segunda-feira, 13 de março de 2017


Alunos: Jheni Faria, Leonardo Scherer, Pedro Roesler, Rafael Vidal Iachitzki (Disciplina TE078, Departamento de Engenharia Elétrica, UFPR (Universidade Federal do Paraná) Prof. André B. Mariano)
A crescente demanda por energia tem sido um dos principais problemas mundiais atualmente e a busca por fontes de energia que não afetem o meio ambiente, estimulam cada vez mais o estudo sobre fontes renováveis a fim de fortalecer a matriz energética global e nacional. Segundo dados do Ministério de Minas e Energia (MME), em 2015, a energia renovável representava mais de 42% da matriz energética brasileira, com previsão para que, em 2024, esse valor aumente para 45%, ao passo que, levando em consideração apenas a energia elétrica, o uso de fontes renováveis, incluindo a hidrelétrica, chegava a 84%.

Representando juntas em 2015, 4,8% da matriz energética nacional, com previsão de que, em 2024, alcance 9,9% da escala nacional destaca-se entre as energias renováveis alternativas à geração hidrelétrica, a energia solar, eólica e a biomassa, esta última que será tratada em sequência com atenção especial a produção de energia na forma elétrica.

Do ponto de vista ecológico, biomassa é a quantidade de matéria orgânica presente num ecossistema, enquanto que na perspectiva de geração de energia, o termo biomassa envolve a matéria orgânica empregada como combustível, no qual não são contabilizados os habituais combustíveis fósseis que, apesar de ser oriundos de matéria orgânica, precisam de milhares de anos para se formar e, portanto, não se enquadram no quesito fonte renovável. O Governo Federal através do Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica (PROINFA) incentiva a geração de energia através de dejetos de cana de açúcar, lixo e esgoto que trazem vantagens não só energéticas, mas também ambientais. A biomassa é utilizada diretamente como combustível ou pela produção de energia através de processos de Gaseificação e Fermentação que se baseiam na conversão de matéria prima em um produto intermediário que será usado como combustível por uma máquina motriz para a produção de energia.

Segundo a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), a biomassa representava, em 2016, 8,83% do total nacional, e das fontes de biomassa, o bagaço da cana de açúcar representava 78,2% do total, e os 11,8% restantes dividem-se em resíduos animais, resíduos urbanos, biocombustíveis líquidos e outros agroindustriais. É importante ressaltar que, de acordo com o último Plano Decenal de Expansão de Energia (PDE 2024), a geração de bioeletricidade sucroenergética (energia elétrica proveniente do bagaço de cana-de-açúcar), que compreende todas as atividades agrícolas e industriais relacionadas à produção de açúcar, bioetanol e bioeletricidade, têm potencial técnico para chegar a mais de seis vezes o volume de oferta à rede de 2016, podendo alcançar a produção de quase duas usinas de Itaipu, com geração de até 165 TWh/ano até 2024, o plano também afirma que se o país aproveitar plenamente o potencial técnico da bioeletricidade da cana-de-açúcar, essa fonte tem capacidade de constituir 24% do consumo nacional da rede até 2024.
Nota-se que a energia renovável proveniente da biomassa é uma parcela importante da matriz energética nacional e tem potencial para constituir uma parcela ainda maior e mais importante no futuro se bem aproveitada. Projetos de pesquisa e desenvolvimento de energias sustentáveis, como o NPDEAS (Núcleo de Pesquisa e Desenvolvimento de Energia Autossustentável da UFPR), são muito importantes, pois desenvolvem estudos para garantir que todo esse potencial seja aproveitado ao máximo, utilizando todas as etapas do processamento da biomassa para a produção de energia elétrica de forma limpa e sustentável.

