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Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Faculdade de Engenharia Mecânica
Fábio Viana de Abreu
Análise de Viabilidade Técnica e Econômica da
Geração de Energia Através do Biogás de Lixo em
Aterros Sanitários
Rio de Janeiro
2009
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1
UERJ
2009
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Fábio Viana de Abreu
Orientador: Prof. Manoel Antonio da Fonseca Costa Filho
Co-orientador: Prof. Mauro Carlos Lopes Souza
Rio de Janeiro
2009
Anál
ise de
V
iabilida
de Técnica e Econômica da
Geração de Energia Através do Biogás de Lixo em
Aterros Sanitários
Dissertação apresentada como requisito parcial
para obtenção do título de Mestre, ao
Programa de Pós-Graduação em Engenharia
Mecânica, da Universidade do Estado do Rio
de Janeiro. Área de concentração: Fenômenos
de Transporte
1
CATALOGAÇÃO NA FONTE
Autorizo, apenas para fins acadêmicos e científicos a reprodução total ou
parcial desta dissertação.
__________________________________________
Assinatura
________________
Data
A162a Abreu, Fabio Viana de.
Análise de viabilidade técnica e econômica da
geração de energia através do biogás de lixo em aterros
sanitários / Fabio Viana de Abreu. - 2009.
177 f.: il.
Orientadores: Manoel Antonio da Fonseca Costa
Filho; Mauro Carlos Lopes Souza.
Dissertação (Mestrado) – Universidade do Estado do
Rio de Janeiro, Faculdade de Engenharia Mecânica.
Bibliografia: f. 121-127.
1. Aterros sanitários. 2. Biogás. 3. Energia elétrica. 4.
Resíduos sólidos urbanos. 5. Avaliação Econômica. 6.
Sustentabilidade. I. Costa Filho, Manoel Antonio da
Fonseca. II. Souza, Mauro Carlos Lopes. II. Universidade
do Estado do Rio de Janeiro. III. Título.
CDU 621.316.99
1
Fábio Viana de Abreu
Análise de Viabilidade Técnica e Econômica da Geração de
Energia Através do Biogás de Lixo em Aterros Sanitários
Dissertação apresentada como requisito parcial
para obtenção do título de Mestre, ao Programa
de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica,
da Universidade do Estado do Rio de Janeiro.
Área de concentração: Fenômenos de
Transporte
Aprovado em 23 de Novembro de 2009
Banca Examinadora:
________________________________________________________
Prof. Manoel Antonio da Fonseca Costa Filho, DSc. (Orientador)
PPG - Eng. Mecânica - FEN/UERJ
_________________________________________________________
Prof. Mauro Carlos Lopes Souza, DSc. (Co-orientador)
PPG - Eng. Mecânica - FEN/UERJ
_________________________________________________________
Profª. Mila Rosendal Avelino, DSc.
PPG - Eng. Mecânica - FEN/UERJ
_________________________________________________________
Prof. Luiz Pinguelli Rosa, DSc.
PPE - COPPE/UFRJ
_________________________________________________________
Prof. José da Rocha Miranda Pontes, DSc.
COPPE/UFRJ
Rio de Janeiro
2009
1
DEDICATÓRIA
A minha esposa Natália Arantes de Carvalho, por estimular meu
desenvolvimento acadêmico, pessoal e profissional, além da sua compreensão
e apoio para realização deste trabalho, mesmo tendo que me ausentar em
alguns momentos do convívio diário.
1
AGRADECIMENTOS
Ao Prof. Manoel Antonio da Fonseca Costa Filho, por acreditar no meu
potencial para a realização dessa dissertação.
Ao Prof. Mauro Carlos Lopes Souza, por suas valiosas sugestões para
a realização dessa dissertação e ensinamentos na disciplina de Biogás.
A Profª. Mila Avelino por seus ensinamentos, confiança e apoio sempre
presente.
Ao Prof. Norberto, por sua dedicação e conhecimentos transmitidos.
Ao Prof. Luiz Pecorelli, pela oportunidade de estudo e conhecimento na
área de Veículos Elétricos e aos demais Professores da UERJ.
Ao Centro de Estudos e Pesquisas em Energias Renováveis (CEPER),
que sempre disponibilizou toda sua infra-estrutura para a realização deste
trabalho, além do convívio com professores deste Centro de Estudos.
Agradeço aos funcionários da UERJ pela qualidade dos serviços
prestados, em especial a Maxini Matos e a Renata Rezende.
Aos colegas da área de Materiais e Universidade Petrobras, em
especial aos meus superiores hierárquicos diretos Antonio Ezequiel Rodriguez
e Rafael Brandão que sempre apoiaram e incentivaram a realização do
Mestrado. Além do Tiago Said da Gerência de Desempenho Empresarial.
Aos diversos colegas da Petrobras Distribuidora, como o Administrador
Pleno Jose Wellington, o Consultor da termoelétrica de Suape II Emanuel
Nazareno, entre outros. Aos meus superiores hierárquicos diretos Valter
Carvalhaes, Pablo Vargas e Carmelo Scofano que sempre foram solícitos em
me liberar para realizar o Mestrado na UERJ.
Agradeço aos colegas Valdeci Nascimento, Adriano Gatto, entre outros
do Programa de Pós Graduação em Engenharia Mecânica e do Centro de
Pesquisas em Energias Renováveis, pelas discussões técnicas e científicas,
além da rede de relacionamentos e amizades construídas.
Agradeço ao José Penido, por disponibilizar os dados de sua palestra
sobre o Aterro de Gramacho no Clube de Engenharia em 2007.
Aos meus pais e familiares que proporcionaram os sustentáculos
básicos para realização do curso de Mestrado.
RESUMO
ABREU, Fábio Viana. Análise de Viabilidade Técnica e Econômica para Geração da
Energia Através do Biogás de Lixo em Aterros Sanitários
2009. 179 f. Dissertação
(Mestrado em Engenharia Mecânica) – Faculdade de Engenharia, Universidade do
Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2009.
A geração de energia a partir do biogás do lixo em aterros sanitários é uma
maneira de produzir energia elétrica renovável e limpa, reduzindo os impactos
globais provocados pela queima dos resíduos sólidos urbanos. A contribuição
ambiental mais relevante é a redução de emissões dos gases de efeito estufa (GEE),
por meio da conversão do metano em dióxido de carbono, visto que o metano possui
um potencial de aquecimento global cerca de 21 vezes maior, quando comparado ao
dióxido de carbono (através da combustão do mesmo). De acordo com o Mecanismo
de Desenvolvimento Limpo (MDL), os países ricos podem comprar créditos de
carbono (CERs) dos países em desenvolvimento (que possuam projetos
sustentáveis) para cumprir suas metas ambientais. O objetivo é transformar um
passivo ambiental (destinação final dos resíduos sólidos urbanos) em um recurso
energético, além do estudo da alternativa de obtenção de recursos financeiros
através dos CERs. São analisadas as tecnologias de conversão energética
(tecnologia de gás de lixo, incineração, entre outras), com a seleção da melhor
alternativa para a geração de energia através do biogás de lixo em aterros sanitários.
A metodologia utilizada é a recomendada pela Agência de Proteção Ambiental dos
Estados Unidos - USEPA (2005). Serão apresentadas outras duas metodologias de
cálculo da geração de metano: a do Banco Mundial e a do IPCC (Painel
Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas). São apresentados estudos
comparativos demonstrando quando as turbinas a gás, motores de combustão
interna (ciclos Otto ou Diesel) ou outras tecnologias de conversão energética serão
viáveis na área técnica e econômica para implantação de Unidades Termoelétricas a
biogás. No caso do Aterro de Gramacho, o projeto é viável com a utilização de
motores a combustão interna e a obtenção de receitas com a venda da produção de
energia e créditos de carbono. Por fim, será apresentada a alternativa do uso do
biogás como substituto do gás natural para fins energéticos ou outros fins industriais.
Palavras chave: Aterro Sanitário, Biogás, Energia Elétrica, Resíduos Sólidos
Urbanos, Avaliação Econômica e Sustentabilidade.
ABSTRACT
The power generation through Biogas from wastes in landfill is a way to
generate renewable and clean electric energy, reducing the global impacts provoked
by the burning of urban solid wastes. The more important environmental contribution
associated to this project is the reduction of greenhouse gases emissions (GHG), by
means of the conversion of methane in carbon dioxide, since the methane has a
potential of global warming about 21 times higher than carbon dioxide (through the
combustion of the same). In accordance with the clean development mechanism
(CDM), the industrialized countries can buy carbon credits from the developing
countries (if they possess sustainable projects) to achieve their ambient goals. The
objective is to transform environmental liability (final destination of the urban solid
wastes) in an energetic resource, beyond the study of the alternative for obtaining
financial resources through the CERs, that also is object of the present study. The
technologies of energy conversion are analyzed (landfill gas, incineration, among
others) with the selection of the best solution for the power generation through biogas
from wastes in landifills. The methodology used is the recommended by the United
States Environmental Protection Agency - USEPA (2005). Others two methodologies
of calculation of the methane generation are presented: from World Bank and from
IPCC (Intergovernamental Panel on Climatic Changes). Comparative studies are
presented demonstrating when gas turbine, internal combustion engines (Otto or
Diesel cycles) or other technologies for energy conversion have technical and
economical feasibility for implantation of the power plant. In the case of Gramacho’s
Landfill, the project is feasible with the use of internal combustion engines and
incomes obtained with energy sales and carbon credits. Finally, they are presented
the alternative of the use of biogas as substitute of the natural gas for energetic uses
or other industrial ends.
Keywords: Landfill, Biogas, Electric Energy, Urban Solid Waste, Economical Analysis
and Sustainability.
LISTA DE FIGURAS
1 Rotas dos resíduos sólidos urbanos na cidade do Rio de Janeiro....................30
2 Motogerador LANDSET....................................................................................52
3 Sistema integrado de captação e conversão do biogás em energia.................53
4 Motores a Combustão Interna - Aterro de São João.........................................54
5 Projeção de recuperação do biogás de lixo no aterro de El Combeima,
Ibague, Colômbia .............................................................................................55
6 Projeção de recuperação do biogás de lixo no aterro de El Carrasco,
Colômbia..........................................................................................................57
7 Projeção de recuperação do biogás de lixo no aterro de Queretaro, México ..59
8 Projeção de recuperação do biogás de lixo no aterro de Chihuahua,
Mexico..............................................................................................................61
9 Projeção de recuperação do biogás de lixo no aterro de
Montevidéu/Uruguai com o encerramento do aterro em 2009. ........................62
10 Projeção de recuperação do gás de lixo no aterro de Santa Tecla, RS............65
11 Projeção de recuperação do gás de lixo no aterro de Muribeca - PE...............67
12 Projeção de recuperação do gás de lixo no aterro de Huaycoloro...................69
13 Fluxograma para implantação de uma Usina de Energia.................................81
14 Panorama do lixo no estado do Rio de Janeiro. ...............................................86
15 Valor das Opções Reais. ................................................................................146
16 Projeto Aterro Bandeirantes............................................................................152
LISTA DE GRÁFICOS
1 Lixo gerado na cidade do Rio de Janeiro..........................................................32
2 Evolução do lixo domiciliar no Rio de Janeiro...................................................33
3 Evolução da matéria orgânica no Rio de Janeiro..............................................33
4 Composição do lixo no Rio de Janeiro..............................................................34
5 Opção para tratamento e disposição final do lixo. ............................................34
6 Recuperação de biogás projetado no Aterro Sanitário de Gramacho...............94
7 Oferta de Energia Interna. ..............................................................................119
8 Comparativo CER X TIR (%) com o Investimento inicial de 100%. ................138
9 Comparativo CER X TIR (%) com o Investimento inicial de 25% (outros
75% são financiamentos)...............................................................................139
10 Cotação dos créditos de carbono em Euro (CER) e EUA...............................149
11 Cenário mundial financeiro do mercado de carbono.......................................150
LISTA DE TABELAS
1 Avaliação geral do segmento de resíduos sólidos no Brasil.............................26
2 Evolução da coleta de lixo no Brasil .................................................................26
3 Esfera administrativa das prestadoras de serviços de coleta de lixo................27
4 Orçamento municipal destinado à limpeza urbana e a coleta de lixo. ..............27
5 Domicílios com lixo coletado em cada município..............................................28
6 Destinações recomendadas pelo Sistema Integrado de Gerenciamento de
Resíduos Sólidos (SIGRS)...............................................................................29
7 Tecnologias para geração de energia a partir do biogás..................................50
8 Tecnologias de conversão................................................................................53
9 Análise Econômica do aterro sanitário de El Combeima - Colômbia................56
10 Análise Econômica do aterro sanitário de El Carrasco - Colômbia...................58
11 Análise Econômica do aterro sanitário de Queretaro - México.........................60
12 Análise Econômica do aterro sanitário de Chihuahua - México........................61
13 Análise Econômica do aterro de Montevidéu recebendo RSU até 2005 ..........64
14 Análise Econômica do aterro de Montevidéu recebendo RSU até 2009 ..........64
15 Análise Econômica do aterro de Santa Tecla - RS...........................................66
16 Análise Econômica do aterro de Muribeca - PE................................................68
17 Análise Econômica do aterro de Huaycoloro - Peru. ........................................70
18 Valores para k propostos em correspondência com a precipitação anual........73
19 Valores L
0
em função da degradação do resíduo.............................................74
20 Fator de Correção do Metano (FCM) pelo IPCC...............................................76
21 Valores recomendados para o Carbono Orgânico Degradável (COD) nos
principais tipos de resíduos..............................................................................76
22 Incertezas associada aos parâmetros sugeridos pelo IPCC.............................78
23 Tributos incidentes em projetos de energia. .....................................................85
24 Contabilização dos resíduos sólidos urbanos (ton./mês e ton./dia)..................87
25 Histórico da Deposição de Resíduos................................................................88
26 Composição dos Resíduos do Aterro de Gramacho.........................................89
27 Determinação do Valor de L
0
(potencial máximo de geração de metano)........92
28 Comparação da Composição dos Resíduos Gramacho x EUA........................92
29 Sumário dos valores de k e L
0
..........................................................................93
30 Custos Orçamentários Iniciais do Sistema de Coleta do Biogás com
Queimador........................................................................................................99
31 Custos Orçamentários Anuais de Operação, Manutenção e
Expansão/Substituição do Sistema de Coleta e de Queima. .........................100
32 Custos Orçamentários Anuais de Registro, Monitoramento e Verificação do
Projeto............................................................................................................101
33 Custos Orçamentários da UTE.......................................................................102
34 Custos Orçamentários Anuais de Manutenção da UTE..................................102
35 Sumário das Taxas de Recuperação de Biogás e Capacidade (Bruta) da
Usina Termoelétrica .......................................................................................103
36 Sumário dos pressupostos temporais dos sistemas de coleta e operação e
capacidade (MW) do projeto. .........................................................................104
37 Sumário da Avaliação Econômica (UTE)........................................................109
38 Avaliação Econômica com UTE (CER a $5 e $6 ton.CO
2
eq.) .......................110
39 Sumário da Avaliação Econômica com UTE (energia a $0,035 kWh)............111
40 Sumário da Avaliação Econômica com UTE (U.S $0,029 kWh) e tributos. ....112
41 Sumário da Avaliação Econômica com UTE (U.S $0,035 kWh) e tributos. ....113
42 Sumário da Avaliação Econômica com UTE e tributos...................................114
43 Mercado energético Brasileiro. .......................................................................118
44 Dados iniciais básicos; Projeção de recuperação potencial de biogás
(Aterro Sanitário de Gramacho - RJ)..............................................................128
45 Cenário de elevada recuperação; Projeção da recuperação (90%) potencial
de biogás (Aterro Sanitário de Gramacho - RJ). ............................................129
46 Cenário de baixa recuperação; Projeção da recuperação (50%) potencial
de biogás Aterro Sanitário de Gramacho – RJ...............................................130
47 Cenário de recuperação média; Projeção da recuperação (70%) potencial
de biogás Aterro Sanitário de Gramacho - RJ................................................131
48 Estimativa dos custos capitais de projeto: Utilização do biogás Aterro
sanitário de Gramacho (Custos para realizar apenas a Combustão do
Metano por Queima).......................................................................................132
49 Estimativa dos custos do capital de projeto: utilização de biogás, Aterro
sanitário de Gramacho (utilização do metano para geração de eletricidade).133
50 Sumário executivo econômico........................................................................135
51 Percentual da taxa de juros de longo prazo – TJLP (%a.a.)...........................136
52 Custo do Financiamento.................................................................................137
53 Dados Consolidados da Análise Econômica (VPL X TIR)..............................138
54 Cenário Médio; Analise de Sensibilidade com o $/kWh de 0,029...................139
55 Cenário Pessimista; Analise de Sensibilidade com o $/kWh de 0,022. ..........140
56 Cenário Otimista; Analise de Sensibilidade com o $/kWh de 0,035................141
57 Cenário com Investimento total elevado para US$ 19.495.127......................142
58 Cenário sem obtenção de receitas com créditos de carbono; Analise de
Sensibilidade com diversas taxa de venda de energia em $/kWh..................143
59 Cenário completo de investimento (Cenário 1 x Cenário 2)............................144
60 Termos econômicos aplicado ao mercado de lixo..........................................148
61 Valor do Credito de Carbono no Aterro Santa Tecla – RS..............................150
62 Análise de Investimentos para o uso direto de um gás de médio BTU...........175
63 Recuperação de Biogás prevista....................................................................177
LISTA DE ABREVIAÇÕES E SIGLAS
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas
AIA Avaliação do Impacto Ambiental
AL América Latina
APA Agência de Proteção Ambiental
BNDES Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social
CENBIO Centro Nacional de Referência em Biomassa
CETESB Companhia de Tecnologia de Saneamento Básico
CEF Caixa Econômica Federal
CER/s Certificado de Emissão Reduzida
CNPq Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico
CO
2
Dióxido de Carbono ou Gás Carbônico
COD Carbono Orgânico Degradável
COMLURB Companhia Municipal de Limpeza Urbana do Rio de Janeiro
CONAMA Conselho Nacional de Meio Ambiente
COPs Comissão das Partes
CQNUMC Convenção Quadro das Nações Unidas sobre Mudanças
Climáticas
CRA Centro de Recursos Ambientais
CTR NI Centro de Tratamento de Resíduos de Nova Iguaçu
DOE Entidade Operacional Designada
EIA Estudo de Impacto Ambiental
ELETROBRAS Centrais Elétricas Brasileiras S.A.
EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária
EPA-EUA Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos
EVTE Estudo de Viabilidade Técnico e Econômico
FAPERJ Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro
GDL Gás do Lixo
GEE / GHG Gases de efeito estufa (Greenhouse Gas[es])
GIMGC Comissão Interministerial de Mudança Global do Clima
GIRSU Gestão Integrada de Resíduos Sólidos Urbanos
H
2
S Gás Sulfídrico
HDPE Tubulação de polietileno de elevada densidade
HC Hidrocarbonetos
IBAMA Instituto Brasileiro de Meio Ambiente e dos Recursos Naturais
Renováveis
IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
IEF Instituto Estadual de Florestas
INEA Instituto Estadual do Meio Ambiente
IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change ou Painel
Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas
LFG Landfill Gas
LFGTE Desenvolvimento de projetos para gerar energia através do
biogás
LIMPURB Limpeza Urbana de São Paulo
MBRE Mercado Brasileiro de Redução de emissões
MCI Motor a Combustão Interna
MCT Ministério de Ciência e Tecnologia
MDL Mecanismo de Desenvolvimento Limpo
MW Megawatt
MWh / kWh Megawatt-hora / Kilowatt-hora
NBR Norma Brasileira
O & M Operação e Manutenção
PDD Project Design Document
PEAD Polietileno de Alta Densidade
P & D Pesquisa e Desenvolvimento
PIB Produto Interno Bruto
PIE Produtores Independentes de Energia
PL Projeto de Lei
PNMA Política Nacional do Meio Ambiente
PNSB Pesquisa Nacional de Saneamento Básico
PPMV Parte por milhão em volume
PPBV Parte por bilhão em volume
PUC-RIO Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro
PROINFA Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica
RIMA Relatório de Impacto Ambiental
ROI Raio de Influência
RPPN Reservas Particulares do Patrimônio Natural
RSU Resíduos Sólidos Urbanos
SERLA Superintendência Estadual de Rios e Lagoas
SIGRS Sistema Integrado de Gerenciamento de Resíduos Sólidos
SISNAMA Sistema Nacional de Meio Ambiente
t. ou Ton. Tonelada
tCO
2
eq. Tonelada de Carbono equivalente
TIR Taxa Interna de Retorno
TJLP Taxa de Juros de Longo Prazo
TOC Compostos orgânicos totais
TWh / GWh Terawatts-hora / Gigawatts-hora
UTE Usina termoelétrica
USEPA Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos
VPL Valor Presente Líquido
13
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO 21
Objetivos 23
Objetivo Geral 23
Objetivos Específicos 23
1 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 24
1.1 Resíduos Sólidos Urbanos 24
1.1.1 Classificação dos Resíduos Sólidos Urbanos 24
1.2 Definição de Lixo / Resíduos Sólidos 25
1.3 Resíduos Sólidos no Brasil 25
1.4 As Rotas dos Resíduos Sólidos 28
1.4.1 Resíduos Sólidos na Cidade do Rio de Janeiro 31
1.5 Resíduos Sólidos Urbanos e Opções Energéticas 35
1.5.1 Compostagem de Resíduos Sólidos Urbanos 35
1.5.2 Células de Lixo 36
1.5.3 Incineração dos resíduos 36
1.5.4. Reciclagem 38
1.6 Aquecimento Global e Mercado de Carbono 38
1.6.1 Mercado de Carbono / Protocolo de Kyoto 39
1.6.2 O problema Atual do Aquecimento Global 41
1.6.2.1 Mecanismos de financiamentos e capitalizações de projetos /
recursos externos 44
1.6.2.2 Criação de Linhas Domésticas Específicas para o MBRE 45
1.6.2.3 Desenvolvimento de Novas Metodologias de Linhas de Base e
de Monitoramento 45
1.7 Legislação Aplicada aos RSUs 46
1.7.1 Da Política Nacional do Meio Ambiente 47
1.8 Tecnologias para Conversão do Biogás 49
1.8.1 Motor de Combustão Interna Alternativo 50
1.9 Estudos de Viabilidade Técnica e Econômica - Estado da Arte 55
1.9.1 El Combeíma - Colômbia 55
1.9.2 El Carrasco - Colômbia 57
1.9.3 Queretaro - Mexico 58
1.9.4 Chihuahua - México 60
1.9.5 Montevidéu - Uruguai 62
1.9.6 Santa Tecla (RS) - Brasil 65
1.9.7 Muribeca (PE) - Brasil 66
1.9.8 Huaycoloro - Peru 68
2 METODOLOGIA 71
2.1 Modelos Matemáticos para o Cálculo da Geração de Biogás 71
2.1.1 USEPA 71
2.1.2 Metodologia do Banco Mundial 72
2.1.3 Metodologia IPCC - Painel Intergovernamental de Mudanças
Climáticas 74
2.1.3.1 Determinação do Fator de Correção para o Metano 75
2.1.3.2 Constante de Geração. 76
2.1.3.3 Carbono Orgânico Degradável (COD). 76
2.1.3.4 Fração do Carbono Orgânico Degradável Assimilado COD
F
77
2.1.3.5 Fator de Oxidação OX 77
2.1.3.6 Incertezas Associadas 78
2.2 Estrutura do projeto, implementação e riscos 78
2.2.1 Etapas para implantação de um projeto de produção de energia em
aterros sanitários através do biogás do lixo 80
2.3 Estudo de Caso: Aterro Sanitário de Gramacho 82
2.4 Análise Econômica e Tributação 82
2.4.1 Valor Presente Líquido (VPL) 82
2.4.2 Taxa Interna de Retorno (TIR) 83
2.4.3 Taxa Mínima de Atratividade (TMA) 83
2.4.4 VPL X TIR 84
2.4.5 Tributos 85
3 RESULTADOS E DISCUSSÕES 86
3.1 Aterro de Gramacho 86
3.2 Determinação do Biogás a ser Produzido 88
3.2.1 Composição dos Resíduos 88
3.3 Aspectos técnicos do Sistema de coleta e utilização de biogás 89
3.3.1 Potencial de Recuperação do Biogás e Dimensionamento do
Sistema de Coleta e Controle 90
3.3.2 Construção do Sistema de Coleta Inicial 94
3.3.3 Expansão e Manutenção do Sistema de Coleta 98
3.4 Custos Orçamentários para Sistema de Coleta e Queima de biogás 98
3.4.1 Custos do Sistema de Coleta e Queima de Biogás 99
3.4.2 Custos de Operação e Manutenção para o Sistema de Coleta e
Queima de Biogás 100
3.4.3 Custos para Registro, Monitoramento e Verificação para o Sistema
de coleta e Queima de Biogás 100
3.5 Geração Elétrica 101
3.5.1 Estimativa Orçamentária do Custo Inicial da Usina 101
3.5.2 Estimativa Orçamentária de Operação e Manutenção Anual 102
3.5.3 Aspectos Finais Sumarizados para Geração de Energia 103
3.6 Avaliação Econômica 104
3.6.1 Pressupostos Básicos 105
3.6.2 Despesas do Projeto 107
3.6.3 Receitas do Projeto 107
3.6.4 Sumário das Avaliações Econômicas 109
3.6.5 Analise econômica com tributos 111
4 CONCLUSÕES 115
4.1 Discussões e Perspectivas Futuras 117
REFERÊNCIAS 121
APÊNDICE A - Cenários e Aspectos Técnicos 128
APÊNDICE B - Cenários Econômicos 135
APÊNDICE C - Teoria das Opções Reais 145
APÊNDICE D - Cotação Mundial dos Créditos de Carbono 149
APÊNDICE E - Exemplo de Plantas Geradoras Existentes no Brasil 151
APÊNDICE F - Legislação Aplicada aos Resíduos Sólidos 155
APÊNDICE G - Contrato Típico da Compra e Venda de Biogás 161
ANEXO A - ICMS Ecológico 167
ANEXO B - Opções de Venda do Gás de Aterro 174
INTRODUÇÃO
Resolver a questão da disposição final dos resíduos sólidos de forma
integrada desde a sua origem é fundamental para o desenvolvimento sustentável.
Os aterros sanitários em todo o mundo produzem cerca de 20 a 60 milhões
de toneladas de metano por ano, resultado direto da decomposição orgânica dos
componentes do lixo (Muylaert et alli, 2000). Já o aterro sanitário de Gramacho, o
principal aterro da região metropolitana do Rio de Janeiro produz cerca de 42.000 de
toneladas de metano por ano.
A gestão adequada do lixo e a geração de energia através do biogás de lixo
em aterros sanitários são soluções ambientalmente sustentáveis - gerando energia
elétrica renovável e limpa - além disso, a geração de energia elétrica a partir do
biogás permite a redução de fugas dos gases de efeito estufa (GEE) e a melhoria do
índice de conversão do metano, contabilizado no cálculo para emissão de créditos
de carbono dentro do mecanismo de desenvolvimento limpo (MDL).
A negociação de créditos de carbono é a forma transacional do MDL
[UNFCCC, 2007a]. Tal iniciativa induz investimentos em projetos sustentáveis onde
pode haver redução de emissões e/ou seqüestro de carbono, assegurando um
modelo de desenvolvimento limpo para os países emergentes, onde os custos de
implementação de tais projetos são maiores [Cebds, 2001]. O Brasil, enquanto País
signatário do Tratado de Kyoto, está habilitado a desenvolver projetos de redução
dos GEE e emitir os créditos de carbono aos países industrializados, que devem
reduzir suas emissões até 2012.
Neste trabalho foi escolhido o aterro de Gramacho, situado no Município de
Duque de Caxias (RJ), que originalmente era um “lixão” e a partir do inicio da
década de 1990 passou a receber cuidados para reduzir a agressão que causava ao
meio ambiente.
O mais recente foi a conclusão da primeira fase da Estação de Tratamento
de Efluentes Líquidos, que trata diariamente 960 metros cúbicos de chorume
(Comlurb, 2009). Esta era uma das principais preocupações dos ambientalistas
temendo a contaminação da Baía de Guanabara.
INTRODUÇÃO 22
Este trabalho realiza uma revisão bibliográfica analisando os seguintes
pontos: resíduos sólidos urbanos, aquecimento global, mecanismo de
desenvolvimento limpo, mercado de carbono e o estado da arte em estudo de
viabilidade técnica e econômica para geração da energia através do biogás de lixo
em aterros sanitários na América Latina. Além disso, são abordadas as legislações
pertinentes ao setor de resíduos sólidos, onde existe um consenso que cabe ao
município a titularidade nas questões envolvendo a coleta de lixo.
O biogás gerado nos aterros sanitários é composto basicamente de metano
(CH
4
– de 55 a 65%), dióxido de carbono (CO
2
– de 35 a 45%), nitrogênio (N
2
– de 0
a 1%), hidrogênio (H
2
– de 0 a 1%) e gás sulfídrico (H
2
S - de 0 a 1%) [Polprasert,
1996]. Num período de 100 anos, 1 grama de metano contribui 21 vezes mais para a
formação do efeito estufa do que 1 grama de dióxido de carbono [UNFCCC, 2007]. A
combustão completa do metano produz dióxido de carbono e vapor d’água.
Para produzir energia através do biogás do lixo oriundo de aterros sanitários
foi utilizada a metodologia da Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos
(USEPA, 2005). Além disso, foi realizada uma análise de investimento do estudo de
caso em questão com a utilização dos seguintes indicadores: Valor Presente Líquido
(VPL) e Taxa Interna de Retorno (TIR).
Este trabalho propõe apresentar estrutura de um projeto para
implementação e seus riscos. Também são analisados o mercado de carbono, com
a exposição das barreiras de ordem técnica, institucional, legal e financeira. Por fim,
é esquematizado um sumário das Etapas para implantação de um projeto de
produção de energia em aterros sanitários através do biogás do lixo.
