DIMENSIONAMENTO DE UMA USINA TERMELÉTRICA A PARTIR DO RESÍDUO SÓLIDO URBANO PRODUZIDO PELO MUNICÍPIO DE SÃO MATEUS

Abstract

O aumento da geração de resíduos sólidos urbanos (RSU), indicado pela Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais (ABRELPE) é acompanhado do aumento de aterros destinados aos mesmos. No entanto, a utilização do RSU como combustível tem se apresentado como uma alternativa de tratamento, uma vez que além de gerar energia por uma nova fonte, diminui o impacto ambiental que o seu descarte incorreto gera: poluição do solo e de corpos d’água ao redor e aumento do efeito estufa. No que diz respeito à geração de energia, vale ressaltar que a matriz elétrica brasileira é pouco diversificada, onde 66,6% da geração é realizada por hidrelétricas, dessa forma, a implementação de uma usina que possua RSU como combustível promove a diversificação dessa matriz. Este trabalho tem por objetivo o dimensionamento de uma planta de usina termelétrica de ciclo Rankine que teria como combustível os resíduos sólidos urbanos provenientes do município de São Mateus, com o intuito de promover uma melhor destinação destes. A partir dos dados fornecidos pelo Sistema Nacional de Informação sobre Saneamento (SNIS), foi obtida a quantidade de combustível disponível. Por meio de revisão bibliográfica foi determinado o poder calorífico inferior (PCI) do resíduo. Com isso foi utilizado o software Engineering Equation Solver (EES) a fim de determinar a capacidade de geração de energia elétrica da planta proposta, sendo esse valor de 27.970 MWh por ano. Foram determinados, a partir de revisão bibliográfica, o investimento necessário para aquisição e custos de operação e manutenção dos equipamentos principais para o funcionamento da usina. Dessa forma, a partir de todas as formas determinadas de aquisição de fundos, sendo elas venda da energia elétrica, venda dos créditos de carbono, taxa paga pela prefeitura para tratamento e venda dos metais de sucata, encontrou-se o tempo mínimo para retorno do investimento que foi de, aproximadamente, 52 anos.

The increase in the generation of municipal solid waste (MSW) indicated by the Brazilian Association of Public Cleaning Companies and Special Waste, is followed by the increase in landfills for final disposal. However, the use of MSW as fuel has presented itself as an alternative treatment, since besides generating energy by a new source, it reduces the environmental impact caused by incorrect disposal: pollution of the soil and surrounding bodies of water, and an increase in the greenhouse effect. As far as energy generation is concerned, it is known that the Brazilian electricity matrix is not very diversified, where 66.6% of the generation is done by hydroelectric power plants, thus, the implementation of a plant that has MSW as fuel promotes the diversification of this matrix. This work aims the sizing of a Rankine cycle thermoelectric plant that would have as fuel the municipal solid waste from the city of São Mateus, in order to promote a better destination of these. From data provided by the National Sanitation Information System (SNIS), the amount of available fuel was obtained. Through literature review the lower calorific value (LCV) of the waste was determined. The software Engineering Equation Solver (EES) was used to determine the electric energy generation capacity of the proposed plant, which is 27,970 MWh per year. The necessary investment for the acquisition, operation and maintenance costs of the main equipment for the plant's operation were determined based on literature review. This way, from all the determined forms of funds acquisition, being them the sale of electric energy, sale of carbon credits, tax paid by the town hall for treatment and sale of scrap metals, the minimum time for return on investment was approximately 52 years.