Biogás: Geração de Energia a partir de Lixo

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GABRIELE ROSSATTI BREDA
biogás:
GERAÇÃO DE ENERGIA À PARTIR DE LIXO
Primavera do Leste 
2020
 GABRIELE ROSSATTI BREDA
biogás:
GERAÇÃO DE ENERGIA À PARTIR DE LIXO
Projeto apresentado ao Curso de Engenharia Elétrica da Instituição Unic Educacional.
Orientador: 
Primavera do Leste
2020
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SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO	4
1.1 O PROBLEMA	5
2 OBJETIVOS	6
2.1 OBJETIVO GERAL OU PRIMÁRIO	6
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS OU SECUNDÁRIOS	6
3 JUSTIFICATIVA	7
4 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA	8
5 METODOLOGIA	11
6 CRONOGRAMA DE DESENVOLVIMENTO	12
REFERÊNCIAS	13
1 INTRODUÇÃO	Comment by Tutor: A introdução não é solicitada por esta atividade e será corrigida na atividade correspondente.
Para o desenvolvimento sustentável são necessários a busca, desenvolvimento e incentivo em tecnologias que utilizem fontes renováveis de geração de energia elétrica, possibilitando a criação de fontes de suprimentos descentralizadas e em pequena escala (COLDEBELLA; SOUZA, M; SOUZA, J; KOHELER, 2006).
 A produção de energia elétrica através da queima de combustíveis fósseis, considerada a mais poluente, gera resíduos como óxidos de enxofre, óxidos de nitrogênio, dióxido de carbono, metano, monóxido de carbono, dentre outros. Já, usinas hidroelétricas necessitam da formação de grandes lagos que interferem no fluxo dos rios, realocação da população, configurando muitas vezes em problemas sociais e entraves judiciais (CLASSEN; LIER; STAMRS, 1999). 
Frente ao aumento da demanda energética e da dificuldade de atendimento, é indispensável o investimento em novas fontes energéticas alternativas para auxiliar o desenvolvimento da matriz energética brasileira não só devido às vantagens ambientais, mas também sociais e econômicas. 
Neste cenário podemos citar os resíduos da pecuária que são constituídos por dejetos e outros produtos resultantes da atividade biológica do gado bovino, suíno, caprino e outros, e também resíduos urbanos com a mesma relevância que são importantes matérias-primas para a produção de biogás. 
Até pouco tempo, o biogás era simplesmente conhecido como um subproduto obtido a partir da decomposição anaeróbia de lixo urbano, resíduos animais e de estações de tratamento de efluentes domésticos. No entanto, o acelerado desenvolvimento econômico dos últimos anos e a alta acentuada do preço dos combustíveis convencionais tem encorajado as investigações na produção de energia a partir de novas fontes renováveis e economicamente atrativas, tentando sempre que possível, criar novas formas de produção energética que possibilitem a poupança dos recursos naturais esgotáveis (VILLELA; SILVEIRA, 2005).
1.1 O PROBLEMA
Como a alternativa da produção de biogás como combustível pode complementar o abastecimento de energia do país?
2 OBJETIVOS	Comment by Tutor: Novos capítulos devem estar em novas páginas. Ajuste.
2.1 OBJETIVO GERAL OU PRIMÁRIO
Estudar a possibilidade de geração de energia elétrica através da queima do biogás como uma forma de aproveitamento lixo descartado de forma inadequada, diminuindo os impactos e contribuindo com a fonte energética do país.
	Comment by Tutor: Reelabore os objetivos específicos. Os objetivos específicos são um “passo a passo” de como foi feito o seu TCC, ou seja, você irá desmembrar o objetivo geral, mostrando como o irá alcançar através de sua pesquisa. Para realizar os seus objetivos específicos, primeiro, explique os conceitos básicos do seu objetivo geral, depois, parta para os resultados da pesquisa. Faça no mínimo 3 e no máximo 5 objetivos específicos. Lembre-se que os objetivos devem ser iniciados com verbo no infinitivo, como, por exemplo: compreender, identificar, conceituar, analisar, etc.Exemplo: Objetivo geral: Estudar a possibilidade de geração de energia elétrica através da queima do biogás como uma forma de aproveitamento lixo descartado de forma inadequada, diminuindo os impactos e contribuindo com a fonte energética do Brasil.Objetivos específicos:Compreender a geração de energia por biomassa. Demonstrar as vantagens e desvantagens da produção de energia por biomassa;Analisar os impactos diretos da energia por biomassa na matriz energética nacional.	Comment by Breda: 
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS OU SECUNDÁRIOS
 