Essa dissertação busca analisar o potencial energético dos resíduos sólidos
urbanos e seus reflexos técnicos e econômicos. Além disso, analisar os problemas
atuais do efeito estufa e da possível escassez de geração elétrica. Enfim, o trabalho
busca apontar caminhos para resolver os problemas com a destinação final
adequada dos resíduos sólidos urbanos.
INTRODUÇÃO 23
Objetivos
Objetivo Geral
O objetivo geral é o estudo da viabilidade técnica e econômica da geração
de energia através do biogás do lixo em aterros sanitários. Para o estudo de caso
desse trabalho o aterro sanitário de Gramacho foi escolhido. Sua localização é na
região metropolitana do Rio de Janeiro no município de Duque de Caxias.
Objetivos Específicos
Para alcançar o objetivo principal, o trabalho apresenta desdobramentos
naturais, a saber:
Proposição de destinação final de RSU’s mais apropriada, proporcionando
a redução do chorume, dos odores e da poluição ambiental. Como
conseqüência a elevação da vida útil de um aterro sanitário e segurança
ambiental local;
Geração de energia a partir de fontes renováveis que deverá gerar receitas
para os municípios através da venda desta energia e obtenção de
créditos de carbono;
Análise do papel do Estado do Rio de Janeiro no processo de
desenvolvimento sustentável, estimulando a produção de energias
renováveis através de incentivos fiscais e tributários e o desenvolvimento
de pesquisas e projetos sobre o tema;
Construção das bases científicas para tentar solucionar problemas reais e
servir de suporte para a produção ecologicamente correta;
Análise da legislação vigente na área ambiental e busca de soluções a
serem protegidas pelo embasamento legal.
1 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
1.1 Resíduos Sólidos Urbanos
Neste capítulo serão abordados os estudos realizados até o presente, nas
sub-áreas que se relacionam com o tema pretendido.
Como resultado do objetivo pretendido, fez-se necessária a busca por
referências na área de resíuduos sólidos, tendo especial atenção aos resíduos
sólidos urbanos em virtude do fato deste trabalho abordar o estudos de caso do
Aterro de Gramacho.
A realização da revisão bibliográfica de opções energéticas, aquecimento
global, análise de mercado, legislação e tecnologias justifica-se pela proposta de
desenvolvimento de um Estudo de Viabilidade Técnica e Econômica (EVTE), que
também são apresentadas nesse capítulo.
Os resíduos tratados neste trabalho, definidos como sólidos pela Associação
Brasileira de Norma Brasileira (ABNT NBR 10.004:2004), são aqueles:
resíduos nos estados sólidos e semi-sólidos que resultam da
atividade da comunidade de origem industrial, doméstica, hospitalar,
comercial, agrícola, de serviços e de varrição. Considera-se também,
resíduo sólido os lodos provenientes de sistemas de tratamento de
água, aqueles gerados em equipamentos e instalações de controle
de poluição, bem como determinados líquidos cujas particularidades
tornam inviável o seu lançamento na rede pública de esgotos ou
corpos d’água, ou exijam, para isso, soluções técnicas e
economicamente inviáveis, em face à melhor tecnologia disponível.
1.1.1. Classificação dos Resíduos Sólidos Urbanos
Os resíduos podem ser classificados segundo sua origem, ou segundo suas
modalidades físicas, como:
Quanto à sua origem (Oliveira, 1999):
a) resíduos urbanos - provenientes de residências, atividades comerciais,
varrição de ruas, podas de árvores e similares;
b) resíduos industriais - gerados pelos processos de transformação;
c) resíduos agrícolas - decorrentes da atividade produtiva do setor primário
(como por exemplo, os resíduos florestais e os provenientes do
beneficiamento de grãos);
Quanto às suas qualidades físicas (Oliveira, 1999):
a) materiais inertes - vidros, metais, terras e cinzas e restos inertes;
b) materiais combustíveis - papéis, cartões, plásticos, madeira, gomas,
couro, alimentos e outros.
c) materiais perigosos - resíduos radioativos, químicos, biológicos, atômicos
e hospitalares.
1.2 Definição de Lixo / Resíduos Sólidos
A Associação Brasileira de Normas Técnicas através da ABNT NBR
10.004/2004 definem o lixo como:
restos das atividades humanas, considerados pelos geradores como inúteis,
indesejáveis ou descartáveis, podendo-se apresentar no estado sólido, semi-
sólido ou líquido, desde que não seja passível de tratamento
convencional.(ABNT, 2004).
1.3 Resíduos Sólidos no Brasil
A geração de desperdício e excessos, em âmbito nacional, são reflexos da
adoção de um desenvolvimento que tem a característica do alto padrão de consumo.
A consciência do processo de coleta seletiva, triagem, aproveitamento,
tratamento ou destino dos RSU é de fundamental relevância para elaboração de
análises e estudos que priorizem o seu aproveitamento (Henriques, 2009).
O objetivo desse item é descrever o panorama nacional dos resíduos sólidos
urbanos, no que se refere ao seu volume, tratamento, uso e disposição. Com isso,
será possível visualizar todas as alternativas para produção de energia através do
gás do lixo.
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 25
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 26
No estudo realizado sobre a disponibilidade dos serviços nos distritos
brasileiros conforme apresentado na Tabela 1 é possível verificar que existe um
percentual superior de locais com a realização de serviços de limpeza urbana e
coleta de lixo. Nesse caso, não está sendo apurada a qualidade nem a eficácia do
serviço prestado.
Tabela 1: Avaliação geral do segmento de resíduos sólidos no Brasil
Disponibilidade dos serviços nos distritos brasileiros
Serviço % dos distritos com o serviço
Limpeza urbana e coleta de lixo 85,1%
Drenagem urbana 58,5%
Fonte: Exame, 2008.
Na Tabela 2, é possível verificar uma evolução crescente no número de
domicílios que estão sendo atendidos na coleta de lixo no Brasil. Do ano de 2001 a
2007, houve uma evolução da ordem de 8 milhões de domicílios na coleta de lixo no
Brasil. Além desse dado quantitativo, houve um aumento de eficiência qualitativa
com a elevação do percentual da coleta direta de 82,9% para 88,4% com relação
aos milhões de domicílios atendidos.
Tabela 2: Evolução da coleta de lixo no Brasil
Ano Domicílios (em milhões) % com coleta direta
2001 46,9 82,9%
2002 48,0 84,8%
2003 49,7 85,7%
2004 51,0 85,8%
2005 52,3 86,8%
2006 53,8 87,6%
2007 55,5 88,4%
Fonte: Exame, 2008.
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 27
Na Tabela 3, o objetivo consiste na certificação da presença majoritária dos
municípios na esfera administrativa das prestadoras de serviços de coleta de lixo.
Tabela 3: Esfera administrativa das prestadoras de serviços de coleta de lixo no
Brasil
Tipo Distritos % do total de distritos
Municipal 5480 87,9%
Estadual 5 0,1%
Federal 1 0%
Particular 752 12,1%
Fonte: Exame, 2008.
Na Tabela 4, verifica-se que grande parte dos municípios não dispõe de
recursos para investimentos e realização de serviços na área de resíduos sólidos
urbanos.
Tabela 4: Orçamento municipal destinado à limpeza urbana e a coleta de lixo no
Brasil
Proporção Municípios % do total de municípios
Menos de 5% 4.338
78,8%
5% a 10% 872
15,8%
10% a 20% 156
2,8%
Mais de 20% 31
0,6%
Sem previsão orçamentária 110
2,0%
Total 5507
100%
Fonte: Exame, 2008.
Na Tabela 5, pode-se verificar que uma parcela significativa dos domicílios
não dispõe de coleta de lixo devido à atual limitação orçamentária.
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 28
Tabela 5: Domicílios com lixo coletado por município do Brasil.
Proporção Municípios % do total de municípios
Menos de 50% 489
8,9%
50% a 70% 728
13,2%
70% a 80% 771
14,0%
80% a 90% 955
17,3%
90% a 99% 526
9,6%
100% 1.814
32,9%
Sem informação 224
4,1%
Total 5.507
100,0%
Fonte: Exame, 2008.
1.4 As Rotas dos Resíduos Sólidos
As rotas de destinação e disposição final dos resíduos sólidos urbanos
podem ser hierarquizadas. Quando esta hierarquia está baseada no critério de
resíduo final mínimo, é conhecida como Sistema Integrado de Gerenciamento de
Resíduos Sólidos (SIGRS). Para o SIGRS, as rotas devem ser priorizadas na
seguinte ordem: (1) redução da geração de lixo na fonte, (2) reutilização do material
produzido, (3) reciclagem, (4) recuperação de energia e aterro sanitário. (SERÔA DA
MOTTA; CHERMONT, 1996)
A priorização de ações, muitas vezes é conhecida como política dos três Rs,
de “Reduzir”, “Reutilizar” e “Reciclar”, antes da disposição final. Segundo esta
política, cada “R” obedece a uma hierarquia. A reutilização não deve ser
considerada até que as possibilidades de redução na fonte tenham se esgotado. A
reciclagem não deve ser levada em conta até que as possibilidades de utilização
tenham se esgotado, e assim por diante, até se chegar à disposição final
(KANAYAMA, 1999).
Em virtude das indispensáveis e profundas mudanças necessárias
(envolvendo o comportamento da população e os interesses dos setores
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 29
econômicos), os dois primeiros estágios do SIGRS serão considerados como metas
futuras. Isto se deve ao fato de que a Redução na Fonte e o Reaproveitamento,
apesar de serem as práticas mais convenientes do ponto de vista ambiental,
requerem grande investimento em conscientização e reestruturação do sistema
(Oliveira, 2000).
Os resíduos sólidos oriundos dos setores industrial, comercial e residencial,
após recolhidos, passam por um sistema de gerenciamento que identifica sua
destinação, em função de algumas características. Esta destinação pode ser para a
reciclagem, a compostagem ou para a geração de energia – a partir da queima, da
gaseificação direta, da produção de celulignina ou através do biogás (gás de lixo -
GDL) de um aterro energético – ou, ainda, um aterro sanitário, de acordo com as
três fases finais do SIGRS, como mostra a Tabela 6.
Tabela 6: Destinações recomendadas pelo Sistema Integrado de Gerenciamento de
Resíduos Sólidos (SIGRS).
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 30
A Figura 1 mostra os principais centros de tratamentos de resíduos do Rio
de Janeiro e região metropolitana. Em Jacarepaguá há um predomínio do lixo
particular em detrimento do público, já em Gericinó (Bangu) há o predomínio do lixo
público, devido à sua privilegiada localização, otimizando custos logísticos. Cabe
ressaltar que o lixo hospitalar está presente apenas no Aterro de Gramacho. Outro
fator importante é a presença de apenas lixo domiciliar na Usina de reciclagem de
Irajá (Comlurb, 2007).
Figura 1: Rotas dos resíduos sólidos urbanos na cidade do Rio de Janeiro.
Fonte: Comlurb, 2007
A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT, 2004) define da
seguinte forma os aterros sanitários:
aterros sanitários de resíduos sólidos urbanos, consiste na técnica
de disposição de resíduos sólidos urbanos no solo, sem causar
danos ou riscos à saúde pública e à segurança, minimizando os
impactos ambientais, método este que utiliza os princípios de
engenharia para confinar os resíduos sólidos ao menor volume
permissível, cobrindo-os com uma camada de terra na conclusão de
cada jornada de trabalho ou à intervalos menores se for necessário.
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 31
No Brasil, um aterro sanitário é definido como um aterro de resíduos sólidos
urbanos, ou seja, adequado para a recepção de resíduos de origem doméstica,
varrição de vias públicas e comércios. Os resíduos industriais devem ser destinados
a aterro de resíduos sólidos industriais (enquadrado como classe II quando não
perigoso e não inerte e classe I quando se tratar de resíduo perigoso, de acordo com
a norma técnica da ABNT 10.004/04 - "Resíduos Sólidos - Classificação").
Nos aterros sanitários a impermeabilização do solo, antes da deposição do
lixo, é feita por meio de camadas de argila e uma geomembrana de polietileno de
alta densidade (PEAD) para evitar infiltração dos líquidos percolados (chorume) no
solo. O lixo é depositado sobre o terreno e depois recoberto com camadas do solo
do próprio local, isolando-o do meio ambiente. Formam-se então câmaras, nas quais
é produzido o gás e liberado o chorume. O chorume é captado por meio de
tubulações e escoado para tanques de tratamento e os gases produzidos durante a
decomposição dos resíduos são captados e podem ser queimados em flare ou ainda
utilizados como fonte de energia. O local da instalação do aterro deve ser
cuidadosamente escolhido, abrangendo grandes dimensões e, devido a alguns
inconvenientes como mau cheiro, tráfego de caminhões de lixo, deve estar
localizado distante das concentrações urbanas (Comlurb, 2007).
A capacidade de um aterro gerar gás depende de muitos fatores como, por
exemplo, a composição do resíduo, umidade, pH, entre outros. A formação e taxa de
geração dos principais constituintes do biogás é variável ao longo do tempo. Em
condições normais, a taxa de decomposição atinge um pico entre o primeiro e
segundo ano após sua disposição e diminui continuamente por alguns anos.
A conversão energética do biogás pode ser apresentada como uma possível
solução - econômica e para o meio ambiente - para o imenso volume de resíduos
produzidos por atividades agrícolas e pecuárias, urbanas, tratamento de esgotos
domésticos e aterros sanitários.
1.4.1 Resíduos Sólidos na Cidade do Rio de Janeiro
De acordo com o Gráfico 1, é possível verificar o percentual de lixo gerado
na cidade do Rio de Janeiro. Com isso é possível verificar que existe uma
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 32
predominância de lixo domiciliar na cidade do Rio de Janeiro e isso é um fator
positivo, pois nas residências é onde se origina a maior parte do lixo orgânico,
utilizado com maior eficiência em projetos de geração de energia com biogás.
Gráfico 1: Lixo gerado na cidade do Rio de Janeiro.
Fonte: Comlurb, 2007
Abaixo, são listados os principais tipos de lixos que foram discutidos nesse
trabalho (Comlurb, 2007).
a) lixo domiciliar/urbano: é constituído pelo lixo das residências,
lanchonetes, restaurantes, repartições públicas, lojas, supermercados,
feiras e do comércio. Compõe-se principalmente de: sobras de alimentos,
embalagens, papéis, papelões, plásticos, vidros, trapos, etc. Esse lixo
normalmente é encaminhando para Aterros Sanitários.
b) lixo hospitalar: pelas múltiplas possibilidades que apresenta de estar
contaminado e transmitir doenças,, deve ser transportado em veículos
especiais, a menos que passe por processos de tratamento específico e
deve ser disposto em local apropriado ou ir para os incineradores.
c) lixo público: lixo em áreas públicas produto de limpeza municipal,
formado por resíduos sólidos (areia, papéis, folhagem, poda de árvores).
Hospitalar
1.193 t
0,4%
Grande
Gerador
20.195 t
7%
Público
114.756 t
42%
Domiciliar
125.460 t
47%
Outros
10.102 t
4%
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 33
Após a análise do Gráfico 2 e Gráfico 3 é possível visualizar a evolução do
lixo domiciliar e da matéria orgânica.
