portifólio em grupo 5º semestre

Prévia do material em texto

SISTEMA DE ENSINO PRESENCIAL CONECTADO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM GESTÃO AMBIENTAL
RODIRLEI AZEREDO CAMPI
WAGNER PALIZER
MARCIO LUCIO BATILANI
PEDRO GERALDO DA COSTA JUNIOR
ESTUDO DE ENERGIA LIMPA E RENOVAVEL E IMPLANTAÇÃO DE BIODIGESTOR
Da Universidade Norte do Paraná - UNOPAR
Londrina-PR
 2016�
RODIRLEI AZEREDO CAMPI
WAGNER PALIZER
MARCIO LUCIO BATILANI
PEDRO GERALDO DA COSTA JUNIOR
ESTUDO DE ENERGIA LIMPA E RENOVAVEL E IMPLANTAÇÃO DE BIODIGESTOR
Trabalho apresentado em requisito a Produção Textual em Grupo relativa ao 5º Semestre, Portfólio para as Disciplinas de:
SISTEMAS DE GESTÃO E AUDITORIA AMBIENTAL
JEANEDY MARIA PAZINATO / JAMILE RUTHES BERNARDES
RECURSOS NATURAIS E FONTES DE ENERGIA (OPTATIVA)
FLÁVIA A. C. DA SILVA / FÁBIO LUIS Z. COLTRO
RESPONSABILIDADE SOCIAL E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL
FLAVIA DA SILVA BORTOLOTI
TECNOLOGIAS APLICADAS AO MEIO AMBIENTE
CARLOS ROBERTO S. JR. / ROSIMEIRE MIDORI SUZUKI
Da Universidade Norte do Paraná - UNOPAR
Londrina - PR 2016�
SUMÁRIO
RESUMO.........................................................................................................................2
INTRODUÇÃO.................................................................................................................3
DESENVOLVIMENTO.....................................................................................................4
CONCLUSÃO................................................................................................................13
REFERÊNCIAS.............................................................................................................14
RESUMO
Diante das circunstancias atuais, no que se refere a escassez de recursos naturais, poluição atmosférica e de recursos hídricos e geração de toneladas de resíduos sólidos resultantes da industrialização e descartes do consumo desenfreado pela demanda do capitalismo, estão surgindo técnicas para o tratamento e reaproveitamento destes resíduos e conseqüente diminuição de extração dos recursos naturais. É possível presenciar isso através da geração de energia limpa e renovável, realizando o reaproveitamento do que já existe e evitando que se opte por novas fontes de energia criando outras problemáticas, além das tradicionais como: hidrelétricas que causam alagamentos; termoelétricas através da queima de minerais (carvão e petróleo) e vegetal (madeira), além da emissão de carbono; e usinas nucleares, que utilizam minerais radioativos, no qual já há relatos de dois desastres ambientais; em Chernobyl na Ucrânia em 1986 e, em Fukushima no Japão em 2011. 
Palavras-Chave: recursos naturais – resíduos – fontes de energia
INTRODUÇÃO
Atualmente o incentivo e a procura no emprego de fontes de energia limpa e renovável se dá pelas condições de degradação do meio ambiente crescente, investindo em soluções no intuito de reduzir e reverter os impactos ambientais adversos, antes que a situação já caótica se torne irreversível. Além da poluição resultante destes destas fontes de energia, encontram-se a escassez de reservas naturais. 
No Brasil já existem o emprego de diversas fontes de energia, entre elas as advindas de fontes limpas e renováveis, sendo estas ainda pouco difusas devido ao seu custo inicial somado a falta de investimentos, pois os paises emergentes ainda visam o lucro e continuam a empregar nas fontes convencionais e poluidoras, aludidos adiante.
DESENVOLVIMENTO
As principais fontes de energia do Brasil são: petróleo, água, carvão mineral, lenha e carvão vegetal, álcool, xisto e a energia nuclear. 