· Geração de energia elétrica através do biogás
· Potencial energético brasileiro de produção de biogás
· Tecnologias utilizadas para a conversão energética de biogás em energia elétrica
5
11
3 JUSTIFICATIVA	Comment by Tutor: Novos capítulos devem estar em novas páginas. Ajuste.
A Energia elétrica é um recuso essencial para o desenvolvimento socioeconômico da nação.
A partir de 1990 o setor energético passou por intensas transformações após passar por alguns períodos de crie e aumento da demanda de energia elétrica, onde foram tomadas certas medidas como como a privatização de empresas de geração, transmissão e distribuição de energia, momento em que surgiram políticas internacionais para pesquisa e desenvolvimento para produção de energia limpa e fontes renováveis.
Em 2001 devido a mais outra crise no setor energético devido a diminuição das chuvas e a geração de energia brasileira ser 70% hidrelétrica, o governo foi obrigado a adotar medidas emergenciais que promovessem a introdução de outras fontes de geração de energia, no trabalho em questão abordaremos a geração de energia à partir do biogás como complemento a matriz energética brasileira para a geração de energia elétrica para assim poder abastecer a crescente demanda gerada atualmente. 
	Comment by Tutor: Novos capítulos devem estar em novas páginas. Ajuste.	Comment by Breda: 
4 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA	Comment by Tutor: 
Na fundamentação você deverá fazer uma breve revisão da literatura do seu tema, aborde resumidamente o conteúdo dos seus 3 objetivos. Deve ter de 3 a 4 páginas e conter as referências nas normas da ABNT.Traga citações de autores diversos, de livros, sites, entre outros, conceituando e contextualizando o problema apresentado, devidamente fundamentado. Evite ao máximo apresentar citações diretas longas.É importante utilizar várias fontes de pesquisas, lembrando-se que em um trabalho acadêmico as informações devem apresentar carácter cientifico. Utilize pelo menos 4 referências diferentes.Dê preferências para sites de pesquisa com respaldo científico. Use principalmente o Google Scholar e o Scielo.Wikipédia não é considerada uma fonte confiável.
O biogás é uma mistura de gases resultantes da degradação da matéria orgânica na ausência de oxigênio (fermentação anaeróbica). Com ele é possível gerar gás a partir do lixo e obter: eletricidade, calor e combustível limpo. Qualquer resíduo orgânico tem potencial para produzir biogás, por isso ele é uma fonte inesgotável de energia renovável, e se apresenta como solução para gestão de resíduos no meio rural e urbano. Sendo assim o biogás pode promover os três pilares da sustentabilidade: desenvolvimento social, ambiental e econômico.
(disponível https://cibiogas.org/blog-post/biogas-no-brasil-historia-e-perspectiva-de-futuro/)
A conversão energética de biogás em energia elétrica pode ser realizada de inúmeras formas devido aos atuais avanços tecnológicos. As tecnologias mais comuns são as microturbinas a gás e os motores de combustão interna de ciclo Otto. A utilização de microturbinas ainda apresenta custos elevados e o seu tempo de vida útil operando com biogás ainda é baixo (SOUZA; et al).
A energia elétrica derivada do biogás é obtida quando ele é utilizado para acionar motogeradores. No Brasil, em relação à oferta total de energia elétrica (620 TWh), a participação do biogás chegou a 0,08% (0,5 TWh) em 2016, o que correspondeu a 1% de toda a energia gerada a partir de biomassa (50 TWh, ou 8% do total da oferta de energia elétrica). Por sua 232 BNDES Setorial 47 | Março 2018 vez, em potência instalada, o biogás contribuiu com 119 MW em 2016, contra 20 MW em 2007, com crescimento médio de 66% a.a. (EPE, 2017). Está previstopara 2021 o início da primeira planta de biogás participante do mercado regulado de energia elétrica. O projeto baseado em biogás, localizado em São Paulo, foi vencedor do leilão A-5/2016,4 de abril de 2016, com a contratação de 20,9 MW de energia, no preçoteto de R$ 251/MW (preço efetivo de R$ 251) e previsão de início em abril de 2021.5 O projeto contemplado no leilão foi da Usina Bonfim, do Grupo Raízen, localizada em Guariba (SP), que irá utilizar vinhaça e torta de filtro como substratos. O principal benefício da habilitação de um projeto em um leilão é o fato de o correspondente contrato de fornecimento (de 25 anos) poder ser utilizado como garantia de financiamento do investimento.
(disponível em http://web.bndes.gov.br/bib/jspui/handle/1408/15384)
O Brasil iniciou 2020 com mais de 400 plantas de biogás em operação, um crescimento de 40% em relação ao ano passado. Para a Associação Brasileira de Biogás (ABiogás), o ano foi de conquistas para o setor, que, além da expansão no número de usinas - com empreendimentos de grande porte em andamento que somam investimentos da ordem de R$ 700 milhões - registrou avanços nas políticas que favorecem o biogás. 
(disponível em https://www.biomassabioenergia.com.br/imprensa/setor-do-biogas-inicia-2020-com-mais-de-400-usinas-e-crescimento-de-40-ao-ano/20200113-120224-t223)’
As principais fontes de produção de biogás em escala comercial no Brasil são: a parcela orgânica dos resíduos sólidos urbanos (RSU); rejeitos da produção de açúcar e etanol de cana, como vinhaça e torta de filtro; e dejetos da pecuária suína. Em menor escala, também são utilizados: resíduos da produção de alimentos em geral (amido de mandioca e suco de laranja, como exemplos mais comuns); descarte de restaurantes; grama Biogás | Biogás de resíduos agroindustriais: panorama e perspectivas 251 (caso de Itaipu); dejetos da pecuária bovina e avícola; e efluentes sanitários. Independentemente da matéria-prima utilizada, a produção do biogás representa uma oportunidade de transformação de resíduos indesejados13 em fontes de energia, matéria-prima para fertilizantes e outros subprodutos economicamente aproveitáveis. A quase totalidade da produção de biogás no Brasil gera energia elétrica ou térmica.
(disponível em http://web.bndes.gov.br/bib/jspui/handle/1408/15384)
No Brasil, a energia produzida a partir do biogás entrou recentemente na fase de maturidade. A inclusão do biogás no plano de expansão da energia elétrica sinaliza que essa energia deverá emergir, nos próximos anos, como uma das principais formas de produção de energia renovável.
(disponível em Http://web.bndes.gov.br/bib/jspui/handle/1408/15384)
5 METODOLOGIA
 
