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UNIVERSIDADE DE TAUBATÉ
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
Nilton Costa Junior
ANÁLISE DO PROJETO DE APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DO
ATERRO BANDEIRANTES E O USO DE QUEIMADORES E
REGISTRADORES DE BIOGÁS ECOEFICIENTES
Orientador: Prof. Dr. Ederaldo Godoy Junior
Co-orientador: Prof. Dr. Marcio Abud Marcelino
MOTIVAÇÃO DA PESQUISA
MOTIVAÇÃO DA PESQUISA
OBJETIVO GERAL
• Estudar o uso de tecnologias ecoeficientes no
Aterro Bandeirantes:
Célula a Combustível (CaC)
Queimador Registrador de
Biogás à Baixa Vazão (QRBBV)
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Escolha do tipo de Célula a Combustível
• Estudo de materiais e métodos das novas
tecnologias
• Análise técnica/financeira no uso das novas
tecnologias
METODOLOGIA
• Pesquisa exploratória com abordagem
quantitativa
• Fonte de dados: utilizado questionários,
índices e relatórios, e dados secundários
• Análise comparativa entre os resultados da
pesquisa e o projeto do Aterro Bandeirantes
ATERRO SANITÁRIO BANDEIRANTES
PROJETO BANDEIRANTES DE GERAÇÃO
DE ENERGIA DE GÁS DE ATERRO
CAPITAL INVESTIDO NO PROJETO DO ATERRO
BANDEIRANTES
PROJETO BANDEIRANTES DE GERAÇÃO DE ENERGIA
PLANTA DE BIOGÁS E PLANTA DE ENERGIA
Fonte UNIBANCO (2004)
SUBESTAÇÃO DE PERUS
COLETA DE BIOGÁS NO ATERRO
PLANTA DE BIOGÁS
TROCADORES DE CALOR
SOPRADORES
FLARES
RESFRIADORES – CHILLER
PLC – SCADA (2010)
PLC – SCADA (2012)
PLANTA DE ENERGIA
MOTOGERADORES – 22 MWh
Fonte UNIBANCO (2004)
PAINEIS ELÉTRICOS DE CONTROLE
UNIDADE DE CONTROLE E SINCRONIZAÇÃO
Gerador kW: 592
Load Reference: 60%
System Load: 65,8%
NOVA TECNOLOGIA DE CÉLULA A COMBUSTÍVEL – PAFC
SISTEMA COMPLETO DE CÉLULA A COMBUSTÍVEL PAFC:
UPG, REFORMADOR E PAFC
UNIDADE DE PRÉ-TRATAMENTO DE GÁS DE ATERRO
PARA CÉLULAS A COMBUSTÍVEL
Célula a Combustível PureCell® Model 400 – UTC Power
ESTIMATIVA DE CUSTOS
Planta de Energia PC400 – 20 MW
ESTIMATIVA DE CUSTOS
Planta de Energia PC400 – 10 MW
QUEIMARDOR REGISTRADOR DE BIOGÁS À
BAIXA VAZÃO- QRBBV
FUNCIONAMENTO DO QRBBV
Queimador
Entrada
de
biogás
Controle do
queimador e
registrador
Gasômetro
PROPOSTA DE USO DO SISTEMA QRBBV PARA O
ATERRO BANDEIRANTES
ESTIMATIVA DE GERAÇÃO DE BIOGÁS E METANO
NO ATERRO BANDEIRANTES – PDD-0164
CAPTURA REALIZADA E ESTIMADA DE BIOGÁS NO
ATERRO BANDEIRANTES
DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA MÉDIA DA
USINA TERMELÉTRICA BANDEIRANTES (UTEB)
CENÁRIO 1
ANÁLISE FINANCEIRA DA UTEB COM USO DA TECNOLOGIA DE
MOTOGERADOR + BIOGÁS ESTIMADO
CENÁRIO 2
ANÁLISE FINANCEIRA DA UTEB COM USO DA TECNOLOGIA
DE MOTOGERADOR + BIOGÁS CAPTURADO
CENÁRIO 3
ANÁLISE FINANCEIRA DA UTEB COM USO DE CÉLULAS A COMBUSTÍVEL
PC400 + BIOGÁS CAPTURADO
DISCUSSÃO
Baixa produção de biogás do Aterro Bandeirantes
Nm3/h
2.50E+08
2.00E+08
1.50E+08
Biogás
1.00E+08
Metano
5.00E+07
0.00E+00
Estimado (2007)
Capturado (2007)
DISCUSSÕES
Comparações dos Cenários Financeiros
40
30
20
10
CENÁRIO 1
0
-10
-20
-30
-40
CENÁRIO 2
TIR (%)
PAYBACK (ANOS)
CENÁRIO 3
DISCUSSÕES
Custo das tecnologias de geração de energia
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
PC400-20 kW
PC400-10 kW
CAT3516A-22 kW
Plantas de energia X Custo (R$ milhões)
DISCUSSÃO
Proposta do uso do QRBBV no Aterro Bandeirantes
Áreas antigas AS1, AS2 e AS3:
Sistema passivo QRBBV
Áreas recentes AS4, AS5:
Sistema ativo de sucção
CONCLUSÕES
• Expectativas de geração de energia abaixo do
planejado em todo tempo de funcionamento
– Erro nos parâmetros?
– Erros na execução do aterro?
– Erro no projeto de desgaseificação do aterro?
• Verificou-se que o sistema QRBBV pode ser
uma solução ao sistema de extração de gás
ativo em áreas de baixa vazão de gás
CONCLUSÕES
• A tecnologia de células a combustível é mais
eficiente, porém, é de elevado custo e para o
seu uso em aterros sanitários deve-se:
– Reduzir o custo R$/kWh
– Subsídios incentivando gerações de energias
ecoeficientes compensando as fontes de energias
poluidoras
CONCLUSÕES
• O resultado ambiental e social do Aterro
Bandeirantes, com a remediação do aterro e a
aplicação de parte das receitas provenientes
dos créditos de carbono em melhorias do
bairro de Perus no entorno do aterro,
demonstra que nesse aspecto o projeto
alcançou pleno êxito
FIM
Contato: Nilton Costa Junior
Cel: (19) 8213-2380
E-mail: [email protected]
Site: www.costajr.pro.br
Lattes CV: http://lattes.cnpq.br/3969620690408518