 
Segundo Rodolfo Alves Pena, “As fontes de energia podem ser de dois tipos: as renováveis, isto é, que podem ser aproveitadas indefinidamente, tais como a biomassa, a energia hidráulica, a solar, os ventos, etc; e as não-renováveis, constituídas pelos recursos que existem em quantidade limitada no planeta e tendem a esgotar-se, como é o caso do petróleo, do carvão mineral, do urânio, e do xisto betuminoso. As fontes de energia não-renováveis portanto, apresentam o problema de se esgotarem completamente daqui a algumas décadas ou séculos. Além disso, normalmente elas provocam maior poluição que as fontes renováveis.” (brasilescola.uol.com.br/geografia/fontes-energia)
O petróleo se destaca em primeiro como a principal fonte econômica, não só para o Brasil, mas também para os países da América do Sul, devido o grande consumo de veículos e o transporte rodoviário, mas devido o petróleo ser uma fonte poluidora e não renovável, está sendo empregado fontes alternativas como o biodiesel e em pequena escala, carros movido à energia solar. 
As hidrelétricas vêm em seguida como fonte de energia, porém é a principal fornecedora de energia elétrica, seguida das usinas nucleares e termelétricas. 
Segundo o Portal Brasil (2001) “A maior parte da energia elétrica consumida no Brasil tem procedência de empreendimentos hidrelétricos, que respondem por quase respondem por quase 70% de toda a capacidade instalada do País, e a térmica, responsável por 29,5% da capacidade instalada no Brasil, tendo por combustível: 11,1% gás; 8,3% biomassa; 6,3% óleo diesel/combustível; 2,2% carvão mineral e 1,6% nuclear.”
A energia nuclear correspondente a 3% da matriz energética no país, e apesar de gerar menos poluente que as termoelétricas, é um potencial causador de impacto ambiental e está sendo questionado o seu uso devido aos desastres ocorridos em Chernobyl em 1986 e recentemente em Fukushima em 2011. 
A biomassa, matéria orgânica utilizada como fonte de energia por meio da combustão, recentemente vem sendo utilizada como alternativa para a solução da crescente geração de resíduos, sendo está uma fonte renovável e sustentável desde que haja um controle.
Os biocombustíveis, produzidos a partir do vegetais, está sendo muito utilizado por veículos, e cada vez mais é crescente o seu emprego, tornando-se o substituto dos combustíveis fósseis.
Alternativas de fontes de energia limpa e renovável para o município de Londrina, e suas características de funcionamento, vantagens e desvantagens. 
Energia eólica: utiliza-se o vento para impulsionar suas hélices, funcionando com o mesmo principio das turbinas de hidrelétricas, gerando energia elétrica. O vento é um recurso limpo e renovável. Entretanto o custo alto dos equipamentos invibializa sua implantação, além de que a velocidade mínima dos ventos para o seu uso é de 3,5 m/s, sendo que a média dos ventos na região de Londrina é de 2,6 m/s, conforme o descrito abaixo.
Segundo Pedro Henrique Jochims Rossi (Engenharia de Controle e Automação – PUCRS) - “Geralmente para aplicações em larga escala com máquinas de grande porte, se requer uma velocidade média de, no mínimo, 6,5m/s a 7,5. Já para a utilização em sistemas isolados pequenos, incluindo os sistemas mecânicos para bombeamento d’água, assume-se uma média de 3,5m/s a 4,5m/s,sendo o mínimo admissível.”
 O regime dos ventos predominantes é de leste e nordeste e apresenta uma velocidade média de 2,6 m/s, devido à situação latitudinal da cidade de Londrina. - IAPAR/PDM Londrina em Desenvolvimento 2009
	
Energia solar: capitação de energia solar realizadas por placas receptoras. Seu aproveitamento se dá por duas formas: fotovoltaica e térmica. Estes sistemas são empregados na geração de energia elétrica, em veículos e para aquecedores em residências, além de ser uma alternativa de economia e uma fonte limpa. A única desvantagem é o seu elevado custo. 
Energia hidrelétrica: consiste no aproveitamento hidráulico do rio através do represamento, elevando o volume de água e passando porturbinas ligadas a geradores, produzindo a energia elétrica, sendo esta fonte já utilizada no município. Apesar de ser uma fonte limpa e renovável, seu impacto negativo está na perca de terrenos alagados nas planícies, tornando áreas outrora produtivas ou mesmo reservas florestais e históricas submersas. 
