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PRINCÍPIO DE COGERAÇÃO DE ELETRICIDADE EM USINAS

SUCROALCOOLEIRAS A PARTIR DA BIOMASSA

ADRIANO APARECIDO DA SILVA JUNIOR

SÉRGIO RODRIGUES FILHO

IIha Solteira – SP

Dezembro de 2010

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PRINCÍPIO DE COGERAÇÃO DE ELETRICIDADE EM USINAS

SUCROALCOOLEIRAS A PARTIR DA BIOMASSA

ADRIANO APARECIDO DA SILVA JUNIOR

SÉRGIO RODRIGUES FILHO

Orientados

PROFº. LUIS ANTONIO MARTINI

Orientador

Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)

apresentado á Escola Técnica Estadual de Ilha

Solteira (ETEC), do Centro Estadual de Educação

Tecnológica Paula Souza (CEETPS), como parte

Dos requisitos para a obtenção do título de

Técnico em Eletrotécnica.

Ilha Solteira – SP

Dezembro de 2010

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COMISSÃO EXAMINADORA:

3

Dedicamos esse trabalho aos nossos professores, e

principalmente aos nossos pais que sempre estiveram ali ao

nosso lado nos dando forças e nos incentivando para

vencer.

4

Agradecimentos

Á Deus primeiramente, por ter nos dado o Dom da vida, e que nos deu forças para conquistar aquilo que queremos.

Ao mestre Eng. Gil Mesquita Rabello Queiroz pela atenção e pelo tempo cedido para realizações de pesquisas.

Ao professor André Morita pelos conselhos e apoio acerca do trabalho.

E aos professores Alessandro e Luiz Antonio que contribuíram fortemente para a realização deste trabalho.

5

“No meio de qualquer dificuldade

encontra-se a oportunidade”. (Albert

Einstein)

6

RESUMO

O presente trabalho de conclusão de curso vem com o intuito de mostrar

de maneira sistemática a Cogeração de Bioeletricidade em Usinas de açúcar e

álcool a partir da Biomassa, advindo do bagaço da cana–de–açúcar, com

justificativa de implementação da matriz energética no que diz respeito à energia

elétrica e à quantidade de usinas do setor sucroalcooleiro que vêm

desenvolvendo projetos de cogeração.

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1.1 - Mostra o esquema de uma Usina Sucroalcooleira 12

Figura 1.2 - Planta, animais e seu derivado, ou seja, a Biomassa 13

Figura 2.1 - Matriz energética Brasileira 16

Figura 3.1 - Moenda eletrificada 18

Figura 3.2 - Esteiras transportando o bagaço da cana 18

Figura 3.3 - Caldeira Aquatubular 21

Figura 3.4 - Caldeira Aquatubular na Vertical 22

Figura 3.5 - Turbina a vapor 23

Figura 3.6.1 - Turbina de Contrapressão em Trabalho de Cogeração 24

Figura 3.7.2 - Turbina de Vapor de Extração-condensação em 25

Trabalho de Cogeração

Figura 3.7 - Representação mecânica do gerador síncrono 26

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SUMÁRIO

1.INTRODUÇÃO................................................................................................................11

1.1 Cogeração de energia elétrica.....................................................................................12

1.2 Biomassa.....................................................................................................................13

1.3Objetivo........................................................................................................................14

1.4Justificativa do Trabalho..............................................................................................14

2.REVISÃO BIBLIOGRÁFICA............................................................................................15

2.1 O Princípio da Cogeração.............................................................................................15

2.2 A Cogeração no Brasil....................................................................................................16

3. DESENVOLVIMENTO.....................................................................................................17

3.1 Sistema de Cogeração de Energia.................................................................................17

3.1.1 Moenda........................................................................................................................17

3.1.2 Esteiras........................................................................................................................18

3.1.3 Caldeira.......................................................................................................................19

3.1.3.1 Caldeira Aquatubolar................................................................................................20

