Bioenergia no estado de São Paulo - Bioenergia no estado de São Paulo : ...
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Figura 1. Evolução da cobertura vegetal e do reflorestamento no Estado de São Paulo Fonte: modificado de PDFS, 1993, conforme TR 12.
Figura 10. Evolução das áreas de vegetação nativa no Estado de São Paulo
Fonte: modificado de PDFS, 1993, conforme TR 12.
h ec t a r e s
Mata Capoeira Cerradão Cerrado Campo milhões de h e hectares
Nativa Plantada
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Tal estrutura setorial para o uso de lenha é bastante distinta da observada no restante do Brasil, onde a maior parte da biomassa (43%) é usada como insumo para produção de carvão vegetal, destinado a fins siderúrgicos, e emprega uma parcela ponderável de recursos florestais nativos (Brito, 2007; Uhlig, 2008).
A demanda geral por produtos florestais madeireiros pode ser dividida em, basicamente, três grandes grupos, (figura 13): • Matéria prima para processamento físico-químico (celulose e chapas);
• Insumo energético (lenha, carvão)
• Matéria prima para processamento mecânico (serrarias, laminadoras). Para atender a esta demanda, o parque florestal produtivo paulista deveria ter, teoricamente, 1,266 milhão de hectares (para uma produtividade média de 30m3/ha/ano), embora seja de 933 mil hectares, quase todo ele referente a madeira serrada e energia, produzidas por 38 mil produtores (figura 14). Isto implicaria em aumentar a área coberta por florestas plantadas no Estado em 3 mil hectares.
Fonte: Secretaria de Saneamento e Energia, 2006, conforme TR 12.
Figura 12: Evolução do consumo final por energético s t e r e o s
Lenha Carvão Vegetal milhares de m³
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38Bioenergia no Estado de São Paulo Figura 13. Consumo estimado de produtos florestais no Estado de São Paulo
Figura 14. Produção, demanda e déficit madeireiro no Estado de São Paulo Fontes: Fundo Florestar, Bracelpa, Abima, Abracave, SSE, conforme TR 12
m³ stereos
Indústria Energia Serrada milhões de
Consumo Produção milhões de
Outros usos Energia Indústria
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I.4 Cogeração e geração de energia com biomassa e biogás
Conforme apresentado em maiores detalhes no TR 8 – "Geração de
Eletricidade a Partir de Biomassa e Biogás", o Estado de São Paulo tem atualmente uma capacidade instalada de geração de energia elétrica de cerca de 18 GW, dos quais 80% são provenientes de aproveitamentos hidráulicos. Entretanto, o potencial hidráulico do Estado já está totalmente exaurido. Praticamente 100% do potencial de grande porte já foi aproveitado, restando apenas algumas PCHs (pequenas centrais hidroelétricas) novas e outras unidades existentes sujeitas à repotencialização.
Atualmente, São Paulo responde por 30% do consumo de energia elétrica do país; mas, apenas parte desse total é produzido localmente. A geração no Estado corresponde a cerca de 60% a 70% da energia consumida.
Assim sendo, no balanço nacional de energia elétrica, o Estado de São
Paulo é o grande importador, com algo em torno de 50% do volume das transações, com uma tendência crescente, com previsão de atingir 65% em 2015. Essa fragilidade da segurança energética do Estado é inequívoca. Dessa forma, São Paulo precisa urgentemente identificar novas fontes de geração de eletricidade para assegurar o suprimento de energia, mantendo a oferta necessária para acompanhar seu crescimento econômico e reduzindo o risco de déficit do setor elétrico nacional.
O setor sucroalcooleiro tem esse potencial, pelo processo de cogeração9, com a produção de excedentes de eletricidade para venda à rede. Até o final dos anos 1990, o bagaço da cana foi considerado um resíduo indesejável pelo setor, sendo queimado de forma ineficiente ou comercializado de maneira limitada. Essa caracterização representava o perfil das indústrias do setor do Estado de São Paulo que, por falta de estímulos para comercialização de excedentes de energia elétrica, não investiam em eficiência. Essa situação começou a mudar no final da década de 1990, foi reforçada em 2002 com o Proinfa10 e, posteriormente, com os leilões de energia, quando o setor vislumbrou as possibilidades de comercializar a energia excedente a preços mais vantajosos. Atualmente, estão em operação 146 usinas de cogeração, perfazendo uma potência total instalada de 1.712 MW, correspondendo a
9. Cogeração é o processo de produção simultânea de energia elétrica e térmica a partir de uma mesma fonte, no caso o bagaço da cana. 10. Proinfa – Programa, coordenado pelo Ministério de Minas e Energia (MME), estabelece a contratação de 3.300 MW de energia no Sistema Interligado Nacional (SIN), produzidos por fontes eólica, biomassa e pequenas centrais hidrelétricas (PCHs), sendo 1.100 MW de cada fonte.
