PLANEJAMENTO E GESTÃO AMBIENTAL – PARTE 10

Por: Ilo Jorge de Souza Pereira

Especialista em Gestão Pública e Política.

CONHEÇA O PROCESSO DE PIRÓLISE DO LIXO

A pirólise é um dos mais ecológicos e eficientes processos de tratamento dos resíduos descartados diariamente pela população.

A pirólise é uma reação de decomposição térmica, ou seja, que ocorre por meio da exposição a altas temperaturas. A palavra vem do grego pyrós (fogo) + lýsis (dissolução), e num sentido amplo é caracterizado como a ruptura de uma estrutura molecular original, a decomposição ou a alteração de um composto pela ação do calor em um ambiente com pouco ou nenhum oxigênio.

O uso da pirólise na indústria é amplo, como para produção de carvão vegetal, reprocessamento de pneus para obtenção de óleos e gases combustíveis e na fabricação de fibra de carbono. O processo também é utilizado no tratamento do lixo antes do descarte e para a obtenção de biocombustíveis.

Sob o ponto de vista energético, o processo de pirólise para o lixo é autossustentável, pois a decomposição química causada pelas altas temperaturas na ausência de oxigênio produz mais energia do que consome, e pode ser utilizado com o lixo doméstico selecionado e moído, lixo de processamento de plásticos e lixo industrial.

Para que o processo ocorra é necessário fornecer calor ao reator pirolítico, o principal elemento dos processos químicos. Ele é composto por três zonas específicas por onde passa toda a matéria orgânica: zona de secagem, de pirólise e de resfriamento.

Na primeira etapa – zona de secagem – é fornecido calor externo ao reator e as altas temperaturas alteram as propriedades moleculares da matéria depositada.

A segunda etapa é a zona de pirólise, onde ocorrem reações químicas como a fusão, volatilização e oxidação – a passagem de uma substância do estado líquido ou sólido para o estado de gás ou vapor, também chamado de plasma. Desta etapa podem ser retirados alguns subprodutos.

O processo é finalizado na terceira etapa – zona de resfriamento – onde são recolhidas cinzas residuais e também são coletados outros subprodutos, como o bio-óleo.

Estudos indicam que a pirólise é um dos meios mais eficientes e ecologicamente corretos para o tratamento do lixo, pois além da possibilidade da extração de diversos subprodutos como sulfato amônia, alcatrão, álcoois e óleo combustível, os equipamentos impedem a liberação de substâncias nocivas na atmosfera, diminuem a geração de poluentes como o metano e gás carbônico – principais agentes do efeito estufa – e podem representar futuramente uma alternativa aos aterros sanitários e à incineração do lixo.

CONHEÇA O PROCESSO DE PRODUÇÃO DE ENERGIA ATRAVÉS DA GASEIFICAÇÃO

A maior facilidade na limpeza e versatilidade do combustível gerado pela gaseificação tornam o processo mais atraente do ponto de vista tecnológico

O termo gaseificação refere-se ao processo de mudança de estado físico e químico de combustíveis sólidos ou líquidos para uma mistura de gases combustíveis. Esses gases podem ter dois destinos: serem inflamados diretamente para a produção de energia ou resultarem em matéria-prima de outros compostos de origem industrial.

As reações termoquímicas dos combustíveis sólidos, como o carvão ou a biomassa, em contato com o ar ou oxigênio e vapor d’água, resultam na formação de gases que podem ser usados como fonte de energia térmica e elétrica e o principal produto da gaseificação é uma mistura de gases: monóxido de carbono, hidrogênio, dióxido de carbono, metano e enxofre.

Entretanto a composição final dos gases provenientes deste processo dependerá de fatores como a temperatura, pressão, características da matéria-prima, entre outros.

O processo de produção de energia através da gaseificação de biomassa é muito conhecido atualmente, porém não é um processo recente. Um dos grandes interesses por esse processo deve-se à limpeza (remoção de componentes químicos prejudiciais à saúde humana e ao meio ambiente) e versatilidade do combustível gerado (a possibilidade de usos alternativos), quando comparado aos combustíveis sólidos e líquidos.