3.1.4 Turbina a Vapor..........................................................................................................22

3.1.5 Gerador.......................................................................................................................26

3.1.5.1 Excitação Brushless.................................................................................................27

3.1.6 Subestação..................................................................................................................27

3.1.7 Linha de Transmição................................................................................................28

4. CONSIDERAÇÕES FINAIS.............................................................................................29

4.1 A participação da biomassa na produção de eletricidade no Brasil...............................29

4.2. Setor energético atual versus a biomassa..................................................................29

5. CONCLUSÃO................................................................................................................31

5.1. Trabalhos futuros........................................................................................................32

6.REFERÊNCIAS BLIOGRÁFICAS..................................................................................33

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1. INTRODUÇÃO

Nos últimos anos, nosso país vem passando por uma série de

transformações, principalmente no que está relacionado ao crescimento

econômico e populacional.

Para que o Brasil continue se desenvolvendo sem que haja maiores

empecilhos, é necessário o aumento na produção de energia elétrica, pois ela

atua como um combustível que movimenta a indústria e os meios de transporte,

viabiliza as atividades comerciais e de serviços e alimenta uma série de

equipamentos domésticos e pessoais, como os telefones celulares, os relógios à

bateria, equipamentos de som, computadores e eletrodomésticos.

O aquecimento global vem sendo motivo de discussões e preocupação

mostrada por várias nações e recentemente foi discutida no em Copenhague, na

Dinamarca, na 15° Conferência das Nações Unidas sobre a Mudança do clima

(COP-15). Lá ficou clara a necessidade da diminuição da emissão de gases de

efeito estufa e necessária a adoção de alterações no modelo de desenvolvimento

econômico e social. Portanto, podemos chegar ao consenso de que a solução da

questão ambiental e o controle sobre o risco de escassez de energia num futuro

não distante estão no desenvolvimento e na maior utilização de fontes não

convencionais, aumentando o investimento em uma matriz energética mais limpa

o que, aliás, já ocorre no Brasil.

Na matriz energética brasileira é visível a predominância hídrica no que

diz respeito à geração de energia elétrica. Isso coloca nosso país em posição

privilegiada em relação a outros países no mundo no que toca ao meio ambiente,

entretanto isso não significa que não devemos investir em novas tecnologias.

A energia elétrica cogerada em usinas do setor sucroalcooleiro a partir da

biomassa, advinda do bagaço de cana-de-açúcar, tem se tornado uma prática

muito viável, tanto nos aspectos econômicos quanto ao que à sustentabilidade,

além disso, ela ajuda no implemento do potencial de geração de eletricidade no

período do ano em que o nível das águas das hidrelétricas baixam.

10

1.1 COGERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

A atividade de cogeração pode ser entendida como o processo de

produção de energia térmica e elétrica ao mesmo tempo utilizando de um único

combustível, no caso de uma usina sucroenergética este combustível é a

biomassa (bagaço de cana-de-açúcar).

Podemos afirmar que processo de cogeração é o mesmo processo

geração de energia elétrica em uma termelétrica, o grande diferencial está no fato

da usina de sucroenergética usar o bagaço, antes resíduo, advindo do processo

de moagem, como combustível para caldeira.

A figura 1 mostra de modo simplificado uma usina sucroenergética.

Figura 1.1 - Usina Sucroalcooleira

11

1.2. Biomassa

Biomassa é um material constituído por substâncias de origem orgânica

(vegetal, animal e microrganismos). Plantas, animais e seus derivados são

biomassa. Como podemos ver na figura abaixo:

Figura 1.2 - Plantas, animais e seus derivados (Biomassa)

Fonte:

A utilização como combustível pode ser feita a partir de sua forma bruta,

como madeira, produtos e resíduos agrícolas, resíduos florestais, resíduos

pecuários, excrementos de animais e lixo. Ao contrário das fontes fósseis de

energia, como o petróleo e o carvão mineral, a biomassa é renovável em curto

intervalo de tempo.