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70% do segmento de cogeração no país. Em 2007, o total de energia vendida no mercado foi cerca de 900 MWmédio11. A quantidade de excedentes em eletricidade que pode ser oferecida à rede depende da tecnologia adotada para conversão, do consumo de vapor no processo produtivo de açúcar e álcool e da quantidade de fibras (bagaço) contida na cana. Dentre esses parâmetros, uma melhoria substancial poderia ser obtida adotando-se uma tecnologia de conversão mais eficiente para a geração, combinada com a eletrificação do processo e redução da demanda de vapor.
O primeiro passo na evolução da tecnologia de cogeração, dado principalmente durante o início do Próalcool, visava à auto-suficiência energética da usina, com um sistema capaz de suprir a demanda eletromecânica de vapor, com uma quantidade limitada de excedentes. Essa auto-suficiência era atingida com turbinas de contrapressão e caldeiras de até 2 bar. As quantidades reduzidas de excedentes de energia elétrica ou de bagaço eram comercializadas na região. O passo seguinte na evolução da cogeração foi um aumento na pressão do vapor gerado para patamares em torno de 40 bar, mantendo-se ainda a tecnologia de turbinas de contrapressão, e realizando-se uma substituição parcial dos sistemas de geração existentes, o chamado retrofit. Esse incremento na geração, que ocorreu para algumas usinas no final dos anos 1990, foi motivado pelos contratos com a Companhia Paulista de Força e Luz - CPFL e o baixo preço do bagaço excedente.
Recentemente, as usinas iniciaram a mudança na tecnologia utilizada, passando de turbinas de contrapressão para turbinas de condensação e elevando a pressão das caldeiras para patamares maiores, atingindo 60 bar ou mais.
Por outro lado, a participação do Estado de São Paulo, no caso da biomassa florestal (licor negro e resíduos florestais), ainda é tímida. Enquanto no Brasil a potência instalada com esse tipo de energético está na faixa de 800 MW, São Paulo tem apenas quatro empreendimentos significativos, totalizando pouco mais de 100 MW de energia. Este é um número reduzido, quando se considera que existem dez empresas de papel e celulose no Estado.
Além dessas, uma outra opção para geração de energia renovável é o uso de biogás de aterros sanitários, tratamento de efluentes, resíduos rurais e biogás de vinhaça (subproduto da destilação do álcool). O biogás é um composto produzido pela biodigestão anaeróbia de resíduos orgânicos com elevado teor de metano. Considerando o elevado impacto de metano no aquecimento global é importante a sua queima, convertendo-o em dióxido de carbono, com menor potencial de geração do efeito estufa. Esta é, assim, uma grande oportunidade
1 MW refere-se à energia total fornecida no ano (MWh) dividida pelo número total de horas do ano.
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Panorama Geral da Bioenergia41 para geração de energia elétrica nesses setores, conforme discutido no TR 13 – "Biogás Gerado pela Deposição de Resíduos Sólidos Urbanos em Aterros Sanitários e pelo Tratamento Anaeróbio de Efluentes, Resíduos Rurais e Vinhaça".
O Estado abriga uma das maiores usinas de energia a partir de biogás do mundo, a UTE (usina termoelétrica) Aterro Bandeirantes, com capacidade para gerar 20 MWmédio de energia elétrica até 2018. Além desse, existe outro aterro em São Paulo, cuja usina (UTE São João) entrou em operação em janeiro de 2008, gerando 20 MWmédio pelo período de 15 anos. Com a finalidade de utilizar o biogás de aterros sanitários para geração de energia, torna-se necessário, por parte do Estado, avaliar melhor a situação e criar mecanismos ou obrigações para o seu aproveitamento, principalmente focado na geração de energia elétrica.
No caso do biogás de tratamento de esgoto, o único projeto existente no Estado é um piloto na Sabesb - Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo - de Barueri, executado pelo CENBIO e co-financiado pela FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos. Este é um projeto-piloto e incluí a geração de energia elétrica a partir de biogás de tratamento de efluentes numa microturbina de 30 kW (CENBIO, 2005a).
Com relação ao biogás de vinhaça, existe no Estado de São Paulo apenas uma usina (São Martinho) que o processa para a produção de biogás, o qual é usado como combustível auxiliar nas caldeiras da usina ou na secagem de leveduras sangradas do processo de fermentação em dornas.