Principais tipos no país: Atualmente, as usinas hidrelétricas são responsáveis por aproximadamente 18% da produção de energia elétrica no mundo. Esses dados só não são maiores pelo fato de poucos países apresentarem as condições naturais para a instalação de usinas hidrelétricas. As nações que possuem grande potencial hidráulico são os Estados Unidos, Canadá, Brasil, Rússia e China. No Brasil, mais de 95% da energia elétrica produzida é proveniente de usinas hidrelétricas. (scribd.com/As-fontes-de-energia-no-Brasil)
A primeira usina hidrelétrica de Londrina encontra-se já desativada no Parque Municipal Arthur Thomas.
Segundo LEÃO (1996), a Companhia de Terras Norte do Paraná era responsável pelo fornecimento de energia elétrica a partir de geradores térmicos no município de Londrina. Porém em decorrência do avançado crescimento urbano, inviabilizou-se a manutenção de motores a
diesel na produção de energia eletétrica. Assim, teve início a construção da usina hidrelétrica do ribeirão Cambé - Usina Cambé, a primeira hidrelétrica de Londrina, inaugurada em 8 de fevereiro de 1939.
A Usina Cambé ou Cambezinho foi construída pelos engenheiros Gastão de Mesquita Filho e André Kotchetkoff, aproveitando-se uma queda d´água de 50 metros do ribeirão Cambé.
A Usina Cambé funcionou durante 28 anos , e abastecia metade da cidade de Londrina, a outra metade era abastecida por grupos geradores térmicos da Empresa Elétrica de Londrina Sociedade Anônima (EELSA).
Em 1967, a EELSA, já contava com a energia gerada pela Usina Apucaraninha, fornecendo 9.000 kW. Tornava-se então inviável manter funcionando a Usina Cambé, que foi desativada em 10 de outubro de 1967.
Com a venda da EELSA para a empresa estatal Companhia Paranaense de Energia Elétrica (COPEL), foi excluído do negócio a Usina Cambé e a área que a circundava, em parte coberta por floresta nativa.
Além da usina do rio três bocas, cujo represamento e instalação foram realizados em 1982, esta localizada no parque Yeda.
Biodigestor: geração de energia elétrica através da queima do gás metano proveniente do processo de decomposição de resíduos orgânicos como dejetos de animais, lodo de esgoto, lixo doméstico, resíduos agrícolas, efluentes industriais e plantas aquáticas, resultando na fermentação. O biogás, usado na geração de eletricidade, é uma fonte renovável produzida pela decomposição da matéria orgânica por meio da ação de bactérias. O biogás é outra forma de aproveitamento da biomassa, é uma fonte barata e abundante de energia. Pode ser utilizado no funcionamento de motores, geradores, aquecedor de água, fogão. Pode ainda substituir o gás liquefeito de petróleo na cozinha. 
O custo de geração também é vantajoso. Segundo Cícero Bley Júnior, a geração de biogás custa metade do que a geração hídrica. Segundo ele, "as outras fontes, solar, eólica, são fontes importantes, mas são bem mais caras do que pra obter biogás". (NOTÍCIAS G1, 2015)
Propriedades rurais que se utilizam dessa tecnologia, são benefícios através da própria geração de energia, uso de excrementos para fertilização em plantações e recebimento por créditos de carbono, termo este acordado entre paises desenvolvidos no cumprimento em compensação pelas emissões de gases de efeito estufa, conforme tratado internacional do Protocolo de Kyoto em 1997. 