A renovação da biomassa ocorre através do ciclo do carbono, ou seja, a

decomposição ou a queima de matéria orgânica ou seus derivados provoca a

liberação de CO2 na atmosfera. As plantas, através da fotossíntese, transformam

o CO2 e água em hidratos de carbono, liberando oxigênio. Dessa forma, o uso

12

adequado da biomassa não altera a composição média da atmosfera ao longo do

tempo.

Os combustíveis mais comuns da biomassa são os resíduos agrícolas,

madeira e plantas como a cana-de-açúcar, que são colhidos com o objetivo de

produzir energia. O lixo municipal pode ser convertido em combustível para o

transporte, indústrias e mesmo residências.

Os recursos renováveis representam cerca de 20% do suprimento total de

energia no mundo, sendo 14% proveniente de biomassa e 6% de fonte hídrica.

No Brasil, a proporção da energia total consumida é cerca de 35% de

origem hídrica e 25% de origem em biomassa, significando que os recursos

renováveis suprem algo em torno de 2/3 dos requisitos energéticos do País.

O sistema de cogeração promovido em uma usina sucroenergética tem

sido o método mais inteligente de utilizar a biomassa. Cada tonelada de cana-de-

açúcar moída é suficiente para produzir entre 20 e 30 kWh.

1.3 Objetivo

Este trabalho tem como objetivo mostrar para as pessoas um modo bem

mais econômico e também mais limpo de gerar energia. Mostrar os processos e

os conceitos de cogeração de eletricidade a partir da biomassa em uma usina de

açúcar e álcool.

1.4 Justificativa do Trabalho

A Biomassa hoje em dia vem tomando um lugar bem extenso, não só no

Brasil mais também no mundo inteiro, um produto renovável, que se pode

encontrar em vários locais, e sua utilidade é bastante ampla, que também tem

como intuito a implementação na matriz energética no que diz respeito á energia

e á quantidade de usinas do setor sucroalcooleiro.

13

2. Revisão bibliográfica

Esse capítulo irá abordar a história, a origem, quando que deu início ao

processo de cogeração de eletricidade no mundo, e também em nosso país,

dando ênfase ao combustível que seria a biomassa.

2.1.O Princípio da Cogeração

A palavra cogeração se aplica a várias definições. Porém á mais usada, á

que se aplica melhor ás usinas sucroalcooleiras é a produção combinada de

potência elétrica e /ou mecânica e térmica a partir de um único combustível.

A cogeração teve inicio na primeira década do século xx, esse sistema

era bastante usado, pois não havia as grandes centrais de geração de energia,

como as que existem hoje em dia, por falta de uma tecnologia que hoje é muito

avançada.

Nas usinas de açúcar e álcool a cogeração sempre esteve presente

através da queima do bagaço de cana em caldeiras. Porém, nunca se ouve uma

estimativa mais além do que gerar energia para depender de si própria, até certo

tempo.

O processo usado pelas usinas de açúcar e álcool para realizar a

cogeração, é dividido em seis passos:

O primeiro – Colheita: A biomassa é retirada da natureza, ou seja, a cana de

açúcar é colhida.

O segundo – Pátio de Biomassa: A biomassa é moída, a sua parte líquida é

transformada no álcool, a sua parte sólida é transportada por esteiras até o pátio

de biomassa, onda a mesma é picada, secada e armazenada.

O terceiro – Caldeira: Essa biomassa que já esta picada e totalmente seca, vai

para a caldeira onde é usada como o combustível que aquecerá a água que

passa pelas tubulações, que estão revestindo a caldeira.

O quarto – Turbina: A água que foi aquecida pela caldeira através da queima da

biomassa, entra em uma tubulação afunilada e é expelida com uma alta pressão

nas próprias pás da turbina, fazendo com que essas pás girem em uma alta

velocidade.