Gráfico 2: Evolução do lixo domiciliar no Rio de Janeiro.
Fonte: Comlurb, 2007
Gráfico 3: Evolução da matéria orgânica no Rio de Janeiro.
Fonte: Comlurb, 2007
Através do Gráfico 4, será mostrada a composição do lixo do Rio de Janeiro
encontrada nos aterros sanitários. É possível verificar uma presença marcante de
61,4% de matéria orgânica, o que favorece a produção do biogás para a geração de
energia elétrica de maneira sustentável.
50,05
49,09
48,51
51,27
51,65
55,96
53,05
59,72
60,74
61,35
40,00
48,00
56,00
64,00
1
9
9
7
1
9
9
8
1
9
9
9
2
0
0
0
2
0
0
1
2
0
0
2
2
0
0
3
2
0
0
4
2
0
0
5
2
0
0
6
%
1.465.993
1.478.809
1.506.670
1.463.643
1.439.526
1.425.175
1.451.955
1.515.792
1.385.930
1.445.489
1.350.000
1.400.000
1.450.000
1.500.000
1.550.000
1
9
9
7
1
9
9
8
1
9
9
9
2
0
0
0
2
0
0
1
2
0
0
2
2
0
0
3
2
0
0
4
2
0
0
5
2
0
0
6
toneladas
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 34
.
Gráfico 4: Composição do lixo no Rio de Janeiro.
Fonte: Comlurb, 2007
No Gráfico 5, é possível verificar que muitas cidades brasileiras não estão
fornecendo o tratamento adequado aos Resíduos Sólidos Urbanos. Mais de 60% do
lixo urbano está disposto a céu aberto, proporcionando uma situação de
insalubridade ambiental inadmissível para o século 21.
Gráfico 5: Opção para tratamento e disposição final do lixo.
Fonte: Comlurb, 2007
Matéria
Orgânica
61,4%
Vidro
2,7%
Outros
6,4%
Plástico
14,7%
Papel/Papelão
14,8%
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 35
1.5 Resíduos Sólidos Urbanos e Opções Energéticas
As grandes cidades brasileiras estão buscando alternativas sustentáveis
para redução da massa inerte de lixo acumulada nos aterros sanitários, lixões, entre
outras formas de destinação do lixo, pois os mesmos estão próximos das suas
capacidades máximas de depósitos.
Neste contexto, têm-se além da simples reciclagem, ou da produção de
energia através do biogás do lixo de aterros sanitários analisada nesse trabalho,
outras formas de se solucionar o problema do lixo com seu aproveitamento
energético:
a) implantação de usinas termoelétricas usando o lixo como combustível de
incineração para geração de energia elétrica a partir do calor gerado pela
combustão do lixo;
b) compostagem dos resíduos orgânicos associada com o aproveitamento
energético do metano, trazendo uma contribuição significativa para
retardar o esgotamento de aterros sanitários; e
c) redução na geração de lixo já que menos lixo produzido significa menor
utilização de recursos naturais e energia para sua produção, bem como
menor quantidade de lixo destinado aos aterros (que também representa
conservação de energia).
1.5.1 Compostagem de Resíduos Sólidos Urbanos
A compostagem dos resíduos pode ser definida, na realidade, como a
reciclagem de materiais orgânicos. Ela consiste da transformação de materiais
orgânicos, como restos de alimentos, papéis, folhas, vegetais, madeiras, etc, em
adubo orgânico. Atualmente ela é praticada de duas formas principais:
a) pontualmente, quando cada consumidor faz a compostagem de seus
próprios resíduos gerados, comercializando-o ou utilizando-o em suas
próprias atividades;
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 36
b) de forma centralizada, quando a compostagem é feita em centros de
triagem de lixo, onde sua parcela orgânica recebe um tratamento
adequado de cura para se transformar em adubo.
Na compostagem, durante o processo orgânico é liberado o biogás, que
pode ser coletado e utilizado como fonte energética.
1.5.2 Células de Lixo
Um inovador meio de recuperar energia a partir da fração orgânica do lixo
poderá aumentar a competitividade do biogás na geração de eletricidade.
A idéia central desta tecnologia é melhorar as condições de desenvolvimento
biológico nos aterros de lixo, de maneira a acelerar a produção de metano de três a
dez vezes em relação aos índices alcançados em aterros convencionais. O processo
de decomposição acelerada reduz o volume do aterro, cria novas possibilidades
para o gerenciamento do lixo urbano e permite a geração de energia a um custo de
3,5 centavos de dólar por kWh, o que é considerado excelente para este tipo de
planta.
Esse processo permite a recuperação de 95% do potencial de biogás em
dez anos. A recuperação desse gás, utilizando-se técnicas convencionais,
geralmente ocorre num período de 20 a 50 anos. Antecipá-la para um período menor
aumenta substancialmente a lucratividade anual da geração e, ao mesmo tempo,
reduz o período de amortização do capital investido nos equipamentos. (CERVEIRA;
CLIMERU, 2000).
1.5.3 Incineração dos resíduos
Uma maneira tradicional de recuperação direta de energia a partir do lixo é
através da incineração. É possível obter energia a partir de resíduos através da
incineração, desde que esses sejam combustíveis e não excessivamente úmidos. O
calor assim gerado pode ser utilizado para aquecimento direto, em processo de
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 37
vaporização de água ou para gerar eletricidade. Alguns resíduos líquidos podem ser
utilizados como complementos a combustíveis convencionais
As usinas de incineração utilizam fornalhas para queima de resíduos e
geração de vapor de água para acionarem turbinas e gerar energia elétrica para ser
aproveitada em outros processos. Existem usinas que operam em larga escala,
queimando 500 a 1000 toneladas por dia, e usinas de menor escala que operam de
50 a 100 toneladas por dia. As usinas de grande escala apresentam vantagem da
economia de escala na utilização dos resíduos e também na geração de energia, à
medida que as turbinas a vapor utilizadas podem ser maiores e com isso, de maior
eficiência. As usinas de escala reduzida são úteis em comunidades com população
em torno de 30 a 200 mil habitantes, que produzem entre 50 e 200 t/dia de RSU
(TCHOBANOGLOUS, 1994).
Na análise de viabilidade técnica e econômica, as receitas desse tipo de
projeto são oriundas de duas fontes:
a) da prestação de serviço de tratamento do lixo às municipalidades que o
coletam e entregam na UTE (Unidade Termoelétrica) para a respectiva
incineração;
b) do suprimento de energia elétrica ao sistema interligado a ser remunerado
pela concessionária local.
Resumidamente pode-se dizer que os benefícios de uma usina de
incineração são:
a) esterilização dos resíduos;
b) diminuição do volume dos resíduos a ser aterrado e ampliação da vida útil
do aterro existente;
c) economia de combustível com transporte a aterros distantes; e
d) reaproveitamento energético dos resíduos e aumento da confiabilidade do
fornecimento elétrico da região.
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 38
1.5.4. Reciclagem
A relação entre conservação de energia e o tratamento dos RSU pode ser
ilustrada inicialmente através da referência a trabalhos voltados a enfocar os
benefícios da reciclagem de lixo para solução dos problemas acima citados,
mostrando como os setores de energia e de saneamento poderiam se relacionar,
atuando de acordo com princípios de desenvolvimento sustentável. Existem
materiais com altos potenciais de conservação de energia associada a sua
reciclagem, como por exemplo, o plástico e o alumínio (CALDERONI, 1996; NEDER,
1995).
A verificação do fato da reciclagem de materiais propiciar tanto benefícios
trouxe a tona à questão original de determinar qual seria a contribuição para o setor
energético, em termos de conservação de energia, se os índices de reciclagem no
Brasil, que hoje é inferior a 1%, fossem maiores.
A produção de 1 tonelada de alumínio a partir da bauxita consome
aproximadamente 16 MWh de energia, enquanto que, se for produzido a partir de
alumínio reciclado, seriam necessários apenas 0,8 MWh de energia. Na produção de
uma tonelada de barras de aço, a utilização de sucata, consome aproximadamente
1,8 MWh de energia, enquanto que a produção a partir de minério de ferro, consome
cerca de 6,8 MWh. Para o papel, a economia de energia é 714% e, no caso do vidro,
a economia é de 13%. (KANAYAMA, 1999).
A economia de energia resultante da reciclagem de lixo para o Brasil poderia
ser aproximadamente 37 TWh anualmente, cerca de 14% do consumo de energia
elétrica no Brasil em 1995, que foi cerca de 270 TWh.
1.6 Aquecimento Global e Mercado de Carbono
O aquecimento global está trazendo inúmeras conseqüências às atividades
econômicas e industriais provocando impactos na biosfera, resultado oriundo da
elevação da concentração de GEE na atmosfera durante o período de 1750 até o
presente. Este aumento da concentração dos GEEs poderá desencadear uma
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 39
elevação da temperatura média no planeta entre 1,4 e 5,8°C nos próximos cem
anos.
Para tratar do problema do efeito estufa e suas possíveis conseqüências
sobre a humanidade, entre outras iniciativas e ações da comunidade internacional
houve o estabelecimento em 1992, durante a Conferência Rio 92, da CQNUMC -
Convenção Quadro das Nações Unidas sobre Mudanças Climáticas. E em
decorrência da CQNUMC foram criadas as COPs - Conferência das Partes,
objetivando discutir e propor alternativas de soluções para o problema de
aquecimento global.
Com o objetivo de reduzir o custo marginal da redução das emissões das
partes poluentes, o Protocolo de Kyoto criou mecanismos de flexibilização. O
principal deles o MDL - Mecanismo de Desenvolvimento Limpo, consiste em que
cada tonelada de CO
2
deixada de ser emitida, ou retirada da atmosfera por um País
em desenvolvimento, poderá ser negociada no mercado mundial através de CER -
Certificados de Emissões Reduzidas.
Com isso foi criado o "Mercado Internacional de Carbono", com um grande
potencial de negócios, tendo em vista as necessidades de inúmeros projetos
voltados para a redução de emissões e seqüestro de carbono. Para o caso do Brasil,
este mercado é extremamente importante, e considerando as condições favoráveis
para o desenvolvimento de projetos de MDL, foi criado o MBRE – Mercado Brasileiro
de Redução de Emissões.
1.6.1 Mercado de Carbono / Protocolo de Kyoto
Assinado no dia 11 de dezembro de 1997, o Protocolo de Kyoto, como já foi
dito, previa que as emissões dos gases do efeito estufa nos países industrializados,
no período de 2008 até 2012, teriam de ser no mínimo 5% menores que em 1990.
Um passo importante contra o temido aquecimento do clima mundial.
Isso significa que a partir de 2008, países industrializados deveriam ter
reduzido suas emissões de gases de efeito estufa em 5,2%, em média, abaixo dos
níveis de 1990. Os países em desenvolvimento não têm metas nesta fase inicial,
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 40
que vai até 2012, uma vez que suas emissões ainda deverão crescer em paralelo ao
seu desenvolvimento econômico.
No Protocolo de Kyoto foram fixadas metas concretas, que estabelecem
onde as emissões devem ser reduzidas e o volume de tal redução: até o ano 2012,
os países da União Européia têm de diminuir suas emissões em 8%, em
comparação ao ano-base de 1990; os Estados Unidos, em 7% e o Japão, em 6%.
Depois de Kyoto, todas as conferências sobre o clima mundial foram
marcadas pela busca, por parte dos países industrializados, de caminhos para fugir
às metas estabelecidas em 11 de dezembro de 1997. Os Estados Unidos
desligaram-se simplesmente do processo iniciado no Japão.
Com a demora na ratificação do documento, as metas fixadas na cidade
japonesa deixaram de ser suficientes para resguardar o clima mundial. Os
especialistas constataram, portanto a necessidade de metas bem mais abrangentes.
Por fim, os gases de efeito estufa contemplados no Protocolo de Kyoto, são:
a) dióxido de carbono (CO
2
);
b) metano (CH
4
);
c) oxido nitroso (N
2
O);
d) hidrofluorcarbonos (HFCs);
e) perfluorcarbonos (PFCs); e
f) hexafluoreto de enxofre (SF
6
).
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 41
1.6.2 O problema Atual do Aquecimento Global
Para o problema aquecimento global, a comunidade internacional já vem
dando a sua contribuição com a criação de organismos e entidades para o estudo e
proposição de soluções. A criação da Convenção Quadro das Nações Unidas sobre
Mudança do Clima foi um grande passo. E como decorrência, as COPs - Comissões
das Partes, com reuniões periódicas e bastante focadas em definições de processos
e responsabilidades, fez surgir um tratado internacional, o Protocolo de Kyoto, que
até o ano de 2012 estará direcionando e coordenando as ações dos membros
signatários deste acordo para as atividades ligadas a redução de emissões de
GEEs.
O que se pode esperar com a entrada em vigor do Protocolo de Kyoto,
considerado uma vitória do ambientalismo, é que pela importância dos seus
objetivos, ele é o primeiro instrumento internacional que fixa metas e prazo. E isso é
um fator fundamental na questão ambiental porque o que a Rio+10, a Conferência
da África do Sul demonstrou, é que as pessoas não foram capazes ainda de fixar
metas e sem metas fica muito difícil monitorar os avanços ou retrocessos em relação
aos vários temas ambientais.
A meta do Protocolo de Kyoto é absolutamente insuficiente. É uma meta de
redução de emissões de GEEs de 5,2% em média, quando os cientistas já alertaram
na década de 90 que para estabilizar o clima no planeta seria necessária uma
redução na ordem de 60%. Mas o mais importante em relação ao Protocolo de
Kyoto é que se tenha um marco regulatório internacional.
O tema das mudanças climáticas é tão dramático em termo dos impactos,
que a partir do segundo período do compromisso, após 2012, as metas serão bem
mais ambiciosas e países como o Brasil têm que se preparar para enfrentar
obrigações que até o momento não foram discutidas e negociadas. Como exemplo
disso, visto o Brasil estar com taxa de desmatamento muito alta na Amazônia,
lançando grande quantidade de carbono na atmosfera, certamente deverá enfrentar
a comunidade internacional diante desse problema, que apesar de ser um problema
nacional, ele tem uma dimensão global indiscutível.
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 42
Com o Protocolo de Kyoto, projetos sustentáveis voltados para a diminuição
da poluição atmosférica poderão ganhar vulto no Brasil. Durante a COP 10,
conferência das Nações Unidas para discutir o futuro do Protocolo, ocorrida em
Buenos Aires, uma série de iniciativas brasileiras foram apresentadas ao público a
fim de captar possíveis investimentos. O objetivo é que esses projetos possam se
encaixar dentro do MDL - Mecanismo de Desenvolvimento Limpo. Os fundamentos
que justificaram adoção deste mecanismo pelos signatários do Protocolo de Kyoto,
mostram a importância do MDL, porque ele é o instrumento mais concreto que
surgiu nos últimos dez anos, de transferência de recursos para países em
desenvolvimento e por isso ele tem que ser valorizado. Ele tem um valor muito
destacado no sentido de experimentar um modelo inovador de transferência de
recursos para países como o Brasil, para projetos de sustentabilidade.