O processo tem início com a secagem durante o aquecimento do combustível. Esta etapa é mais lenta quando os combustíveis, como madeira e biomassa em geral, são mais úmidos. Com a gaseificação do combustível, obtém-se uma mistura de gases combustíveis que são levados à próxima etapa do processo: a pirólise. Este processo consiste na fragmentação das partículas, já que ocorre a vaporização das partes voláteis.

A próxima etapa é a remoção das impurezas e partículas nocivas, em alguns casos derivados de enxofre, e então acontece a combustão ou reação do material com o oxigênio. Os gases provenientes desta combustão alimentam as turbinas do ciclo gás, gerando energia elétrica. O gás de combustão, armazenado em uma caldeira de recuperação, produz o vapor que alimenta as turbinas do ciclo vapor, gerando mais energia elétrica. Com isso, os conjuntos de ciclo gás e ciclo vapor apresentam elevado rendimento quando unidos.

A gaseificação ocorre quando o carbono e os hidrocarbonetos dos combustíveis reagem parcialmente com o oxigênio e geram o monóxido de carbono e o gás hidrogênio. Este processo ocorre em temperaturas altíssimas, entre 400 e 900°C.

A vantagem da geração de energia elétrica pela gaseificação é, por exemplo, o alcance de comunidades em áreas isoladas e de difícil acesso das redes de energia. Entretanto deve-se ter atenção especial no uso destas técnicas, pois além de ser uma tecnologia mais complicada do que a queima direta de combustível, os aspectos de segurança devem ser observados devido à toxidade dos gases produzidos, evitando vazamentos e dando preferência para a instalação em lugares muito bem ventilados.

ENERGIA DO LIXO: CONHEÇA A PRIMEIRA USINA DE INCINERAÇÃO DO LIXO NO BRASIL

Localizada em antigo lixão de São Bernardo do Campo, a unidade custará R$ 600 milhões e será responsável pelo processamento de 90% do lixo da cidade.

A usina termoelétrica ou, se preferir, Unidade de Recuperação de Energia (URE) faz parte de um projeto idealizado por uma parceria público-privada da prefeitura de São Bernardo do Campo.

A URE será capaz de processar até 1 mil toneladas de lixo por dia, gerando 30 MW de energia elétrica – quantidade suficiente para abastecer uma cidade de 200 mil habitantes.

O local escolhido para a instalação da unidade é o antigo lixão do Alvarenga, desativado há 10 anos, com uma área total de 35 mil m². O valor total orçado para a concepção da usina é de R$ 600 milhões, montante que engloba a própria construção da unidade e a recuperação do terreno, com a captura dos gases e tratamento do chorume remanescentes da antiga finalidade do terreno. A expectativa é que a obra seja iniciada em janeiro e os primeiros testes de incineração do lixo comecem no meio de 2014.

São Bernardo tem um custo médio de R$ 280,00 o Megawatt-hora (MWh) de energia, com a produção da energia do lixo vinda da usina este valor cai para R$ 220,00. Outro benefício será a diminuição drástica na quantidade de resíduos destinados ao aterro de Lara, localizado em Mauá.

A URE vai contar com áreas de recepção de resíduos, armazenamento, fornos combustíveis, filtros, caldeiras, equipamentos de geração de energia, equipamentos de controle de poluição do ar, sistema de tratamento de águas residuais, chaminés, dispositivos e sistemas de controle das operações dos fornos e de registro e monitoramento das condições de operação.

Atualmente, São Bernardo do Campo produz 670 toneladas de lixo por dia, e a ideia é que a partir do terceiro ano de funcionamento a usina já receba 60% desse montante. Entre o quinto e sexto ano o percentual aumentará para 80% e, por fim, 90% no sétimo ano, com a unidade atingindo sua capacidade máxima.

Os resíduos que não serão processados na usina, fazem parte de outro elemento do projeto. A prefeitura estipulou uma meta para que até em 2017, 10% do lixo da cidade seja reciclado. Assim, antes dos resíduos serem encaminhados para a URE, eles serão selecionados e separados em seis centrais de triagem.

O projeto prevê uma parceria público-privada com uma concessão de 30 anos prorrogáveis, cujo valor total para contratação é de R$ 3,6 bilhões.

A prefeitura ganha a oportunidade de deixar um grande legado no quesito do manejo de resíduos sólidos e a empresa privada poderá fazer um investimento com a certeza de retorno futuro.