O quinto – Gerador: Ao mesmo momento que a turbina girar, com ela irá girar o

rotor do gerador, pelo fato dos dois estarem interligados. Com esse giro, será

criado um campo magnético que induzira uma corrente elétrica pelo estator, que

assim ele transformara a energia mecânica em energia elétrica.

14

E o sexto e último – Rede Elétrica: Logo que o gerador faz essa transformação,

essa energia elétrica é levada até a rede elétrica, onde ela será transportada até

uma subestação abaixadora pelas linhas de transmição.

2.2 A Cogeração no Brasil

O sistema elétrico brasileiro, a partir da década de 50, passou por um

processo de acentuada expansão devido, principalmente, ao intenso crescimento

industrial. Desde então, a geração de energia elétrica no país baseou-se

majoritariamente no aproveitamento dos recursos hídricos, respondendo

atualmente por mais de 70% desta geração, como podemos ver na figura abaixo:

Figura 2.1 - Matriz energética Brasileira

Fonte:

Por possuir um custo relativamente mais elevado, a implantação de

centrais termoelétricas ficou destinada a um segundo plano, tornando o cenário

desfavorável para a implantação de sistemas de cogeração.

Entretanto, a partir da crise que levou ao racionamento de energia em

2001, o governo brasileiro implantou novas regras no mercado de energia elétrica.

Este fato foi muito importante, pois permitiu a participação de empresas privadas,

o que impulsionou o setor sucroalcooleiro a investir na modernização de seus

parques industriais, com o objetivo de torná-los eficientes e, assim, comercializar

a energia excedentes no mercado regulado, principalmente pelos leilões de

energia, em programas incentivados, como o PROINFA, ou até mesmo no

mercado livre.

15

3. Desenvolvimento

Neste capítulo será abordado todo processo no qual decorre a cogeração

de energia elétrica desde a moenda, onde o bagaço é beneficiado, até a linha de

transmissão, dando ênfase principalmente á caldeira, à turbina e ao gerador.

3.1. Sistema de Cogeração de Energia

O sistema de cogeração de energia elétrica das usinas do setor

sucroalcooleiro, no que diz respeito à geração, é basicamente o mesmo sistema

de uma termelétrica no que diz respeito o grande diferencial é a maneira na qual é

obtido combustível que no caso de uma usina de álcool e açúcar é usado o

bagaço advindo do processo de moagem.

O sistema de cogeração de eletricidade é composto por:

Moendas eletrificadas;

Esteiras;

Caldeira;

Turbina;

Gerador;

Subestação;

Linha de transmissão

16

3.1.1. Moenda

Sua função é forçar a cana a passar por essas aberturas de maneira

separar o caldo contido no bagaço. O terno de moenda geralmente é composto

de quatro rolos de moenda dispostos de maneira a formar aberturas entre si,

sendo que três rolos giram no sentido horário e apenas um no sentido anti-

horário.

A moenda é responsável por consumir grande parte da energia cogerada,

tendo em vista que cada terno de moenda tem motores com potências que

chegam a ultrapassar os 2000 CV (cavalo a vapor). A figura abaixo mostra a

moenda eletrificada.

Figura 3.1 - Moenda eletrificada

Fonte:WEG/Divulgação

17

3.1.2. Esteiras

As esteiras são as responsáveis por transportar o bagaço proveniente do

processo de moagem até o local onde é estocado e transportar o bagaço para a

alimentação da(s) caldeira(s).

A figura abaixo ilustra exatamente o que foi dito acima.

Figura 3.2 – Esteiras transportando o bagaço da cana

Fonte: Pioneiros Bioenergia

3.1.3. Caldeira

Segundo a NR-13 item 13.1.1., caldeiras a vapor são equipamentos

destinados a produzir e acumular vapor sob pressão superior à atmosférica,

utilizando qualquer fonte de energia, excetuando-se os refervedores e

equipamentos similares utilizados em unidades de processo, (GERMAN, 2003).