A pesquisa trata-se de um trabalho de revisão de literatura que executou-se mediante quatro principais etapas: revisão bibliográfica aprofundada; identificação e levantamento das principais fontes de geração de energias alternativas; análise, discussão e sistematização destes dados.
A revisão da literatura abrange o cenário energético brasileiro e a fonte de energia alternativa biogás.
Durante o desenvolvimento da revisão, os materiais utilizados abrangeram trabalhos correlatos, relatórios e periódicos, entre outros meios e obras de comunicação e divulgação cientifica.
Para a fundamentação teórica abordada neste trabalho foram utilizados dados e informações do Google, BNDS, Abiogás, Cibiogás, Universidade Estadual de São Paulo (USP) e Universidade de Campinas (UNICAMP) a partir de bases on-line UNIBIBLIWEB e acervo de obras on-line, entre elas obtidas na Scientific Electronic Library Online (SCIELO).
6 CRONOGRAMA DE DESENVOLVIMENTO
Quadro 1 – Cronograma de execução das atividades do Projeto e do Trabalho de Conclusão de Curso.
	ATIVIDADES
	2020
	2020
	
	JAN
	FEV
	MAR
	ABR
	MAI
	JUN
	JUL
	AGO
	SET
	OUT
	NOV
	DEZ
	Escolha do tema. Definição do problema de pesquisa
	
	X
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Definição dos objetivos, justificativa.
	
	X
	X
	X
	
	
	
	
	
	
	
	
	Definição da metodologia.
	
	
	
	X
	
	
	
	
	
	
	
	
	Pesquisa bibliográfica e elaboração da fundamentação teórica.
	
	
	x
	X
	
	
	
	
	
	
	
	
	Entrega da primeira versão do projeto.
	
	
	
	x
	
	
	
	
	
	
	
	
	Entrega da versão final do projeto.
	
	
	
	
	
	X
	
	
	
	
	
	
	Revisão das referências para elaboração do TCC.
	
	
	
	
	
	
	X
	X
	
	
	
	
	Elaboração do Capítulo 1.
	
	
	
	
	
	
	
	
	X
	
	
	
	Revisão e reestruturação do Capítulo 1 e elaboração do Capítulo 2.
	
