Perspectivas para recuperação energética de resíduos sólidos urbanos em pequenos e médios municípios por meio do processo de gaseificação

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Maluf Filho, Durval
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Combustível Derivado de Resíduos.; Distributed Generation; Gaseificação; Gasification; Geração Distribuída; Residues Derived Fuel.; Syngas
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/106/106133/tde-07102024-091428/

A atividade antrópica em ritmo acelerado cada vez mais contribui com o aumento da demanda de energia e com a geração de resíduos no mundo, impactando diretamente no meio ambiente e na saúde dos seres vivos, principalmente nos centros urbanos, onde a área disponível para o gerenciamento destes resíduos é reduzida. A taxa de geração destes resíduos extrapola a capacidade de absorção do meio ambiente. A disposição em aterros já não é a melhor alternativa, considerando as áreas necessárias, os altos investimentos e custos operacionais, os impactos ambientais, principalmente relacionados às emissões dos Gases de Efeito Estufa. A busca por soluções para ambos os problemas têm sido o foco de inúmeras pesquisas, sendo o tratamento termoquímico dos Resíduos Sólidos Urbanos, em especial a gaseificação de Combustível Derivado de Resíduos Urbanos, um dos mais promissores. O presente estudo objetiva analisar a viabilidade técnica, ambiental e econômica da aplicação do processo da gaseificação para a redução e aproveitamento energético dos resíduos sólidos urbanos segregados, através de um sistema de separação mecanizada, em pequenos e médios municípios (até 50 mil habitantes). Esta pesquisa apresenta um estudo de caso, real e inédito no Brasil, que aborda a implantação de um sistema de gaseificação de Combustível Derivado de Resíduos Urbanos, com potência total instalada de 7MWe no estado de São Paulo, que processará 257 t/dia de combustível. Nos testes preliminares obteve-se Syngas com PCI igual a 4,58 MJ/kg com fluxo mássico de 22.230 kg/h, com redução mássica do CDR da ordem de 5,1 vezes, atingindo a produção de energia elétrica para exportação de 4,8 MWh, e produção de 1,06 t/dia de H¬¬¬¬2¬¬¬. Nesta pesquisa também foram analisados os instrumentos regulatórios da Geração Distribuída no Brasil, para injeção da energia elétrica, nos atuais sistemas de distribuição do país, produzida por meio da gaseificação, assim como os potenciais para produção de H2 contido no Syngas, resultante do estudo de caso. O presente estudo apresenta relação direta com o ODS 3 (Saúde e Bem-estar) e o ODS 6 (Água Potável e Saneamento) da Organização das Nações Unidas, uma vez que propõe a transformação dos resíduos sólidos em rejeitos inertes, e a redução dos volumes a serem enviados aos aterros sanitários. Com o ODS 7 (Energia Limpa e Acessível) colabora no sentido de desenvolver tecnologia viável para a geração de energia através de fonte renovável. Com o ODS 8 (Crescimento Econômico) e o ODS 9 (Indústria, inovação e Infraestrutura) colabora diretamente, uma vez tratar de nova tecnologia para o aproveitamento energético dos resíduos, fomentando a economia a partir da produção de equipamentos e componentes para o processamento de resíduos e a produção de novos produtos a partir dos rejeitos do processo, tais como materiais para aplicação na construção civil e outros mercados. De forma direta colabora com o ODS 13 (Ação Contra a Mudança Global do Clima), pois processa de forma segura e sustentável resíduos que estariam dispostos de forma inadequada em aterros sem aproveitamento energético e com elevada emissão de GEE.