Para Alves (2002), todos os tipos de caldeira sempre possuem três partes

essenciais, que são: a fornalha ou câmara de combustão, a câmara de água e a

câmara de vapor. Os condutos para descarga dos gases e a chaminé não formam

parte integral da caldeira, pois constituem construções independentes que são

adicionadas ao corpo resistente da mesma, não estando expostas à pressão do

vapor.

18

As caldeiras podem ser classificadas de acordo com:

- as classes de pressão;

- o grau de automação;

- o tipo de energia empregada;

- o tipo de troca térmica.

De acordo com as classes de pressão, as caldeiras foram classificadas

segundo a NR-13 em:

- Categoria A: caldeira cuja pressão de operação é superior a 1960 KPa (19,98

kgf/cm²);

- Categoria C: caldeiras com pressão de operação igual ou inferior a 588 KPa

(5,99 kgf/cm²) e volume interno igual ou inferior a 100 litros;

- Categoria B: caldeiras que não se enquadram nas categorias anteriores.

Conforme o grau de automação, as caldeiras podem se classificar em: manuais,

semi-automática e automática.

Com relação ao tipo de energia empregada (combustível), elas podem ser: sólido,

líquido, gasoso, caldeiras elétricas e caldeiras de recuperação.

Existem outras maneiras particulares de classificação, como por exemplo:

quanto ao tipo de montagem, circulação de água, sistema de tiragem e tipo de

sustentação. Segundo Alves (2002), como primeira tentativa e antes de comentar

o tratamento particular de diversos tipos, será dividido os geradores em Caldeiras

flamo tubulares, Caldeiras aquatubulares e Caldeiras elétricas.Numa unidade

termelétrica de cogeração de energia o tipo de caldeira mais usual é o

aquatubular que será descrito abaixo.

19

3.1.3.1 Caldeiras Aquatubulares

Conforme CHD Válvulas (2005), a necessidade de caldeiras com maior

rendimento, menos consumo, rápida geração e grandes quantidades de vapor,

aumentou muito com a evolução dos processos industriais. Baseados nos

princípios da transferência de calor e na experiência com os tipos de caldeiras

existentes, os fabricantes inverteram a forma de geração de calor, ou seja, os

tubos de fogo foram trocados por tubos de água, o que aumentou muito a

superfície de aquecimento, surgindo a caldeira aquatubular. De acordo com

Martinelli Júnior (1998), também conhecidas como Caldeiras Tubos de Água, se

caracterizam pelos tubos situarem-se fora dos tubulões da caldeira (tambor),

constituindo com estes um feixe tubular. Diferenciam-se das flamotubulares, pois

a água circula no interior dos tubos e os gases quentes encontram-se em contato

com sua superfície externa. Operam a média e alta pressão, resultando em alta

produção de vapor. Segundo CHD Válvulas (2005), as caldeiras aquatubulares

são classificadas em três grandes grupos.

-Caldeiras de tubos retos, com tubulão transversal ou longitudinal;

-Caldeiras de tubos curvos, com diversos tubulões transversais ou longitudinais

utilizados na geração (máx. 5);

-Caldeiras de circulação forçada.Conforme CHD Válvulas (2005), as partes

principais de uma caldeira aquatubular são: tubulão superior (ou tambor de

vapor), tubulão inferior (ou tambor de lama), feixe tubular, parede de água,

fornalha e superaquecedor, sendo que outros equipamentos denominados como

auxiliares ou periféricos ajudam a boa operação de uma caldeira, os quais são:

economizador,pré-aquecedor e soprador de fuligem.

20

A figura abaixo mostra toda a estrutura de uma caldeira aquatubular

Figura 3.3 -Caldeira Aquatubular

Fonte:

Aqui podemos observar uma caldeira aquatubular na vertical.