Os membros do Protocolo deverão estar familiarizados com os diversos
tipos de projetos elegíveis para o MDL, a serem desenvolvidos de acordo com as
suas características e oportunidades apresentadas em suas diversas localidades.
Os projetos candidatos ao MDL são de diversos tipos, dos quais se podem destacar
os de Geração de Energia renovável, de Eficiência Energética, de Transporte, de
Gerência de Resíduos e Melhor uso da Terra através de projetos do tipo
reflorestamento.
Para melhor compreender a situação brasileira nas negociações do regime
de mudanças climáticas é necessário salientar que no que se refere às emissões de
carbono o Brasil tem três grandes vantagens e uma grande desvantagem.
As três vantagens são:
a) ser um País de renda média, estando fora dos compromissos obrigatórios
de redução de emissões de carbono correspondentes aos países
desenvolvidos, portanto apto ao desenvolvimento de projetos de MDL;
b) ter uma matriz energética com forte peso da hidroeletricidade, com mais
de 75% da eletricidade (BEN, 2008) gerada a partir de fontes hídricas e
conseqüentemente muito limpa do ponto de vista das emissões estufa;
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 43
c) possuir no seu território 16% das florestas mundiais, tendo com isso
grande importância no ciclo global do carbono.
A grande desvantagem é ter uma grande emissão de carbono derivada do
uso da queimada na agricultura tradicional e do desmatamento na Amazônia (que já
vem sendo remunerada via mercado voluntário através do pagamento de créditos de
carbono a tribos indígenas que protegem o meio ambiente).
As emissões de carbono do Brasil são ao redor de 2,5% das mundiais,
destas quase 25% são procedentes da indústria e da agricultura modernas e 75% da
agricultura tradicional, da conversão de uso na fronteira agrícola e das atividades
madeireiras ineficientes e/ou predatórias. Cerca de 80% da população brasileira está
vinculada a atividades produtivas que não dependem de altas emissões de carbono
e conseqüentemente tem uma taxa de emissões per capita e por unidade de PIB
muito inferiores à média dos países desenvolvidos e emergentes, conseqüência
fundamental do alto peso da hidroeletricidade na matriz energética.
Considerando estes fatores, pode-se afirmar que existe uma grande
potencialidade para o desenvolvimento de projetos MDL no Brasil e em outros
países, em especial, do Hemisfério Sul.
Com relação ao Mercado Internacional de Carbono, pode-se afirmar que o
Brasil está preparado para entrar na comercialização de CERs (Certificados de
Emissões Reduzidas). E como iniciativa nessa linha, foi criado o Mercado Brasileiro
de Redução de Emissões (MBRE), mas para o seu funcionamento, há ainda
grandes carências como a necessidade de empenho maior por parte do poder
público para atrair investimentos para estimular os projetos do Mecanismo de
Desenvolvimento Limpo - MDL. É importante dizer que o Brasil vai enfrentar uma
grande concorrência por parte da Índia e da China, que por serem portadoras de
matriz energética menos limpa terão mais facilidade em relação aos projetos de
MDL.
Considerando que todo mercado em fase de implantação requer uma série
de providências paralelas, no caso do MBRE, para que se possa atingir o seu pleno
desenvolvimento essas providências são de diversas naturezas e abrangem, desde
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 44
a criação de mecanismos de financiamento de longo prazo para os projetos, até a
execução de um sofisticado e abrangente programa de divulgação e de capacitação
para todos os públicos-alvo envolvidos. Além disso, torna-se necessário, também,
incentivar o desenvolvimento de novas metodologias para o estabelecimento de
Linhas de Base, procedimentos de monitoramento e verificação, bem como instituir
um tratamento fiscal não inibitório.
Apresenta-se a seguir algumas sugestões de linhas de ação com relação a
essas providências na forma de Mecanismos para Financiamento e Capitalização
dos Projetos.
1.6.2.1 Mecanismos de financiamentos e capitalizações de projetos / recursos
externos
Dentre os mecanismos de financiamento e capitalização dos projetos
passíveis de enquadramento no âmbito do MBRE, sem dúvida sobressai a
possibilidade de atração de recursos externos, quer sob a forma de investimentos
diretos, quer sob a forma de empréstimos de longo prazo. Para que o pleno
potencial em termos de captação de recursos junto ao mercado internacional seja
atingido, é necessário que, paralelamente à implantação do MBRE, seja feito um
robusto programa de divulgação e capacitação que tenha, como público alvo:
a) empresas com potencial de desenvolver projetos no âmbito do MDL nos
diversos setores de atividades;
b) bancos, corretoras e distribuidoras que venham a constituir fundos de
investimentos, captar recursos, ou desenvolver operações estruturadas
para seus clientes;
c) empresas seguradoras que venham a mitigar o risco de desempenhos
insuficientes dos projetos;
d) empresas que venham a gerir fundos de investimentos; e
e) empresas que desenvolvam metodologias para administração de ativos
relativos às reduções de emissões.
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 45
Com relação ao trabalho de divulgação e capacitação, dirigido à atração de
recursos para investimento e financiamento, este deverá, também, ser
complementado e estendido, através de programas de treinamento específicos, aos
operadores do mercado, ou seja, os profissionais envolvidos na montagem, registro
e liquidação das operações em Bolsa e de operação dos sistemas eletrônicos de
negociação dos novos ativos propostos.
1.6.2.2 Criação de Linhas Domésticas Específicas para o MBRE
O Brasil, em função de sua estrutura interna de taxas de juros, possui um
mercado de crédito privado pouco afeito ao financiamento de projetos de longa
maturação. Nesse sentido, com o objetivo de ampliar a oferta de novos projetos, no
âmbito do MDL, é imprescindível que instituições oficiais de fomento, como o Banco
Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social - BNDES, a Caixa Econômica
Federal – CEF e o Banco do Brasil, criem linhas de crédito específicas para projetos
com potencial de redução de emissões.
1.6.2.3 Desenvolvimento de Novas Metodologias de Linhas de Base e de
Monitoramento
O Brasil possui uma matriz energética limpa o que, em termos de Reduções
de Emissões, o coloca em certa desvantagem, no âmbito do MDL, frente a países
como a Índia e a China, por exemplo. Por esse motivo, parece também
recomendável o estabelecimento de parcerias entre o setor público e o setor
privado, que fosse incentivado o desenvolvimento e aprovação de novas linhas de
base e procedimentos de monitoramento, como forma de ampliar e viabilizar o
potencial de projetos domésticos no âmbito do MDL.
Sobre o que virá após a vigência das atuais condições do Protocolo de
Kyoto que perderá a sua validade a partir de 2012, já existe hoje uma grande
preocupação na Convenção Quadro das Nações Unidas sobre Mudanças Climáticas
(CQNUMC) sobre quais serão as novas diretrizes para a segunda etapa do
Protocolo e como será o comportamento do Mercado de Carbono, que segundo as
previsões envolvendo um volume considerável de recursos em suas transações
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 46
comerciais, em torno de US$ 1 Bi para os próximos anos. Durante a COP-10, na
Argentina, este tema foi bastante discutido, e algumas decisões importantes nesta
linha já foram tomadas.
1.7 Legislação Aplicada aos RSUs
Além da Constituição Federal, o Brasil já dispõe de uma legislação ampla
que, por si só, não tem conseguido equacionar o problema da GIRSU (Gestão
Integrada de Resíduos Sólidos Urbanos). A falta de diretrizes claras, de sincronismo
entre as fases que compõem o sistema de gerenciamento e de integração dos
diversos órgãos envolvidos com a elaboração e aplicação das leis possibilitam a
existência de algumas lacunas e ambigüidades, dificultando o seu cumprimento.
Nas diferentes esferas governamentais, ainda são iniciativas recentes ou
inexistem leis específicas de Políticas de Gestão de Resíduos Sólidos que
estabeleçam objetivos, diretrizes e instrumentos em consonância com as
características sociais, econômicas e culturais de Estados e municípios. Alguns dos
principais instrumentos legais e normativos de interesse para o tema são citados e
comentados brevemente.
A Constituição Federal, promulgada em 1988, estabelece em seu artigo 23,
inciso VI, que “compete à União, aos Estados, ao Distrito Federal e aos Municípios
proteger o meio ambiente e combater a poluição em qualquer das suas forma”. No
artigo 24, estabelece a competência da União, dos Estados e do Distrito Federal em
legislar concorrentemente sobre
(...) proteção do meio ambiente e controle da poluição (inciso VI) e,
no artigo 30, incisos I e II, estabelece que caiba ainda ao poder
público municipal “legislar sobre os assuntos de interesse local e
suplementar a legislação federal e a estadual no que couber. (grifo
meu)
A Lei Federal n° 6.938, de 31/8/81, que dispõe sobre a Política Nacional de
Meio Ambiente, institui a sistemática de Avaliação de Impacto Ambiental para
atividades modificadoras ou potencialmente modificadoras da qualidade ambiental,
com a criação da Avaliação de Impacto Ambiental (AIA). A mesma é formada por um
conjunto de procedimentos que visam assegurar que se realize exame sistemático
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 47
dos potenciais impactos ambientais de uma atividade e de suas alternativas.
Também no âmbito da Lei nº 6.938/81 ficam instituídas as licenças a serem obtidas
ao longo da existência das atividades modificadoras ou potencialmente
modificadoras da qualidade ambiental (IPT/Cempre, 2000).
A Lei de Crimes Ambientais (Brasil, nº 9.605 de fevereiro de 1998) dispõe
sobre as sanções penais e administrativas derivadas de condutas e atividades
lesivas ao meio ambiente e dá outras providências. Em seu artigo 54, parágrafo 2º,
inciso V, penaliza o lançamento de resíduos sólidos, líquidos ou gasosos em
desacordo com as exigências estabelecidas em leis ou regulamentos. No parágrafo
3º do mesmo artigo, a lei penaliza quem deixar de adotar, quando assim o exigir a
autoridade competente, medidas de precaução em caso de risco de dano ambiental
grave ou irreparável.
Por fim, deve-se citar o projeto de lei que está em tramitação no Congresso
Nacional, sob a numeração (PL-7047/2006). Esse projeto de lei institui a Política
Nacional de Resíduos Sólidos, seus objetivos, princípios e instrumentos, bem como
estabelece diretrizes nacionais para o gerenciamento de resíduos sólidos no País,
regulando responsabilidades e parâmetros técnicos.
1.7.1 Da Política Nacional do Meio Ambiente
É importante ressaltar e transcrever abaixo, o artigo precípuo (art. 2 da
Política Nacional do Meio Ambiente) para o entendimento e devida compreensão
dos ditames fundamentais para a realização da política nacional do meio ambiente.
Art. 2º - A Política Nacional do Meio Ambiente tem por objetivo a
preservação, melhoria e recuperação da qualidade ambiental
propícia à vida, visando assegurar, no País, condições ao
desenvolvimento sócio-econômico, aos interesses da segurança
nacional e à proteção da dignidade da vida humana, atendidos os
seguintes princípios:
I - ação governamental na manutenção do equilíbrio ecológico,
considerando o meio ambiente como um patrimônio público a ser
necessariamente assegurado e protegido, tendo em vista o uso
coletivo;
II - racionalização do uso do solo, do subsolo, da água e do ar;
III - planejamento e fiscalização do uso dos recursos ambientais;
IV - proteção dos ecossistemas, com a preservação de áreas
representativas;
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 48
V - controle e zoneamento das atividades potencial ou efetivamente
poluidoras;
VI - incentivos ao estudo e à pesquisa de tecnologias orientadas para
o uso racional e a proteção dos recursos ambientais;
VII - acompanhamento do estado da qualidade ambiental;
VIII - recuperação de áreas degradadas;
IX - Proteção de áreas ameaçadas de degradação;
X - Educação ambiental a todos os níveis do ensino inclusive a
educação da comunidade, objetivando capacitá-la para participação
ativa na defesa do meio.
Além disso, é preciso expor o art. 225 da lei maior (e seus principais
parágrafos e incisos), a constituição federal que versa sobre os aspectos
fundamentais do meio ambiente.
CAPÍTULO VI
DO MEIO AMBIENTE
Art. 225. Todos têm direito ao meio ambiente ecologicamente
equilibrado, bem de uso comum do povo e essencial à sadia
qualidade de vida, impondo-se ao Poder Público e à coletividade o
dever de defendê-lo e preservá-lo para as presentes e futuras
gerações.
§ 1º - Para assegurar a efetividade desse direito, incumbe ao
Poder Público:
I - preservar e restaurar os processos ecológicos essenciais e prover
o manejo ecológico das espécies e ecossistemas;
II - preservar a diversidade e a integridade do patrimônio genético do
País e fiscalizar as entidades dedicadas à pesquisa e manipulação
de material genético;
III - definir, em todas as unidades da Federação, espaços territoriais
e seus componentes a serem especialmente protegidos, sendo a
alteração e a supressão permitidas somente através de lei, vedada
qualquer utilização que comprometa a integridade dos atributos que
justifiquem sua proteção;
IV - exigir, na forma da lei, para instalação de obra ou atividade
potencialmente causadora de significativa degradação do meio
ambiente, estudo prévio de impacto ambiental, a que se dará
publicidade;
V - controlar a produção, a comercialização e o emprego de técnicas,
métodos e substâncias que comportem risco para a vida, a qualidade
de vida e o meio ambiente;
VI - promover a educação ambiental em todos os níveis de ensino e
a conscientização pública para a preservação do meio ambiente (...)
Analisando esses dois artigos expostos, verifica-se que a legislação muitas
vezes tem um papel propositivo, não mostrando claramente de onde viriam os
recursos e que órgão e com qual mão de obra será realizada a promoção a
educação ambiental (por exemplo) presente no inciso VI do artigo 225 da
Constituição federal.
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 49
No Apêndice F, é feito um estudo direcionado de legislações pertinentes ao
estudo dos Resíduos Sólidos Urbanos, que agrega mais informações relevantes ao
caso. Além disso, são citados os principais órgãos de controle do setor de resíduos
sólidos urbanos, autoridades de controle e suas funções e atribuições perante
sociedade, em busca do bem estar comum da população.
1.8 Tecnologias para Conversão do Biogás
As tecnologias convencionais para a conversão energética do biogás são
comparadas na Tabela 7. Destacam-se as turbinas a gás e os motores de
combustão interna (ciclos Otto e Diesel).
Para geração de energia a capacidades pequenas e médias, os motores a
combustão interna são mais adequados devido ao seu menor custo e maior
eficiência nesta faixa. Somente para altas capacidades, as turbinas a gás passam a
ter economicidade, melhorada quando utilizadas em ciclos combinados.
Os motores a combustão interna de ciclos Otto ou Diesel possuem maior
eficiência na faixa de operação deste projeto. Motores de ciclo Diesel trabalham com
taxas de compressão mais elevadas, sendo necessário operar nestes com o biogás
misturado ao diesel ou biodiesel; o que representaria um insumo adicional para o
Aterro Sanitário. Além disto, no mercado brasileiro os motores de ciclo Otto podem
ser mais facilmente adaptados para funcionar com biogás, tornando-se então
recomendável a utilização dos mesmos no aterro em questão.