No estado paranaense, estudos vêm sendo realizados com o objetivo de verificar as potenciais fontes de energias renováveis do estado. Segundo o estudo realizado em 2016 pela CIEI&EXPO, o estado apresenta vasto campo a ser explorado no que tange as energias renováveis e, dentre as principais vertentes, destacam-se além, da energia hidrelétrica, a energia solar e energia provinda da biomassa, bastando apenas, segundo o estudo, políticas que fomentem investimentos públicos e privados no desenvolvimento energético do Paraná para que estes empreendimentos se tornem viáveis. Com relação à energia fotovoltaica, o estudo afirma que em termos de Brasil, o estado do Paraná apresenta um potencial elevado comparado aos melhores potenciais encontrados na Europa, com valores de produtividade total anual média de 1490 kWh/kWp (relação entre a geração total e a taxa de energia solar produzida pelo painel no horário de maior potencial). Comparado aos demais estados brasileiros, o Paraná encontra-se com média nacional inferior a 1%. A respeito do potencial energético da biomassa, as produções de soja, milho, cana-de-açúcar, pinus e eucalipto simbolizam uma parcela significativa do total produzido no Brasil, nos quais se obtém resíduos sólidos de Biomassa. O artigo aponta o Paraná no ano de 2004 como o segundo maior produtor florestal de silvicultura do Brasil, compreendendo carvão vegetal, lenha e madeira em tora, o estado apresenta também um alto número de fecularias, frigoríficos e laticínios, que são grandes fontes para a obtenção de biogás, além de outras fontes como resíduos urbanos, e as estações de tratamento de esgoto.
No Paraná, o Núcleo de Pesquisa e Desenvolvimento de Energia Autossustentável da UFPR (NPDEAS), trabalha no desenvolvimento da produção de microalgas e na obtenção de energia a partir delas. As microalgas além de possuírem um potencial energético por área muito maior que a soja, devido ao rápido desenvolvimento elas não necessitam de áreas para o plantio, assim, não concorrem com a produção de alimento, o que é um fator de grande importância quando o assunto é biomassa e utilização desta para o uso de combustíveis. Tal assunto é discutido no artigo Biofuel-related price transmission literature: A review.

A proposta do grupo NPDEAS é extremamente promissora, não apenas para o estado, mas com âmbito mundial, pois visa desenvolver tecnologias sustentáveis e corretas para tratamento e emissão de resíduos relacionados a produção de energia. Este grupo está desenvolvendo também um projeto de incinerador de resíduos sólidos, no qual todos os gases são filtrados por microalgas, e o calor da queima é utilizado em um gerador, para produzir energia elétrica.

Conclui-se que conduzir estudos e projetos no campo da geração de energia elétrica através da biomassa, e outras fontes sustentáveis, é de grande importância para o desenvolvimento da nação, pois, além de produzir energia sem emissão de gases do efeito estufa, traz uma solução para o problema do tratamento e eliminação dos resíduos sólidos, que deixam de poluir o meio ambiente e passam a fazer parte da matriz energética nacional.

O texto abaixo é uma demonstração de alguns dos assuntos tratados nas aulas do Prof. André B. Mariano na matéria de Tópicos Especiais em Engenharia Elétrica, a matéria traz vários tópicos como energia renovável e sua caracterização na matriz energética brasileira. Visto que este foi escrito apos uma breve visita ao Npdeas - Soluções em Escala de Engenharia, local que abrange diversos assuntos importantes e de grande desenvolvimento tecnológico.
Referências / http://www.smartenergy.org.br; Acesso em: 28-02-2017, as 14:32 / http://www.copel.com; Acesso em: 28-02-2017, as 14:57 / http://brasilescola.uol.com.br; Acesso em: 28-02-2017, as 15:09/ http://www.portal-energia.com; Acesso em: 28-02-2017, as 15:22/http://www2.aneel.gov.br; Acesso em: 28-02-2017, as 16:43/ http://www.biomassabr.com/bio/; Acesso em: 28-02-2017, as 16:50 / http://www.brasil.gov.br/…/energia-renovavel-representa-mai…; Acesso em: 28-02-2017, as 17:16/ www.gazetadopovo.com.br; Acesso em: 01-03-2017, as 17:21 / www.npdeas.ufpr.br; Acesso em: 01-03-2017, as 16:00

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