Figura 3.4 - Caldeira Aquatubular na Vertical

Fonte:

21

3.1.4. Turbina a Vapor

Turbina a vapor é um equipamento que aproveita a energia calorífica do

vapor e transforma em energia mecânica, sendo um equipamento com boa

eficiência quando utilizado em condições de projeto. Essa energia mecânica pode

ser utilizada para mover equipamentos e quando acoplado um gerador a turbina à

vapor, se obtêm a transformação da energia mecânica em energia elétrica.

A figura abaixo ilustra uma tubina a vapor

Figura 3.5 - Turbina a Vapor

Fonte: Wikipédia

No setor sucroalcooleiro, o principal sistema de cogeração é aquele que

emprega turbinas a vapor como máquinas térmicas e que aparece vinculado a

três configurações fundamentais: turbinas de contrapressão, combinação de

turbinas de contrapressão com outras de condensação que empregam o fluxo

excedente e turbinas de extração-condensação. A condensação de uma parte do

vapor de escape, ou de uma extração de vapor de uma turbina de extração-

condensação, garante as necessidades de energia térmica do sistema

(FIOMARI, 2004).

22

A Figura abaixo ilustra um processo trabalhando em regime de cogeração

com o emprego de turbinas de contrapressão.

Figura 3.6.1 - Turbina de Contrapressão em Trabalho de Cogeração

Fonte: FIOMARI, 2004

Em usinas que tenham o objetivo de comercializar energia excedente,

torna-se necessário o uso de turbinas de extração-condensação. Segundo

Fiomari (2004), além de altos índices de desempenho, máquinas de condensação

com extração regulada se justificam também pela sua capacidade de satisfazer a

relação energia térmica e elétrica, que pode variar em uma ampla faixa. Este

sistema, com maior capacidade de produção elétrica, possui normalmente

turbinas de extração dupla, sendo a primeira extração, no nível de pressão em

que o vapor é requerido pelas turbinas de acionamento mecânico e, a segunda,

na pressão em que o vapor é consumido no processo produtivo.

23

A Figura abaixo ilustra um processo trabalhando em regime de cogeração

com o emprego de turbinas de extração-condensação.

Figura 3.7.2 - Turbina de Vapor de Extração-condensação em Trabalho de

Cogeração

Fonte: FIOMARI, 2004

A tabela abaixo mostra dois exemplos de modelos de turbinas que são

utilizadas na Pioneiros Bioenergia.

*potência considerada no ponto de operação

24

3.1.5. Gerador

As máquinas elétricas se comportam de acordo com a lei do

eletromagnetismo que diz que uma diferença de potencial é induzida nos

terminais de um condutor sujeito a um campo magnético variante no tempo ou no

espaço. Um campo magnético invariante no tempo é gerado pela corrente de

campo do gerador síncrono percorrendo seu enrolamento do rotor. Como o rotor

do gerador possui o seu eixo ligado à turbina e ambos giram juntos, o campo

magnético é movimentado pela turbina, portanto se torna variante no espaço.

Este campo magnético girante induz uma diferença de potencial nos

enrolamentos trifásicos do estator. Quando conectado à carga através da rede

elétrica, esta diferença de potencial resulta em potência fornecida à carga, isto é,

corrente elétrica fluindo do gerador para a carga.

A figura abaixo mostra uma representação mecânica do gerador síncrono.

Figura 3.8 – Representação mecânica do gerador síncrono

Fonte:

25

A tabela abaixo mostra dois exemplos de modelos de geradores.

3.1.5.1 Excitação Brushless

Geralmente, o método mais usado para a excitação de um gerador

inserido no sistema de cogeração é a excitação brushless.

No sistema "brushless" a potência para excitação do gerador é obtida

através de um gerador trifásico de pólos fixos e ponte retificadora rotativa A

tensão de saída do gerador permanece constante pelo controle de um

componente em estado sólido, denominado "Regulador de Tensão". O regulador

"verifica" a tensão de saída e alimenta o campo do excitador com a corrente

necessária para gerar tensão CA, que depois de retificado por retificador rotativo,

alimenta o campo do gerador.

