na emissão de gases de efeito estufa;
• Redução dos custos em atendimentos de saúde pública;
• Geração de empregos.

Desvantagens

Dentre as desvantagens temos os custos de implantação e operação da usina, além das dificuldades de manutenção.

Além destas desvantagens, estão:

• A inviabilidade com resíduos de menor poder calorífico;
• Necessidade de equipamentos para manter a combustão;
• Metais tóxicos podem ficar concentrados nas cinzas.

Investimentos

Recentemente, o Ministério de Minas e Energia anunciou o primeiro leilão de recuperação energética de RSU no Brasil em 2021. Se considerar cada uma das 28 regiões metropolitanas com mais de 1 milhão de habitantes e 35 municípios de 600 mil habitantes, teremos potencial de implantação de 250 plantas, atendendo 7,9% da demanda nacional de energia elétrica, com o investimento de cerca R$ 200 bilhões.

Estão previstas ainda usinas térmicas à biomassa, a carvão mineral e à gás natural. Há também a possibilidade da realização de um novo leilão para contratação de energia de capacidade, em meados do segundo semestre de 2021.

Em São Paulo, um aterro sanitário dará lugar a uma planta de biometano a partir do biogás produzido no local. O projeto está previsto para operar a partir de 2024. 

Estão em andamento estudos para a viabilidade de implementar a produção de  biogás na Amazônia. Na primeira etapa do estudo, foram selecionados quatro estados (Amapá, Amazonas, Rondônia e Roraima) que indicaram potencial de 136 milhões de m³/ano de biogás, o suficiente para atender cerca de 107 mil pessoas.

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