	
	
	
	
	
	
	
	X
	
	
	
	Revisão e reestruturação dos Capítulos 1 e 2. Elaboração do Capítulo 3.
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	X
	
	
	Elaboração das considerações finais. Revisão da Introdução.
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	X
	
	
	Reestruturação e revisão de todo o texto. Verificação das referências utilizadas.
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	X
	
	Elaboração de todos os elementos pré e pós-textuais.
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	X
	
	Entrega da monografia.
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	X
	Defesa da monografia.
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	X
REFERÊNCIAS	Comment by Tutor: Revise todas as citações e referências. Não pode haver nenhuma referência sem que a mesma não esteja citada no texto e logo não pode haver nenhuma citação que não esteja incluída nas referências. Retire-as que não foram citadas no trabalho. Instruções GeraisO capítulo das referências não apresenta numeração de capítulo e deve estar centralizado na página.As referências são digitadas em espaçamento simples e separadas entre si por 2 espaços simples; ordenadas em ordem alfabética por sobrenome de autor ou título. Os meses dos acessos são sempre abreviados, a única exceção é o mês de maio. Não deixe em algarismos. Coloque os títulos das obras em negrito. (Somente os títulos e não o Autor).Retire o sublinhado e a cor azul dos links dos sites.As fontes das figuras são consideradas citações e logo devem estar nas referências.Apresente todas as citações nas normas da ABNT, inclusive com CAIXA ALTA no sobrenome do autor, no início da Referência.O termo “et. al” é utilizado apenas nas citações. No capítulo das referências devem ser indicados TODOS os autores da obra em questão.Atente-se para as formas corretas de apresentar cada tipo de obra. Quando você utilizar artigos científicos publicados em sites de periódicos acadêmicos, é necessário indicar o link, a data e o horário de acesso do mesmo, seguindo o seguinte padrão – ...dados do trabalho ... Disponível no endereço eletrônico: <inserir o link> (Acessado em DIA de MÊS de 20??, às ??h??min.). Segue algumas exemplificações das formas de referência mais utilizadas em trabalhos acadêmicos.Livro com um autor:SOBRENOME (CAIXA ALTA), nome do autor. Título (negrito): subtítulo (se houver – sem realce de negrito). Cidade: editora, ano de publicação.Exemplo:FAZENDA, Ivani Catarina Arantes. Interdisciplinaridade: um projeto em parceria. São Paulo: Loyola, 2007. Livro com dois ou três autores (separados por ponto e vírgula):SOBRENOME (CAIXA ALTA), nome do autor. Título (negrito): subtítulo (se houver – sem realce de negrito). Cidade: editora, ano de publicação.Exemplo:AMARAL, Emília; SEVERINO, Antônio; PATROCÍNIO, Mauro Ferreira do. Novo manual de redação: gramática, literatura, interpretação de texto. São Paulo: Círculo do Livro, 1995. Livros com quatro ou mais autores (acompanhado do termo et al.):SOBRENOME (CAIXA ALTA), nome do autor. et al. Título (negrito): subtítulo (se houver – sem realce de negrito). Cidade: editora, ano de publicação.Exemplo:URANI, André. et al. Constituição de uma matriz de contabilidade social para o Brasil. Brasília: IPEA, 1994.Capítulo de coletânea (livro organizado que contem contribuições de vários autores): SOBRENOME (CAIXA ALTA), nome do autor do capítulo. Título do capítulo. In: SOBRENOME DO ORGANIZADOR DO LIVRO (CAIXA ALTA), nome do organizador do livro (org.). Título da obra em negrito. Local: Editora, ano, página inicial – página final do capítulo.Exemplo:CELLARD, A. A análise documental. In: POUPART, Jean. et al. (Orgs). A Pesquisa Qualitativa: Enfoques epistemológicos e metodológicos, 3° ed.Rio de Janeiro: Petrópolis, Editora Vozes, 2012, pp. 295-316.Para artigos publicados em periódicos (revistas acadêmicas), o nome dos autores segue a mesma estrutura das referências anteriores, entretanto o nome da revista é que fica em negrito, e não da obra:Exemplo:MASETTO, Marcos Tarciso. Inovação curricular no ensino superior. Revista e-curriculum, São Paulo, v. 7, n. 2, p. 1 -20, ago 2011.LIMA, Telma Cristiane Sasso de; MIOTO, Regina Célia Tamaso. Procedimentos metodológicos na construção do conhecimento científico: a pesquisa bibliográfica. Revista Katálysis, Florianópolis, v. 10 n. esp. p. 37-45, 2007. Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/rk/v10nspe/a0410spe> (Acessado em 12 de novembro de 2018 às 08h32min).Documentos oficiais e/ou jurídicos (Leis, decretos, portarias, diretrizes governamentais, relatórios de instituições públicas e/ou privadas, entre outros). Obs.: a referência se inicia pelo órgão responsável pelo documento (Brasil, ONU, Paraná, Kroton, entre outros). Segue abaixo três exemplos, sendo o primeiro de lei, o segundo de decreto de lei e o último de documento oficial de uma Organização não Governamental (Ong.):PAÍS, ESTADO ou MUNICÍPIO. Lei número (em destaque de negrito), data (dia, mês e ano). Ementa (é o resumo que fica na própria lei logo abaixo do título). Cidade: (local da publicação), ano. Disponível em: (Link do documento) (Acessado em data e hora de acesso).Exemplo:BRASIL. Ato Institucional nº 17, de 14 de outubro de 1969. Autoriza o Presidente da República a transferir para reserva, por período determinado, os militares que hajam atentado ou venham a atentar contra a coesão das Forças Armadas. Brasília: Casa Civil, 1969.  Disponível em: <http://www.planalto.gov.br//CCIVIL_03/AIT/ait-17-69.htm> (Acessado em 5 de outubro de 2018 às 14h13min).PAÍS, ESTADO ou MUNICÍPIO. Decreto de Lei, número, data (dia, mês e ano). Ementa (é o resumo que fica na própria lei logo abaixo do título). Dados da publicação que publicou (com destaque no nome de veículo de publicação negrito).Exemplo:BRASIL. Decreto-lei n° 2423, de 7 de abril de 1998. Estabelece critérios para pagamento de gratificações e vantagens pecuniárias as titulares de cargos e empregos da Administração Federal direta e autárquica e dá outras providências. Diário Oficial [da] República Federativa do Brasil, Brasília, D.F., 8 abr. 1998. Seção 1, pt. 1, p. 6009.AUTOR (entidade coletiva responsável pelo documento). Nome do documento (com destaque em negrito), data (dia, mês e ano). Ementa (quando houver). Dados da Publicação. Disponível em: (Link do documento) (data e hora de acesso).Exemplo:ONU – Organização das Nações Unidas. Declaração Universal dos Direitos Humanos, 10 de dezembro de 1948. Adotada e proclamada pela resolução 217 A (III) da Assembleia Geral das Nações Unidas. Disponível em: <http://unesdoc.unesco.org/images/0013/001394/139423por.pdf> (Acessado em 06 de dezembro de 2018, as 09h10min).Trabalhos acadêmicos (dissertações e teses):SOBRENOME, Nome. Título do trabalho (com destaque em negrito). Ano. Número de folhas. Natureza do Trabalho (Nível – Mestrado, Doutorado ou Livre Docência –e área do curso) - Unidade de Ensino, Instituição, Local, Ano de defesa.Exemplo:NIEL, Marcelo. Anestesiologistas e uso de drogas: um estudo qualitativo. 2006. 149 f. Dissertação (Mestrado em Ciências) – Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, 2006. 
Classen, P.A.M; Lier, J.B.; Stamrs, A.J.M. – Utilization of biomass for supply of energy,1999.
Coldebella, A.; Souza, S. N. M.; Souza, J., Koheler, A. C. – Viabilidade da Cogeração de Energia Elétrica com Biogás da Bovinocultura de Leite, 2006. 
Villela, Iraídes Aparecida de Castro, SILVEIRA, José Luz - Aspectos técnicos da produção de biogás em um laticínio, 2005. 
Souza, S. N. M.; Pereira, W. C.; Nogueira, C. E. C. - A. A. Pavan & A. Sordi, “Custo da eletricidade gerada em conjunto motor gerador utilizando biogás da suinocultura”, ActaScientiarum, v.26, n. 2, p. 127-133, 2004.
https://cibiogas.org/blog-post/biogas-no-brasil-historia-e-perspectiva-de-futuro/
http://web.bndes.gov.br/bib/jspui/handle/1408/15384
https://www.biomassabioenergia.com.br/imprensa/setor-do-biogas-inicia-2020-com-mais-de-400-usinas-e-crescimento-de-40-ao-ano/20200113-120224-t223