A fazenda Iguaçu, em Céu Azul, na região oeste do Paraná, consegue economizar R$ 20 mil por mês com a utilização do esterco dos animais para a produção de biogás, que posteriormente é transforma em energia elétrica. De toda a energia consumida, 80% são de origem própria graças ao sistema de biogás. A propriedade é uma das maiores produtoras de leite da região, com 500 vacas leiteiras e 19 mil litros por mês. Para manter a produção, são necessários mais de 300 motores, que consomem uma grande quantidade de energia. "O sistema é fantástico. Você pega um problema, que é o dejeto, gerando quase 200 toneladas por dia entre esterco, água e serragem, e transforma em energia. Um problema ambiental, se tornando uma solução, é o que de maior o produtor pode ficar satisfeito", diz Mário Sossela Filho, dono da fazenda. (NOTÍCIAS G1, 2015)
A reação química através da digestão anaeróbia de matéria orgânica, geram gases resultantes da fermentação dos resíduos urbanos depositados nas células de aterros sanitários e centros de tratamento de resíduos, são captados por drenos e queimados nas saídas das células, pois o metano (CH4) é um gás muito mais poluente que o dióxido de carbono (CO2), responsável pelo efeito estufa, não havendo um aproveitamento. Só pelo fato da queima dele no gerador, durante o processo de produção de energia, já traz benefícios para o meio ambiente, sendo utilizado este recurso como fonte limpa e renovável, solucionando o problema, além de ser mais barata que as convencionais, como a hidrelétrica e o gás natural.
Dos 399 municípios do Paraná, 130 têm potencial para gerar energia com o biogás, segundo dados da Itaipu Binancional. Já há projetos para que cidades inteiras sejam abastecidas com essa fonte de energia. Uma delas é Entre Rios do Oeste, que também fica na região oeste do estado. (NOTÍCIAS G1, 2015)
Segundo Juliana Cristina Fukuda, “Um dos grandes problemas ambientais da atualidade é o aumento contínuo da produção de resíduos orgânicos. Em muitos países, a gestão sustentável dos resíduos, bem como a sua redução, tornaram-se grandes prioridades políticas, o que representa parte importante dos esforços comuns para reduzir a poluição e as emissões de gases de efeito estufa e para mitigar as mudanças climáticas globais. Nesses países, a deposição descontrolada não é mais aceitável e até mesmo aterros controlados e incineração de resíduos orgânicos não são práticas consideradas ideais, sendo desejável a recuperação de energia e a reciclagem de nutrientes e de matéria orgânica” (AL SEADI, 2008). 
Projeto para instalação de biodigestor na C.T.R. (Centro de Tratamento de Resíduos) em Londrina.
Introdução
A problemática do lixo urbano abrange diversos aspectos relacionados à sua origem e produção, assim como, conceito de inesgotabilidade e os reflexos de comprometimento do meio ambiente, riscam de epidemias e doenças, poluição do solo, do ar e dos recursos hídricos, provenientes do lixo. 
Conforme Lei 12.305/2010 - Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), que obriga a deposição de resíduos urbanos a aterros sanitários, local projetado para receptação dos resíduos urbanos, onde são tratados para atenuar ao máximo impacto relacionados à degradação do meio ambiente e consequentemente danos à saúde pública.
Estes resíduos são depositados em células com geomantas impermeáveis, e no processo de decomposição são gerados gases e líquidos, os quais são drenados por dutos, sendo o chorume bombeado para tanques de tratamento e o gás metano direcionado até as chaminés acima das células para serem queimados.
O lixo urbano aumenta exponencialmente junto com a população, pois com o crescimento econômico a uma maior demanda de energia e produção de alimentos e bens de consumo. Mediante a necessidade de solucionar este problema, são realizados diversos estudos e realizado técnicas para seu reaproveitamento, passando o conceito de lixo para resíduos.
Para que se faça a correta contenção e tratamento destes resíduos, houve a proibição do descarte em lixões, e adequação de aterros sanitários.
Apesar da implantação de aterros, não está sendo possível seu reaproveitamento devido ao fato de não haver segregação destes resíduos pela maioria da população, saturando e diminuindo o tempo de vida útil destes aterros.
Entretanto dá para se beneficiar dos substratos gerados por estes resíduos.A instalação de um biodigestor é um ótimo recurso para o aproveitamento do biogás e diminuição dos impactos ao meio ambiente, além de custear e ajudar a suprir o consumo de energia gerada pelas hidrelétricas.
Esse recurso já é explorado desde 2004 no aterro sanitário de Bandeirantes no Estado de São Paulo.
Segundo Brandão, Correa e Pantoja, em relação às vantagens desta usina.
Trata-se da primeira usina brasileira de geração de energia elétrica a gás bioquímico em operação, cujos resultados posicionam o projeto como referência mundial em termos de eficiência e cumprimento de metas de redução de gases de efeito estufa (Agenda Sustentável).