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 50
Tabela 7: Tecnologias para geração de energia a partir do biogás
Tecnologia Vantagens Desvantagens
Baixo custo de manutenção
Pequeno tamanho de instalação
Rápida Instalação
Modularidade do Sistema
Diversidade de fornecedores de
equipamentos
Eficiência em carga total e parcial
Sem formação de condensados Investimento inicial elevado
Maior confiabilidade mecânica
Combustão mais completa
Motor de Combustão Interna
Turbinas a gás
Limitação de potência
Maior sensibilidade a particulas e
impurezas
Fonte: MMA (2005)
1.8.1 Motor de Combustão Interna
Devido à escolha do motor a combustão interna para o estudo de caso,
segue um estudo detalhado de suas características, com suas vantagens e
desvantagens.
Os motores de combustão interna são máquinas térmicas nas quais a
energia química do combustível se transforma em trabalho mecânico, o fluido de
trabalho consiste da mistura ar-combustível. Representam a tecnologia mais
difundida dentre as máquinas térmicas, devido a sua simplicidade, robustez e alta
relação potência/peso, o que faz com que estes acionadores sejam empregados em
larga escala como elementos de propulsão para geração de eletricidade em corrente
alternada, de back-up ou de carga de pico e para acionamento de bombas,
compressores ou qualquer outro tipo de carga estacionária.
Os motores do Ciclo Otto dominam o mercado para potências até 5 MW e
para sistemas de emergência, pois, possuem menor custo de geração, quando
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 51
comparados com a turbina a gás. Já os motores de ignição por centelha possuem
custos iniciais menores, mas tem um custo de combustível maior, quando não se
usa gás nos MCIs (LISS, 1999).
As principais características desses sistemas são:
a) o rendimento destes não é tão sensível às condições ambiente locais
(temperatura, pressão e umidade) quanto são as turbinas a gás;
b) as instalações são modulares e flexíveis, com isto o tempo de construção
de uma central é curto e a entrada em operação (start-up) é rápida. Além
de serem apropriadas para as condições de partidas e paradas diárias;
c) requerem manutenções mais constantes.
Atualmente os motores de combustão interna já estão sendo preparados
para queimar o biogás com diversos teores de metano, dióxido de carbono,
hidrogênio, entre outros gases.
O conjunto motogerador de energia elétrica a ser instalado na planta de
biogás do aterro Essencis - CTR Caieiras, por exemplo, é o LANDSET, desenvolvido
pela empresa Brasmetano. Segundo a fabricante (BRASMETANO, 2007), os
conjuntos motogeradores LANDSET (Figura 2) são capazes de gerar energia a partir
do biogás de aterros sanitários. São compostos por motores ciclo Otto adaptados
para funcionar a biogás, com potência nominal de 230 kW, de fabricação brasileira,
e fornecidos prontos para instalação em container de 6 metros. Os sistemas de
ignição e alimentação são gerenciados eletronicamente e existe uma unidade
independente de resfriamento e controle de temperatura. A aspiração do biogás
dispensa central para sua sucção e bombeamento, já que é feita pelo conjunto
motor-compressor. Possui vida útil de 40 a 80 mil horas. O calor rejeitado pelos
motores poderá ser utilizado pelo aterro para evaporação do chorume (Figueiredo,
2007).
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 52
Figura 2: Motogerador LANDSET
.
Fonte: Brasmetano, 2009
O moto-gerador de energia elétrica representa um importante avanço na
geração de energia elétrica a partir do biogás. Um sistema moto-gerador (12 metros
de comprimento), em geral, vem equipado com os seguintes itens (Brasmetano,
2009):
a) motor a Biogás, turbo alimentado com intercooler, de fabricação nacional;
b) sistema de alimentação e ignição gerenciados eletronicamente;
c) geradores sem escovas;
d) painel de comando manual;
e) unidade de auto-alimentação de biogás de acionamento direto pelo motor;
f) filtros desumidificadores;
g) unidade de aquecimento / controle de temperatura do Biogás, incorporado
à Unidade de auto-alimentação;
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 53
h) unidade de resfriamento, com controle da temperatura do motor;
i) unidade de segurança, composta de válvulas de bloqueio automáticas.
Na Figura 3, é possível visualizar o Sistema integrado de captação e
conversão do biogás em energia.
Figura 3: Sistema integrado de captação e conversão do biogás em energia
Fonte: Brasmetano, 2009
A seguir, é apresentada na Tabela 8, a comparação da potência e
rendimento para as tecnologias de conversão energética Motor a Combustão Interna
e Turbinas.
Tabela 8: Tecnologias de conversão
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 54
Por fim, a Figura 4 apresenta os grupos geradores (16) que foram instalados
em duas seções da planta termelétrica construída pela Biogás e São João Energia
Ambiental, localizada na Zona Leste da capital de São Paulo. A planta termelétrica
contempla 16 grupos geradores G3520C Caterpillar. Cada moto gerador possui
1,54MW de potência, o que totaliza 24,64MW de capacidade instalada.
Figura 4: Motores a Combustão Interna - Aterro de São João
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 55
1.9 Estudos de Viabilidade Técnica e Econômica - Estado da Arte
Nesta seção serão apresentados diversos estudos de viabilidade técnica e
econômica da geração de energia através do biogás de lixo em aterros sanitários na
América Latina. Os projetos consistem na instalação de um sistema de captação do
biogás do lixo, de uma unidade de tratamento do biogás e de uma usina
termoelétrica que utiliza motores de combustão interna. As receitas dos projetos são
oriundas da venda da energia produzida e de reduções de emissões certificadas
(CERs) de gases do efeito estufa. Para os aterros sanitários citados abaixo, foram
elaborados pelo Banco Mundial e SCS Engineers os estudos de pré-viabilidade que
geraram seus respectivos documentos publicados e disponíveis no site do Banco
Mundial. A metodologia adotada foi a USEPA (World Bank, 2009).
1.9.1 El Combeima - Colômbia.
O aterro sanitário El Combeima é de competência municipal, situado no
perímetro do leste da cidade nos arredores de Nueva Castilla. Na Figura 5 é
apresentada a projeção de recuperação do biogás de lixo.
Figura 5: Projeção de recuperação do biogás de lixo no aterro de El Combeima,
Ibague, Colômbia
Fonte: World Bank, 2009
m³/h
Potencial de Recuperação de Biogás
Cenário de Recuperação Baixa (50%) Cenário de Recuperação Média (70%)
Cenário de Recuperação Alta (90%)
m³/h
Potencial de Recuperação de Biogás
Cenário de Recuperação Baixa (50%) Cenário de Recuperação Média (70%)
Cenário de Recuperação Alta (90%)
Potencial de Recuperação de Biogás
Cenário de Recuperação Baixa (50%) Cenário de Recuperação Média (70%)
Cenário de Recuperação Alta (90%)
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 56
O aterro sanitário EL Combeima compreende um total de aproximadamente
17,0 ha, dos quais cerca de 11,0 ha foram destinados para a operação de descarga
dos resíduos sólidos urbanos.
Os resultados econômicos encontrados no aterro sanitário de El Combeima,
são apresentados na Tabela 9.
Tabela 9: Análise Econômica do aterro sanitário de El Combeima - Colômbia
1- Taxa interna de retorno negativa não pode ser computada
Fonte: World Bank, 2009
Considerando os resultados do EVTE, o aterro sanitário de “El Combeima” é
um projeto com indicadores econômicos desfavoráveis.
A ausência de economicidade é devido ao precário sistema de coleta do gás,
que também tem um custo elevado para a pequena quantidade projetada de gás a
ser recuperado. As razões para este custo elevado incluem a área extensa da
operação de descarga e a profundidade do lixo depositado que é
pequena/ineficiente. Assim, esta exige um grande número de poços para obter a
cobertura completa e mais encanamento para conectar os poços, e o grande
número de drenos existentes que precisarão ser modificados para a execução de
um sistema de gás ativo.
Por fim, o fato do aterro não receber novos resíduos a partir da possível
execução do projeto, faz com que as taxas de recuperação futuras de gás
esperadas declinem ainda mais, como é demonstrado na Figura 5.
Período do
projeto
Preço CER
(US$ / ton.)
Investimento
próprio Inicial (%)
Valor Presente
Líquido (x 1,000 $)
¹Taxa Interna de
Retorno (%)
Período do
projeto
Preço CER
(US$ / ton.)
Investimento
próprio Inicial (%)
Valor Presente
Líquido (x 1,000 $)
¹Taxa Interna de
Retorno (%)
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 57
1.9.2 El Carrasco – Colômbia
O aterro sanitário de El Carrasco é situado no sudoeste dos limites da cidade
de Bucaramanga. O local compreende um total de aproximadamente 81,3 ha, dos
quais aproximadamente 14,5 ha são utilizados para a operação de descarga.
A operação da área atual de descarga do aterro sanitário de El Carrasco foi
iniciada em 1985 e sua capacidade total é de aproximadamente 4 milhões de
toneladas de resíduos sólidos urbanos (RSU). As operações do aterro são
controladas pela Empresa de Aseo de Bucaramanga S.A. ESP. (EAMB).
Na Figura 6, são apresentadas as projeções de recuperação do gás de lixo no
aterro sanitário de El Carrasco.
Figura 6: Projeção de recuperação do biogás de lixo no aterro de
El Carrasco, Colômbia
Fonte: World Bank, 2009
Potencial de Recuperação de Biogás
Cenário de Recuperação Baixa (50%) Cenário de Recuperação Média (70%)
Cenário de Recuperação Alta (90%)
m³/h
Potencial de Recuperação de Biogás
Cenário de Recuperação Baixa (50%) Cenário de Recuperação Média (70%)
Cenário de Recuperação Alta (90%)
Potencial de Recuperação de Biogás
Cenário de Recuperação Baixa (50%) Cenário de Recuperação Média (70%)
Cenário de Recuperação Alta (90%)
m³/h
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 58
Os resultados econômicos encontrados no aterro sanitário de El Carrasco
estão presentes na Tabela 10.
Tabela 10: Análise Econômica do aterro sanitário de El Carrasco - Colômbia
Fonte: World Bank, 2009
Pelos resultados de sua análise econômica, o projeto de EL Carrasco é
inviável. Os resultados são baseados nos fatores limitados da análise de pré-
viabilidade, incluídos custos previstos para o capital, operação e manutenção. Dado
que não há nenhum projeto de geração de energia através do biogás de lixo em
aterros sanitários na Colômbia, não existe uma base para a comparação e
verificação das suposições de custo.
1.9.3 Queretaro – México
O aterro de Queretaro está localizado na auto-estrada Satelite-Mompani no
quilômetro 5,5, em um local chamado Miguelote
O aterro sanitário foi aberto em 1996 e o seu fechamento antecipado está
previsto para ser realizado no ano de 2015, com uma capacidade total de
aproximadamente 6,1 milhões de toneladas de resíduos sólidos urbanos. A
operação desse aterro sanitário é realizada por Mexicana del Medio Ambiente S.A.
de C.V.(MMA).
Na Figura 7, são apresentadas as projeções de recuperação do gás de lixo no
aterro sanitário de Queretaro no México.
Período do projeto
Preço
CER
(US$ /
ton.)
Investimento
próprio Inicial
(%)
Valor
Presente
Líquido
(x 1,000 $)
Taxa
Interna de
Retorno
(%)
Período do projeto
Preço
CER
(US$ /
ton.)
Investimento
próprio Inicial
(%)
Valor
Presente
Líquido
(x 1,000 $)
Taxa
Interna de
Retorno
(%)
Cenários
.
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 59
Figura 7: Projeção de recuperação do biogás de lixo no aterro de Queretaro, México
Fonte: World Bank, 2009
O projeto foi analisado em uma variedade de cenários, incluindo a duração do
projeto (até 2012 ou 2019), percentual de investimento inicial (respectivamente 25
ou 100%) e valores dos CERs ($4, 5, ou 6/ton. de CO
2
eq.). O valor de venda da
energia utilizado foi de $0.057/kWh.
Os resultados econômicos encontrados no aterro sanitário de Queretaro,
estão presentes na Tabela 11.
Potencial de Recuperação de Biogás
Cenário de Recuperação Baixa (50%) Cenário de Recuperação Média (70%)
Cenário de Recuperação Alta (90%)
m³/h
Potencial de Recuperação de Biogás
Cenário de Recuperação Baixa (50%) Cenário de Recuperação Média (70%)
Cenário de Recuperação Alta (90%)
Potencial de Recuperação de Biogás
Cenário de Recuperação Baixa (50%) Cenário de Recuperação Média (70%)
Cenário de Recuperação Alta (90%)
m³/h
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 60
Tabela 11: Análise Econômica do aterro sanitário de Queretaro - México
Fonte: World Bank, 2009
Com os resultados da análise econômica, o aterro sanitário de Quetaro é um
projeto viável em todos os cenários analisados (valores de CERs, taxa de
investimento inicial e duração do projeto).
1.9.4 Chihuahua - México.
O aterro de Chihuahua é localizado no quilometro 6,5 da auto-estrada
Chihuahua-Aldama, localizada no Valle do Rosario St S/N. A área tem um total de
96,3 ha, do qual se tem 48,2 ha utilizados para o desenvolvimento do aterro
sanitário.
A operação da área atual de descarga teve início em 1994 e está previsto o
encerramento antecipado das operações para 2013. Sua capacidade total é de
aproximadamente 6,5 milhões de toneladas RSU. As operações do local são
controladas pela cidade da Chihuahua, pelo Departamento de Saneamento. Na
Figura 8, são apresentadas as projeções de recuperação do gás de lixo no aterro
sanitário de Chihuahua no México.
Período do projeto
Preço CER
(US$ / ton.)
Investimento
próprio Inicial
(%)
Valor Presente
Líquido
(x 1,000 $)
Taxa Interna
de Retorno
(%)
Cenários
Período do projeto
Preço CER
(US$ / ton.)
Investimento
próprio Inicial
(%)
Valor Presente
Líquido
(x 1,000 $)
Taxa Interna
de Retorno
(%)
Cenários
.
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 61
|
Figura 8: Projeção de recuperação do biogás de lixo no aterro de
Chihuahua, Mexico.
Fonte: World Bank, 2009
O projeto foi analisado em uma variedade de cenários, incluindo a duração do
projeto (até 2012 ou 2019), percentual de investimento inicial (respectivamente 25
ou 100%) e valores dos CERs ($4, 5, ou 6/ton de CO
2
eq.). O valor de venda da
energia utilizada foi de $0.057/kWh.Os resultados econômicos encontrados no aterro
sanitário de Chihuahua estão presentes na Tabela 12.
Tabela 12: Análise Econômica do aterro sanitário de Chihuahua - México
Fonte: World Bank, 2009
Potencial de Recuperação de Biogás
Cenário de Recuperação Baixa (50%) Cenário de Recuperação Média (70%)
Cenário de Recuperação Alta (90%)
m³/h
Potencial de Recuperação de Biogás
Cenário de Recuperação Baixa (50%) Cenário de Recuperação Média (70%)
Cenário de Recuperação Alta (90%)
Potencial de Recuperação de Biogás
Cenário de Recuperação Baixa (50%) Cenário de Recuperação Média (70%)
Cenário de Recuperação Alta (90%)
m³/h
Período do projeto
Preço
CER
(US$ /
ton.)