O método para escovamento é idêntico ao sistema de excitação estático.

O excitador fornece a potência de excitação e o regulador eletrônico apenas

executa o controle do gerador, para manter a tensão nos terminais constante,

para qualquer nível de carga e fator de potência. O sistema "brushless" dispensa

o uso de escovas, porta-escovas ou qualquer outro sistema mecânico de contato,

pois a interação entre campo e armadura do gerador e excitador é efetuado por

campo magnético.

26

As principais vantagens do sistema "brushless" sobre o sistema estático

são:

Não utiliza escovas e porta-escovas;

Não introduz interferências geradas pelo mau contato;

Introduz menor interferência devido ao chaveamento do tiristor do

regulador comparado com o tiristor da excitatriz;

Manutenção reduzida, solicitando cuidados apenas na lubrificação

dos rolamentos;

O sistema "brushless" admite com facilidade o controle manual;

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3.1.6. Subestação

Segundo Queiroz (2008) uma usina do setor sucroalcooleiro que exporta

energia, na maioria das vezes produz a eletricidade em média tensão, na classe

de 13,8 kV. Geralmente, é elevada a média tensão, em uma subestação

elevatória, para 138 kV, 69 kV ou ainda 34,5 kV (menos usual).

Assim como qualquer outra subestação, a subestação deste sistema

também conta com todo um conjunto de equipamentos de proteção, medida e

controle.

A figura abaixo mostra um exemplo de subestação

Figura 3.9 – Subestação da Usina Pioneiros Bioenergia

Fonte: Pioneiros Bioenergia

28

3.1.7. Linha de Transmissão

Pelo fato da maioria das usinas do setor sucroenergético serem instaladas

em pontos estratégicos (ex. próximas a rodovias, pertos das cidades, etc.) o

comprimento das linhas de transmissão é menor até chegar a alguma derivação

do Sistema Interligado Nacional (SIN). Em comparação com uma usina

hidrelétrica o valor monetário de uma linha de transmissão é menor dado

principalmente pelo fato da distância ser o grande agente para que os custos

sejam maiores.

A figura abaixo mostra o diagrama da derivação onde as usinas Interlagos

e Pioneiros integram o sistema.

29

4. Considerações Finais

Neste capítulo será abordado como está o setor sucroenergético e os

incentivos do governo para geração de energia elétrica através de fontes

alternativas.

4.1. A participação da biomassa na produção de eletricidade no Brasil

De acordo com os do Balanço Energético Nacional de1999, a parcela de

contribuição da biomassa na geração de energia elétrica contabilizava cerca de

3%, dos quais 1,2% correspondem ao bagaço da cana- de- açúcar.

Neste contexto, atualmente o recurso de maior potencial para geração

de eletricidade é a biomassa de cana- de- açúcar. Isso se dá graças à alta

produtividade da lavoura canavieira, somada de consecutivos ganhos nos

processos de obtenção de biomassa sucroenergética que tem aumentado a

quantidade de matéria orgânica (bagaço ) nas usinas de cana- de- açúcar que,

por sua vez são interligadas aos principais sistemas elétricos atendendo grandes

centro de consumo das regiões Sul e Sudeste.

4.2. Setor energético atual versus a biomassa

A conjuntura atual do setor elétrico brasileiro sinaliza um novo quadro

para a biomassa no país. Entre outros mecanismos de incentivo ao uso da

biomassa para a geração de energia elétrica, destaca-se a criação do Programa

Nacional de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica – PROINFA –,

instituído pela Medida Provisória no 14, de 21 de dezembro de 2001. Esse

programa tem a finalidade de agregar ao sistema elétrico brasileiro 3.300 MW de

potência instalada a partir de fontes alternativas renováveis, cujos prazos e regras

estão sendo definidos e regulamentados pela Câmara de Gestão da Crise de

Energia Elétrica – GCE – e pelo Ministério de Minas e Energia – MME, com a

colaboração de outras instituições, entre elas a ANEEL e a Eletrobrás.