O investimento foi de uma iniciativa conjunta das empresas Biogás Energia Ambiental e do Unibanco – principal investidor do projeto. A eletricidade é distribuída pela AES Eletropaulo, e beneficia cerca de 2200 famílias que vivem em sete comunidades vizinhas ao aterro (NATURESA).
O objetivo de gerar energia com menor custo e sem impacto ambiental é uma importante vertente de sustentabilidade. Os créditos de carbono excedentes, gerados na Usina a partir da transformação do metano, são comercializados com países desenvolvidos, mobilizados em ajustar suas emissões de gases para cumprir com o Protocolo de Kyoto(Premio Velor Social, 2006).
Processo de implantação do biodigestor
Como os aterros sanitários devem ser projetados com células revestidas por mantas impermeabilizantes e sistema de captação de chorume e biogás, este já dispensam as etapas de canalização, lagoas de tratamento e construção de reator. 
Fonte http://pt.slideshare.net/
As etapas para construção e operação são:
Instalação de filtros nas saídas das tubulações que captam outros gases que não serão utilizados.
Motor a combustão: o gás drenado é utilizado como combustível para o motor utilizado de turbina do gerador elétrico.
Segundo Prati (2010 apud PEREIRA, 2005) “O mais apropriado é o motor de ciclo Diesel, pela sua maior robustez e menor custo para uma mesma potência, comparada ao de ciclo Otto. A introdução de biogás em motores de ciclo Diesel pode ser obtida mediante duas tecnologias: a ottolização e a conversão bicombustível diesel/gás.”
Segundo Prati (2010 apud OBERT, 1971) “Na operação bicombustível (diesel e biogás) em motores de ciclo Diesel, o gás é introduzido juntamente com o ar na fase de admissão, e a ignição é efetuada por uma pequena injeção-piloto de diesel para proporcionar a ignição por compressão, dando início à combustão do gás que é admitido no cilindro pelo coletor de admissão. Esse sistema apresenta a vantagem de não exigir modificações no motor.”
Fonte portal resíduos sólidos
Organograma do processo de Resíduos sólidos urbanos no aterro sanitário
Fonte: http://petbiosusufsj.blogspot.com.br/
Para que haja a autorização do IAP (Instituto Ambiental do Paraná) na operação dos aterros sanitários, são necessários estudo de local adequado a destinação, projetos de instalação, tratamento e análise do solo e de efluentes originados pelo chorume, queima do gás resultante da fermentação dos resíduos, e na desativação, monitoramento do local e entorno no período mínimo de vinte anos.
Na implantação já são exigidas diversas normatizações, quanto aos cuidados durante toda a fase de funcionamento, como também na desativação.
Além do preconizado pela Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), para comprovação da eficácia no manejo dos resíduos, como também nos processos de funcionamento do biodigestor, emprega-se auditoria para atestar as conformidades e certificação da norma ISO 14001 do Sistema de Gestão Ambiental (SGA).
Esta proposta visa contemplar o município diante das normas legais do desenvolvimento limpo e sustentável, tornando-a cidade modelo na produção de energia limpa e renovável, comprovando que atende ao cumprimento das obrigações legais.
CONCLUSÃO
Para sanar a problemática do descarte de resíduos sólidos gerados pelo consumo desenfreados, foram criados através da Lei 12.305/2010 - Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), o decreto 7.404 – Logística Reversa e os aterros sanitários.
 Aterros sanitários são projetos eficientes para tratamento de resíduos sólidos, no entanto o que é proposto no planejamento não é idealizado na operação, pois do que é descartada, pouco se aproveita, sendo que a maioria da população não realiza a segregação, não sendo possível a reutilização e a reciclagem. Outro fator é o não aproveitamento do gás gerado pela decomposição dos resíduos dentro das células.o sendo posssegregaç da populaç uito de formar cidadas leis �������������������������������������������������������������������
O uso de um biodigestor evita há liberação de metano e gás carbônico na atmosfera, responsáveis pelo efeito estufa, além de o biogás promover a produção de energia elétrica, combustível para veículos e gás de cozinha, não utilizando novos recursos naturais, beneficiando o homem e o meio ambiente. Os resíduos orgânicos podem ser utilizados na compostagem, e também podem ser empregados no na queima de caldeiras de termoelétricas, e as cinzas utilizadas no asfalto.