Investimento
próprio Inicial
(%)
Valor
Presente
Líquido
(x 1,000 $)
Taxa
Interna de
Retorno (%)
Cenários
Período do projeto
Preço
CER
(US$ /
ton.)
Investimento
próprio Inicial
(%)
Valor
Presente
Líquido
(x 1,000 $)
Taxa
Interna de
Retorno (%)
Cenários
.
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 62
De acordo com a análise econômica, o aterro sanitário de Chihuahua é viável
para os cenários que foram apresentados.
1.9.5 Montevidéu - Uruguai
O aterro sanitário de Montevidéu foi aberto em 1990 e está previsto que a
sua capacidade de funcionamento se estenderá até 2011, com a capacidade total de
10,5 milhões de toneladas de resíduos sólidos urbanos. As operações do local são
controladas pelo município de Montevidéu.
A operação de descarga é situada em uma área relativamente urbana nos
subúrbios de Montevidéu. Há uma subestação elétrica que se encontra
aproximadamente de 500 a 1.000 m distante da operação de descarga, e existe um
gasoduto principal de abastecimento do gás que se encontra a aproximadamente
1.000 m.
A Figura 9 apresenta a recuperação projetada do gás de lixo em três cenários
(pessimista, médio e otimista).
Figura 9: Projeção de recuperação do biogás de lixo no aterro de
Montevidéu/Uruguai com o encerramento do aterro em 2009.
Fonte: World Bank, 2009
Potencial de Recuperação de Biogás
Cenário de Recuperação Baixa (50%) Cenário de Recuperação Média (70%)
Cenário de Recuperação Alta (90%)
m³/h
Potencial de Recuperação de Biogás
Cenário de Recuperação Baixa (50%) Cenário de Recuperação Média (70%)
Cenário de Recuperação Alta (90%)
Potencial de Recuperação de Biogás
Cenário de Recuperação Baixa (50%) Cenário de Recuperação Média (70%)
Cenário de Recuperação Alta (90%)
m³/h
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 63
A maioria da eletricidade produzida no Uruguai é de plantas hidroelétricas. O
Uruguai não tem diversos recursos naturais, tais como: petróleo, gás natural ou
carvão. Com isso, é um País predominantemente importador de recursos
energéticos.
Somente há um projeto de geração de energia através de biogás de lixo em
aterros sanitários no Uruguai que foi suportado em parte por uma concessão do
Global Environment Facility – GEF. Com isso, existe um espaço amostral limitado
para a comparação e verificação do custo e receitas do projeto de Montevidéu. No
entanto, uma das variáveis mais importantes, o preço de venda da eletricidade de
$0,027/kWh (um preço de aquisição garantido pela UTE para a eletricidade gerada
pelo projeto de Maldonado) foi usado para a avaliação do aterro sanitário de
Montevidéu. Abaixo, é citado o sumário de projeto do GEF que faz esta referência à
relação entre o projeto e o setor de energia elétrica.
“Energy Sector Policy. Demand for electricity has steadily
grown over the past decades and the country has resorted to
imports of electricity from Argentina in recent years. The
government has recently reformed the legal framework
governing the power sector, enabling the establishment of
independent power producers (Law No. 16.832 and Decree N°.
22/999). While specific rules of this reform have not been yet
enacted, the project proponents (UCC) have consulted UTE
and obtained a pledge to purchase the electricity generated by
the project for at least
US$ 0.027/kWh.
This value is estimated
to represent the lower bound of UTE’s long-run marginal
generation cost.”
O projeto foi analisado em uma variedade de cenários, incluindo a sua
duração (até 2012 ou 2019), percentual de investimento inicial (respectivamente 25
ou 100%) e valores dos CERs ($4, 5, ou 6/ton de CO
2
eq.). O valor de venda da
energia utilizado foi de $0,027/kWh.
Os resultados econômicos encontrados no aterro sanitário de Montevidéu
estão presentes na Tabela 13.
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 64
Tabela 13: Análise Econômica do aterro de Montevidéu recebendo RSU até 2005
Fonte: World Bank, 2009
De acordo com a análise econômica, o aterro sanitário de Montevidéu é viável
para os cenários com o período de 2005-2019. Se o aterro sanitário de Montevidéu
recebesse resíduos sólidos urbanos até o ano de 2009, o aterro conseguiria obter
maiores receitas com a venda de energia e créditos de carbono. Com isso, o cenário
econômico se apresentaria com maior viabilidade de acordo com a Tabela 14.
Tabela 14: Análise Econômica do aterro de Montevidéu recebendo RSU até 2009
Fonte: World Bank, 2009
Período do projeto
Preço CER
(US$ / ton.)
Investimento
próprio Inicial
(%)
Valor Presente
Líquido
(x 1,000 $)
Taxa Interna
de Retorno
(%)
Cenários
até 2012
até 2012
até 2019
até 2019
Período do projeto
Preço CER
(US$ / ton.)
Investimento
próprio Inicial
(%)
Valor Presente
Líquido
(x 1,000 $)
Taxa Interna
de Retorno
(%)
Cenários
até 2012
até 2012
até 2019
até 2019
.
Período do projeto
Preço CER
(US$ / ton.)
Investimento
próprio Inicial
(%)
Valor Presente
Líquido
(x 1,000 $)
Taxa Interna
de Retorno
(%)
Cenários
até 2012
até 2012
até 2019
até 2019
Período do projeto
Preço CER
(US$ / ton.)
Investimento
próprio Inicial
(%)
Valor Presente
Líquido
(x 1,000 $)
Taxa Interna
de Retorno
(%)
Cenários
até 2012
até 2012
até 2019
até 2019
.
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 65
1.9.6 Santa Tecla (RS) – Brasil
O aterro sanitário de Santa Tecla está localizado em Gravataí, próximo da
cidade de Porto Alegre.
O aterro de Santa Tecla tem cerca de 10 ha, e é administrado pelo
Departamento Municipal de Limpeza Urbana (DMLU) da cidade de Porto Alegre.
A estimativa de recuperação de gás de lixo poderia gerar energia na ordem
de 1 Megawatt (MW) em uma planta termoelétrica desde 2007 até 2011. Já entre
2012 a 2019, a planta terá capacidade de 335 kilowatt (kW).
O gás recuperado projetado em 2006 está estimado em aproximadamente
1903 m
3
/h, conforme a Figura 10. Depois do fechamento do aterro, o gás recuperado
esperado terá um rápido declínio, atingindo o patamar de 586 m
3
/h em 2012 e 219
m
3
/h em 2019. A Figura 10 apresenta a recuperação projetada do gás de lixo em
três cenários (pessimista, médio e otimista).
Figura 10: Projeção de recuperação do gás de lixo no aterro de Santa Tecla, RS.
Fonte: World Bank, 2009
Potencial de Recuperação de Biogás
Cenário de Recuperação Baixa (50%) Cenário de Recuperação Média (70%)
Cenário de Recuperação Alta (90%)
Potencial de Recuperação de Biogás
Cenário de Recuperação Baixa (50%) Cenário de Recuperação Média (70%)
Cenário de Recuperação Alta (90%)
m³/h
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 66
O aterro de Santa Tecla foi aberto em 1999. A capacidade do aterro está no
patamar de 2 milhões de toneladas de RSU. Por ano, a média de depósitos está no
patamar de 200.000 toneladas e em 2005 alcançou aproximadamente 1,6 milhões
de toneladas de RSU.
Fazendo o estudo de viabilidade econômica, o projeto foi analisado em
múltiplos cenários, incluindo a sua duração (até 2012 ou 2019), percentual de
investimento inicial (25 ou 100%) e valores dos CERs ($4, 5, ou 6/ton de CO
2
eq.). O
valor de venda da energia utilizado foi de $0.029/kWh.
Os resultados econômicos encontrados no aterro sanitário de Santa Tecla são
apresentados na Tabela 15.
Tabela 15: Análise Econômica do aterro de Santa Tecla - RS
Fonte: World Bank, 2009
De acordo com os resultados da análise econômica, a geração de eletricidade
no aterro de Santa Tecla não é viável. No projeto foi utilizado o preço de aquisição
da eletricidade de US$0,029/kWh. Com a elevação dessa tarifa de energia e
também do valor dos CERs, o projeto poderia se tornar viável.
1.9.7 Muribeca (PE) - Brasil
O aterro sanitário de Muribeca está localizado no estado de Pernambuco,
próximo à cidade de Recife. A operação de descarga de lixo no aterro de Muribeca
foi aberta em 1994. O aterro tem uma capacidade total de aproximadamente 14,4
milhões toneladas de RSU.
Período do projeto
Preço CER
(US$ / ton.)
Investimento
próprio Inicial
(%)
Valor
Presente
Líquido
(x 1,000 $)
Taxa
Interna de
Retorno (%)
Cenários
Período do projeto
Preço CER
(US$ / ton.)
Investimento
próprio Inicial
(%)
Valor
Presente
Líquido
(x 1,000 $)
Taxa
Interna de
Retorno (%)
Cenários
.
.
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 67
A operação de descarga de lixo está ocorrendo atualmente a uma taxa de
aproximadamente 1 milhão de toneladas por ano, e teve em 2005 aproximadamente
10,5 milhão toneladas de RSU.
O local compreende uma área total de aproximadamente 60 ha, com uma
área adicional adjacente de 83 ha reservado para descargas futuras. As operações
do local são controladas por Empresa de Manutenção e Limpeza Urbana
(EMLURB).
A recuperação projetada do gás de lixo em 2006 foi estimada em
aproximadamente 8.289 m³/h, e se elevaria a um máximo de 8.707 m³/h em 2009.
Após o fechamento do local, espera-se que a recuperação do gás de lixo venha a se
declinar rapidamente, alcançando 4.872 m³/h em 2012 e 1.531 m³/h em 2019. Com
a implantação de uma central energética em 2007, estima-se que haverá gás de lixo
disponível para suportar uma UTE de 7,42 MW com 2012. Após 2012, não haverá
gás de lixo, disponíveis para uma UTE de 7,42 MW. Em 2019, haverá gás de lixo
para suportar somente dois motores de 1,06 MW. A Figura 11 apresenta a
recuperação projetada do gás de lixo em três cenários.
Figura 11: Projeção de recuperação do gás de lixo no aterro de Muribeca – PE
Fonte: World Bank, 2009
m³/h
Potencial de Recuperação de Biogás
Cenário de Recuperação Baixa (50%) Cenário de Recuperação Média (70%)
Cenário de Recuperação Alta (90%)
Potencial de Recuperação de Biogás
Cenário de Recuperação Baixa (50%) Cenário de Recuperação Média (70%)
Cenário de Recuperação Alta (90%)
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 68
Fazendo o estudo de viabilidade econômica, o projeto foi analisado em
múltiplos cenários, incluindo a duração do projeto (até 2012 ou 2019), percentual de
investimento inicial (25 ou 100%) e valores dos CERs ($4, 5, ou 6/ton. de CO
2
eq.). O
valor de venda da energia utilizado foi de $0,029/kWh.
Os resultados demonstrando a viabilidade econômica do aterro sanitário de
Muribeca em todas as análises de sensibilidade realizadas estão presentes na
Tabela 16.
Tabela 16: Análise Econômica do aterro de Muribeca - PE
Fonte: World Bank, 2009
De acordo com os resultados da análise econômica, o aterro de Muribeca é
viável. No entanto, com o período do projeto de 2005 a 2019 o mesmo tem uma
viabilidade maior em relação ao período mais curto (2005 a 2012).
1.9.8 Huaycoloro - Peru
O aterro sanitário foi aberto em 1994 e está previsto o encerramento das
operações em 2040, com uma capacidade total de aproximadamente de 40 milhões
de toneladas de RSU.
O aterro recebe o depósito de aproximadamente 2,2 toneladas de RSU por
dia. O projeto está localizado em um local que compreende um total aproximado de
1.575 ha, sendo que 240 ha são utilizados para o depósito dos resíduos sólidos
urbanos. A operação do projeto é administrada pela PETRAMAS.
Período do
projeto
Preço CER
(US$ / ton.)
Investimento
próprio Inicial
(%)
Valor Presente
Líquido
(x 1,000 $)
Taxa
Interna de
Retorno (%)
Cenários
Período do
projeto
Preço CER
(US$ / ton.)
Investimento
próprio Inicial
(%)
Valor Presente
Líquido
(x 1,000 $)
Taxa
Interna de
Retorno (%)
Cenários
.
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 69
A Figura 12 apresenta a recuperação projetada do gás de lixo em três
cenários.
Figura 12: Projeção de recuperação do gás de lixo no aterro de Huaycoloro
Fonte: World Bank, 2009
Considerando a instalação de uma termoelétrica em 2007, estima-se que
haverá suficiente gás para suportar inicialmente uma UTE de 6 MW. Como as taxas
de recuperação do gás de lixo esperadas devem se elevar ao longo do período (pois
o aterro não irá fechar para a entrada de novos resíduos) da avaliação de projeto, a
expansão da UTE pode ser possível. Espera-se que em 2012 haverá gás disponível
para uma central energética de aproximadamente 8,8 MW, e em 2019 haverá gás
disponível para uma UTE de aproximadamente 11,3 MW. Para a avaliação
econômica, foi considerada uma UTE de 5,74 MW. Na análise econômica não foi
considerada uma possível expansão da UTE.
Fazendo o estudo de viabilidade econômica, o projeto foi analisado em
múltiplos cenários, incluindo a duração do projeto (até 2012 ou 2019), percentual de
Potencial de Recuperação de Biogás
Cenário de Recuperação Baixa (50%) Cenário de Recuperação Média (70%)
Cenário de Recuperação Alta (90%)
Potencial de Recuperação de Biogás
Cenário de Recuperação Baixa (50%) Cenário de Recuperação Média (70%)
Cenário de Recuperação Alta (90%)
m³/h
CAPÍTULO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 70
investimento inicial (25 ou 100%) e valores dos CERs ($4, 5, ou 6/ton. de CO
2
eq.). O
valor de venda da energia utilizado foi de $0,035/kWh.
Os resultados demonstrando a viabilidade econômica do aterro sanitário de
Huaycoloro em todas as análises de sensibilidade realizadas estão presentes na
Tabela 17.
Tabela 17: Análise Econômica do aterro de Huaycoloro - Peru
Fonte: World Bank, 2009
Período do projeto
Preço CER
(US$ / ton.)
Investimento
próprio Inicial
(%)
Valor Presente
Líquido
(x 1,000 $)
Taxa Interna
de Retorno
(%)
Cenários
.
66
2 METODOLOGIA
2.1 Modelos Matemáticos para o Cálculo da Geração de Biogás
A metodologia utilizada nesse trabalho é a recomendada pela Agência de
Proteção Ambiental dos Estados Unidos - USEPA (2005). No entanto, neste trabalho
serão apresentadas outras metodologias de cálculo de geração de metano como é o
caso do Banco Mundial e do IPCC (Painel Intergovernamental sobre Mudanças
Climáticas) que fornecem a geração e composição do gás. Com isto, será possível
definir e especificar qual o equipamento que será utilizado para o devido
aproveitamento do gás metano. Além disto, será feito o EVTE (Estudo de Viabilidade
Técnica e Econômica).
