Microgeração distribuída de energia elétrica a partir do biogás de dejetos suínos: uma contribuição para a sustentabilidade da suinocultura

Abstract

O aproveitamento energético na criação de porcos reduziu ao longo do tempo. Além disso a criação intensiva do agora suíno fez com que o risco de poluição ambiental se tornasse insustentável. Uma alternativa para ambos os problemas é a instalação de plantas de geração de energia elétrica a biogás (PGEB) e a formação de biossistemas integrados (BSI). Recentemente, através da resolução normativa 482, a ANEEL criou o sistema de compensação de energia elétrica (SCEE) que permite a conexão das PGEBs à rede e o armazenamento de energia elétrica. Com o objetivo de avaliar a viabilidade técnica e econômica dos BSIs, foi estudada uma população de 619 suinocultores do Extremo Oeste Catarinense. Considerando a possibilidade de cogeração, foram propostas 4 configurações de PGEB: isolada, conectada, aquecida e não aquecida. Para considerar o efeito das condições climáticas e de cargas variáveis na produção de biogás e energia elétrica, foi desenvolvido um simulador dinâmico do BSI. Através do simulador foi possível obter o desempenho das plantas ao longo de um ano inteiro e avaliar a influência do clima, do aquecimento e do SCEE na produção de biogás e energia elétrica. Pôde-se constatar a falta de motogeradores adequados às plantas conectadas, a inadequação da RN 482 aos projetos e o tamanho médio reduzido das granjas. Além disso, fatores como a limitação da potência instalada e a precária rede elétrica na população reduzem a eficiência da conversão do biogás em energia elétrica, o que compromete a viabilidade econômica. A produção de biogás foi 30% maior nas plantas aquecidas. Em média, a produção de biogás recupera 16% da energia contida na ração e melhora a eficiência da granja em 50%. A baixa eficiência da conversão em energia elétrica faz estes valores cairem para 3 e 8,6%, respectivamente. Apesar da melhora ambiental e energética, os BSIs propostos se mostraram inviáveis econômicamente, apresentando melhores indicadores a medida que o consumo de energia elétrica e a produção de biogás aumentam, viabilizando-se a partir de 8000 kWh/mês, o que necessita 2000 suínos em terminação ou 420 matrizes. Apenas 1,5% das granjas estudas atendem a estes critérios.<br>

Abstract : The energy recovery in pig breeding has been reduced over time. Moreover, the intensive rearing of now called swine result in unsustainable risk of environmental pollution. An alternative to both problems is to install plants of electric energy (EE) from biogás (PGEB) and formation of integrated biosystems (BSI). Recently, by means of normative resolution (RN) 482, the National Electric Energy Agency (ANEEL) created the electric energy compensation system (SCEE) that allows PGEBs to connect to the grid and store EE. In order to assess the technical and economic viability of BSIs, was studied a population of 619 swine farmers in the Far West of Santa Catarina state. Considering the possibility of cogeneration, it has been proposed 4 PGEBs layouts: isolated, connected, heated and unheated. To consider the effect of weather conditions and variable loads in the production of biogas and EE, was developed a dynamic simulator of the BSI. Through the simulator was possible to obtain the plant performance over a full year and evaluate the influence of climate, heating and SCEE in the biogas and EE production. It might be noted the lack of gensets with adequate capacity for connected plants, inadequacy of RN 482 to the projects and the reduced average size of farms. In addition, factors such as the limitation of installed capacity and single phase power grid in the population reduces the biogas conversion efficiency into EE, which undermines the economic viability. The biogas production was 30% higher in heated plants. On average, biogas production recovers 16% of the energy contained in the ration and improves farm efficiency by 50%. The low conversion efficiency leads these values to fall to 3 and 8,6%, respectively. Despite of the environmental and energetic improvements, the proposed BSIs proved economically unviable, achieving better indicators as the consumption of EE and biogas production increases, becoming viable from 8000 kWh/month, what need 2000 hogs or 420 sows. Only 1.5% of the studied farms meet this criteria.