A grande produção de lixo gera graves impactos sociais e ambientais, sendo que esta fonte de energia uma idéia a ser considerada.
Só será possível a idealização, com a conscientização da população, através do investimento pelo governo em metas como introdução da matéria específica na grade curricular na formação do cidadão, além de pesquisas e exploração de mais as fontes limpas e renováveis, além de difundir o seu emprego e benefícios, sensibilizando a todos da importância de se preservar o meio ambiente, pois se trata não apenas da preservação de plantas e animais em extinção, mas também do equilíbrio da biota e garantia da existência do homem.
REFERÊNCIAS
PENA, Rodolfo Alves – FONTES DE ENERGIA. Disponível em:
<http://brasilescola.uol.com.br/geografia/fontes-energia.htm> Acesso em: 15 de agosto de 2016.
COPEL – Disponível em: <http://www.copel.com/hpcopel/root/nivel2.jsp?endereco=%2Fhpcopel%2Fgeracao%2Fpagcopel2.nsf%2Fdocs%2F7E28ACE6262257E9032574A20047EE88> Acesso em: 15 de agosto de 2016.
PREFEITURA DE LONDRINA / SECRETARIA MUNICIPAL DE MEIO AMBIENTE. Disponível em:
<http://www.londrina.pr.gov.br/index.php?option=com_content&view=article&id=250&Itemid=196> Acesso em: 15 de agosto de 2016.
FUKUDA, Juliana Cristina - PROJETO DE INSTALAÇÃO DE UM BIODIGESTOR DE BAIXO CUSTO NA SEDE DE UMA UNIDADE DE CONSERVAÇÃO – (monografia de pós graduação). UFL – Universidade Federal de Lavras – MG. Disponível em:
<http://repositorio.ufla.br/bitstream/1/4548/1/TCC_Projeto%20de%20instala%C3%A7%C3%A3o%20de%20um%20biodigestor%20de%20baixo%20custo%20na%20sede%20de%20uma%20unidade%20de%20conserva%C3%A7%C3%A3o%3A%20saneamento,%20aproveitamento%20energ%C3%A9tico%20e%20demonstra%C3%A7%C3%A3o%20de%20alternativa%20sanit%C3%A1ria%20para%20a%20regi%C3%A3o> Acesso em: 15 de agosto de 2016.
MUNICÍPIO DE LONDRINA - Plano Municipal de Saneamento Básico. Disponível em:
<http://www1.londrina.pr.gov.br/dados/images/stories/Storage/gabinete/PMSB/aspectos_ambientais_03_10.pdf> Acesso em: 15 de agosto de 2016.
ROSSI, Pedro Henrique J.; OLIVEIRA, Cássia P. PERGUNTAS FREQUENTES SOBRE ENERGIA EÓLICA – PUC – RS. Disponível em:
<www.pucrs.br/ce-eolica/faq.php?q=14 > Acesso em: 15 de agosto de 2016.
	
G1 PR - RPC Curitiba. Disponível em:
<http://g1.globo.com/pr/oeste-sudoeste/noticia/2015/06/fazenda-do-parana-aproveita-esterco-para-produzir-energia-eletrica.html> Acesso em: 15 de agosto de 2016.
PANTOJA, Sonia Cristina S.; BRANDÃO, Thaís Marques P.; CORREA, Edmar Henrique. PROCESSO DE BIODIGESTÃO ANAERÓBIA NO BRASIL. Universidade Castelo Branco (UCB) Campus Realengo - Rio de Janeiro – RJ. Disponível em:
<http://www.revistaea.org/pf.php?idartigo=2084> Acesso em: 15 de agosto de 2016.
 PRATI, Lisandro.; GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA A PARTIR DO BIOGÁS GERADO POR BIODIGESTORES.(T.C.C. Curso de Graduação de Engenharia Elétrica ) - UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ Curitiba – Pr. Disponível em:
<http://www.eletrica.ufpr.br/ufpr2/tccs/148.pdf> Acesso em: 15 de agosto de 2016.
�PAGE �
�PAGE �14