Os principais mecanismos de incentivo previstos no PROINFA são a

garantia de compra, por um prazo de até 15 anos, da energia gerada, e o

estabelecimento de um valor de referência compatível com as características

30

técnico-econômicas do empreendimento. Entre outros incentivos, destaca-se a

redução não-inferior a 50% nos encargos de uso dos sistemas de transmissão e

distribuição de energia elétrica.

No que diz respeito à biomassa particularmente, está sendo elaborado

pelo MME e pela GCE um programa de incentivo específico, com a finalidade de

agregar ao sistema elétrico nacional, até dezembro de 2003, 2.000 MW de

geração de energia elétrica a partir de biomassa. Além dos incentivos previstos

pelo PROINFA, deverá haver um programa de financiamento com taxas de juros

reduzidas e prazos de carência e amortização coerentes com a natureza dos

investimentos.

(Fonte: Atlas da Energia Elétrica do Brasil – ANEEL)

31

5. Conclusão

Este trabalho de conclusão de curso mostrou todo o principio de

funcionamento de um sistema de cogeração de eletricidade a partir da biomassa

do bagaço de cana-de-açúcar desde a entrada da cana-de-açúcar na usina

passando pela moenda , local onde o bagaço é obtido e setor onde há o maior

consumo interno de energia elétrica, falando ainda das esteiras que levam o

bagaço até o pátio de armazenamento e trazendo- o até a caldeira que, por sua

vez, é responsável por gerar vapor suficiente para impulsionar a palhetas da

turbina girando assim o rotor do gerador síncrono, responsável por transformar

energia mecânica em energia elétrica, a partir daí essa energia passa por uma

subestação que eleva os níveis de tensão para que a energia seja transportada e

integrada ao sistema. Mostrando isso de modo claro e didático.

Neste trabalho vimos também que este tipo de geração de energia,

usando como combustível um recurso renovável, se mostra como uma grande

alternativa para que a matriz energética se torne cada vez mais limpa, com

menores impactos ambientais. O bagaço de cana tem toda essa característica

graças ao fato dele ser um recurso que se renova através do ciclo do carbono.

Uma vantagem das usinas termelétricas a biomassa de cana-de-açúcar

sobre as demais é o fato de serem de rápida instalação (aproximadamente dois

anos).

O potencial da bioeletricidade está sendo estimulado pela expansão do

cultivo de cana-de-açúcar, incentivado pelos biocombustíveis (etanol), o que faz

com que as usinas sucroalcooleiras se multipliquem pelo Brasil.(RABELLO,

2008).

Segundo a UNICA (união da indústria de cana- de- açúcar) todas as

usinas são auto- suficientes em energia elétrica e parte delas exporta o excedente

totalizando 2000MW médios, cerca de 3% da energia elétrica do país, se toda a

energia produzida pelo bagaço da cana fosse exportada ela totalizaria cerca de

11000MW médios até o ano de 2021. Esse é um valor muito significativo a

capacidade de geração eletricidade do setor e mostra que em nosso país deve

haver um investimento ainda maior na produção da bioeletricidade e mais

32

incentivos do governo para que haja um maior número projetos de exportação de

energia elétrica.

5.1. Trabalhos futuros

Seguindo a linha de trabalho de conclusão de curso podemos dar

algumas sugestões de temas para futuros trabalhos, tais como: “A análise de

viabilidade da montagem de uma UTE a biomassa” ou a “Construção de

pequenas UTE’s em locais de difícil acesso ou em zona rural usando a biomassa

como combustível”.

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6. Referências bibliográficas

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