2.1.1 USEPA
O modelo apresentado pela USEPA através da Equação 1 é usado para
estimar a geração de biogás para um dado ano com base em todos os resíduos
despejados até este ano. Projeções para múltiplos anos são desenvolvidas variando
o ano de projeção e reaplicando as equações. O ano de maior geração de biogás
ocorre normalmente no encerramento do aterro ou no ano seguinte ao mesmo
(dependendo do índice de deposição do ano final). A estimativa de produção de
metano é expressa pela Eq. (1):
(1)
Onde:
Σ
=
Soma desde o ano de abertura+1 (i=1) até o ano de projeção(n);
i=1
Q
(CH4)i
= Metano produzido no ano i a partir da seção i do resíduo (m³/ano);
k = Constante taxa de degradação de metano (ano
-1
);
Lo = Potencial máximo de geração de metano (m³/ton);
Mi = Massa de resíduos sólidos despejados no ano i;
ti = Idade dos resíduos despejados no ano i (anos).
CAPÍTULO 2. METODOLOGIA
72
O modelo da USEPA requer o conhecimento do histórico da deposição dos
resíduos (ou, no mínimo, da quantidade de lixo depositado e da data de abertura do
aterro sanitário); usa uma função exponencial de degradação de primeira ordem,
que presume que a geração de biogás alcance o ponto máximo após um intervalo
de tempo que representa o período antes da geração de metano. O modelo da
USEPA supõe um intervalo de um ano entre a deposição dos resíduos e a geração
de biogás. Após um ano, o modelo prevê que a geração de biogás decresça
exponencialmente à medida em que é consumida a fração orgânica dos resíduos.
2.1.2 Metodologia do Banco Mundial
As equações do Banco Mundial e do IPCC têm semelhanças, como o fato de
serem equações cinéticas de primeira ordem e considerarem parâmetros similares
de entrada, como:
a) massa de resíduos que ingressa no aterro anualmente;
b) tempo de atividade do aterro e/ou após o fechamento;
c) taxa de geração de metano (k); e
d) potencial de geração de metano (L
0
).
A capacidade potencial de geração de metano L
0
depende apenas do tipo de
resíduos presentes, e varia entre 5 e 310 m³ CH
4
/ t resíduo. Quanto mais elevado o
conteúdo de matéria orgânica, maior será o valor de L
0
.
A taxa de geração de metano (k) determina a rapidez de geração do biogás
e de esgotamento do vazadouro. É função da umidade do resíduo, tipo de resíduo,
disponibilidade de nutrientes para o processo anaeróbico, pH e temperatura. As
taxas mais rápidas (k=0,2 ou uma meia vida de aproximadamente 3 anos) estão
atreladas a condições de alta umidade e materiais rapidamente degradáveis, como
os restos de alimentos. As taxas de decomposição mais lentas (k=0,03 ou uma
meia vida de aproximadamente 23 anos) se associam a aterros de resíduos secos e
resíduos de degradação lenta, como a madeira e o papel.
CAPÍTULO 2. METODOLOGIA
73
O Banco Mundial utiliza o Modelo Scholl Canyon que é um modelo cinético
de primeira ordem com base na premissa de que há uma fração constante de
material biodegradável no aterro por unidade de tempo.
O modelo é representado pela Eq. (2), demonstrada abaixo:
(2)
Em que:
Q
(CH4)i
= Metano produzido no ano i a partir da seção i do resíduo, (m³/ano);
k = Taxa da geração de metano, (ano
-1
);
L
0
= Potencial da geração de metano, (m³ CH
4
/ t resíduo);
m
i
= Massa de resíduo despejada no ano i, (t/ano);
t
i
= Anos após o fechamento.
Os valores sugeridos para a constante de geração de metano (k) estão
apresentados na Tabela 18.
Tabela 18: Valores para k propostos em correspondência com a precipitação anual.
O potencial de geração de metano (L
0
) representa sua produção total por
tonelada de lixo. Valores típicos para este parâmetro variam de 125 m³ a 300 m³ de
metano/tonelada de resíduo.
O Banco Mundial propõe a utilização de um valor pré-estabelecido de L
0
de
170 m³ de metano/tonelada de resíduos, ou outro valor conforme a Tabela 19.
CAPÍTULO 2. METODOLOGIA
74
Tabela 19: Valores L
0
em função da degradação do resíduo.
A Equação (2) não permite uma representação apropriada de aterros de
RSU ativos, já que no caso a exponencial da equação assume o valor unitário, o que
fornece para aterros sem grandes flutuações no ingresso anual de resíduos uma
geração constante de metano, independente do tempo de atividade do aterro.
2.1.3 Metodologia do IPCC
Os ditames do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC) -
(1996), descrevem dois métodos para estimar as emissões de metano procedentes
de aterros: o método simplificado, que tem como base a suposição de que o total
de metano potencial se libera durante o ano em que se realiza a disposição dos
resíduos, Eq. (3), e o método de decomposição de primeira ordem, Eq. (4) e Eq.
(5). O método de decomposição de primeira ordem permite um perfil de emissões
que tem dependência do tempo transcorrido e que reflete melhor as reais pautas do
processo de degradação ao longo do tempo.
(3)
(4)
(5)
Em que:
t = ano de realização do inventario.
CAPÍTULO 2. METODOLOGIA
75
x = ano de contribuição (desde inicio de atividade até t).
A = (1-e
-k
) ; fator de normalização para corrigir a soma.
k
k = constante de geração, ano
-1
.
RSU
T
(x) = total de RSU gerados no ano x, t/ano.
RSU
F
(x) = fração de RSU depositada no aterro no ano x.
RSU
T
(x) * RSU
F
(x) = massa de resíduos despejada no ano x, t/ano
L
0
= potencial de geração de metano (t CH
4
/t RSU);
L
0
=FCM(x)*COD(x)*COD
F
*F*16/12.
FCM(x) = fator de correção do metano no ano x.
COD(x) = fração de carbono orgânico degradável no ano x (t C/t RSU).
COD
F
= fração do carbono orgânico degradável assimilado.
F = fração de metano no gás do aterro (na ausência de dados 0,5).
16/12 = conversão de carbono a metano.
R(t) = quantidade de metano recuperada no ano t.
OX = fator de oxidação (fração).
A Equação (4) não permite uma representação adequada de aterros de RSU
fechados, pois a fração exponencial é sempre crescente, o que produz uma
elevação constante na geração de biogás.
2.1.3.1 Determinação do Fator de Correção para o Metano
O IPCC (1996), no relatório guia para a realização de inventários de gases
de efeito estufa, propõe valores do FCM (Fator de Correção do Metano) em função
do tipo de aterro onde se realize a disposição dos RSU, quer dizer, a localização,
temperatura e o tipo de resíduo sólido urbano são fundamentais para a
determinação e orientação para a produção do gás do lixo nos aterros sanitários.
Classifica os vazadouros em duas categorias, controlados e não controlados, e
define um valor do Fator de Correção do Metano a cada tipo mencionado.
Aos aterros controlados se define um valor do FCM de um (1). O IPCC
conceitua como aterros controlados aqueles nos quais existe uma deposição
controlada dos resíduos, ou seja, áreas específicas para depositar os resíduos e
algum grau de controle da coleta do lixo. Deverá ser usado pelo menos uma das
seguintes metodologias para deposição e tratamento de resíduos: material de
cobertura, compactação mecânica ou nivelamento de desperdícios.
CAPÍTULO 2. METODOLOGIA
76
No caso dos aterros não controlados
, conceituados como vazadouros ou
lixões, os valores do Fator de Correção do Metano (FCM) que a CETESB (2002)
recomenda, variam com a altura da pilha de disposição, como indicado na Tabela
20.
Tabela 20: Fator de Correção do Metano (FCM) pelo IPCC.
2.1.3.2 Constante de Geração.
A constante de geração, k, representa a velocidade de degradação da
matéria orgânica. Se este parâmetro não estiver caracterizado o IPCC recomenda
um valor de 0,05.
2.1.3.3 Carbono Orgânico Degradável (COD).
O carbono orgânico degradável é a fração acessível para a decomposição
bioquímica dos resíduos. A Tabela 21 mostra os valores recomendados pelo IPCC
para os diferentes resíduos.
Tabela 21: Valores recomendados para o Carbono Orgânico Degradável (COD) nos
principais tipos de resíduos.
CAPÍTULO 2. METODOLOGIA
77
Para o cálculo do COD é proposta a Eq. (6):
COD (fração) = 0,4 A+0,17 B+0,15 C+0,30 D
(6)
Cujo, A, B, C e D, são definidos:
A: Fração dos RSU que corresponde ao papel e aos têxteis.
B: Fração dos RSU que corresponde aos resíduos de jardins e parques e outros resíduos
orgânicos putrescíveis (excluídos os alimentos).
C: Fração dos resíduos que correspondem a restos de alimentos.
D: Fração dos resíduos que correspondem aos resíduos de madeira e palha.
2.1.3.4 Fração do Carbono Orgânico Degradável Assimilado COD
F
O COD
F
é a fração do carbono orgânico degradável que de fato se degrada.
O carbono orgânico degradável não se decompõe totalmente e parte permanece no
aterro inclusive durante longos períodos. Na ausência de dados o IPCC propõe um
valor de 77% para o COD
F
.
2.1.3.5 Fator de Oxidação OX
O fator de oxidação reflete a quantidade de metano procedente dos aterros
que se oxida no solo ou em outros materiais que cobrem os resíduos. Estudos
realizados demonstram que os aterros sanitários costumam expressar resultados de
oxidação mais altos que os lixões. Até o momento não existem valores aceitos
internacionalmente e, na ausência de dados, se assume um valor igual a zero (0).
O uso de valores de Oxidação diferentes de zero é justificado no caso de
aterros sanitários, mas em outros casos, o uso de um valor de oxidação diferente de
zero deve estar claramente documentado e respaldado por referências.
CAPÍTULO 2. METODOLOGIA
78
2.1.3.6 Incertezas Associadas
A Tabela 22 apresenta a faixa de incerteza associada a cada parâmetro,
sendo que a taxa de recuperação do metano depende da maneira que são
estimadas as quantidades de metano recuperado.
Tabela 22: Incertezas associada aos parâmetros sugeridos pelo IPCC.
2.2 Estrutura do projeto, implementação e riscos
O Brasil é o País da América Latina com mais experiência em projetos de
transformação de biogás em energia. Vários destes projetos foram postos em
operação nos últimos anos ou estão sendo implantados, e incluem diversos projetos
desenvolvidos sob o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL). As
metodologias para definição da linha de base e para o monitoramento de três aterros
sanitários brasileiros serviram de parâmetros para novas metodologias consolidadas
para projetos de gás de aterro, nos termos do MDL. Isso simplificou o
desenvolvimento desses projetos não apenas no Brasil como também em outras
CAPÍTULO 2. METODOLOGIA
79
partes. Além disso, o Brasil é um País enorme com um grande potencial ainda não
aproveitado para esse tipo de projetos de produção de energia com biogás. No
entanto, diversas barreiras à entrada no mercado têm de ser ultrapassadas para que
tais projetos atinjam seu potencial. Essas barreiras podem ser técnicas,
institucionais, legais e financeiras, e são discutidas abaixo.
a) barreiras de ordem técnica
: em cidades com uma população acima dos
100.000 / 150.000 habitantes existem, freqüentemente, uma falta de
consciência (educação ambiental) ou interesse com relação a projetos de
transformação de biogás em energia e são necessários mais incentivos,
como por exemplo, isenções de tributos. Em cidades menores, existe uma
falta de entendimento (educação formal, acesso a informação e ausência
de entendimento da mesma) quanto à forma mais eficaz de construção e
gestão de um aterro sanitário. Desse modo, é mínimo o interesse ou a
preocupação com a captura de metano em aterros sanitários, e poucos
estudos têm sido completados ou atividades realizadas para melhorar o
uso de metano nos aterros. Isso significa que existe uma falta de
tecnologia de gestão de biogás aplicável à realidade brasileira, e a
maioria das municipalidades não usa a tecnologia apropriada para os
aterros. Adicionalmente, a tecnologia de captação do biogás não é muito
conhecida.
b) barreiras de ordem Institucional: faltam mecanismos de controle e
supervisão na atual legislação ambiental brasileira. O País comete
equívocos no cumprimento das regras ambientais, e não existe um
incentivo institucional para a captação de metano em aterros sanitários e
transformá-lo em energia elétrica.
c) barreiras de ordem legal: atualmente, não existem padrões legais sólidos
para definir os limites de emissões de metano dos aterros sanitários para
a atmosfera.
d) barreiras de ordem financeira: nas cidades com população de até 100.000
habitantes, a falta de mecanismos financeiros é uma barreira importante.
Em cidades maiores, a falta de aterros que estejam de acordo com os
CAPÍTULO 2. METODOLOGIA
80
regulamentos ambientais serve como barreira potencial ao
desenvolvimento de novos aterros sanitários. Mais especificamente, em
cidades grandes como São Paulo existe uma preocupação crescente de
parte da população e das instituições em relação às questões ambientais,
como, por exemplo, o efeito estufa e os problemas de saneamento. No
entanto, a captura de metano não tem suscitado muito interesse devido à
falta de estímulo econômico para o desenvolvimento do equipamento
necessário.
2.2.1 Etapas para implantação de um projeto de produção de energia em aterros
sanitários através do biogás do lixo
A Figura 13 apresenta um Fluxograma para implantação de uma UTE,
possibilitando uma melhor visualização das principais etapas para a realização de
um projeto de produção de energia renovável através do biogás de lixo de aterros
sanitários e para buscar a obtenção de créditos de carbono.
CAPÍTULO 2. METODOLOGIA
81
Figura 13: Fluxograma para implantação de uma Usina de Energia.
Fonte: Manual para a Preparação de Projetos de Energia de Biogás na América Latina e no Caribe
do Banco Mundial
* LFGTE - Desenvolvimento de projetos para geração de energia a partir do biogás do lixo.
* O&M - Operação e Manutenção
*
*
**
CAPÍTULO 2. METODOLOGIA
82
2.3 Estudo de Caso: Aterro Sanitário de Gramacho
O aterro sanitário de Gramacho foi escolhido devido sua importância técnica,
econômica, social e ambiental para a cidade do Rio de Janeiro e sua região
metropolitana.
O aterro onde o projeto está sendo implantado já possui sistema de
captação e queima do biogás, que inclui poços igualmente distribuídos para extração
de biogás por exaustão forçada (pressão negativa) por meio de sopradores, rede de
tubos conectados transportando o biogás até a unidade de tratamento e queima em
flare, além de cobertura integral de material impermeável, como PVC, sobre a massa
de resíduos. Atualmente o aterro de Gramacho está iniciando a sua produção de
energia através do biogás de lixo (Comlurb, 2009).
2.4 Análise Econômica e Tributação
Para a análise do investimento do estudo de caso, foram utilizados os
seguintes métodos de análises.
2.4.1 Valor Presente Líquido (VPL)
É o somatório dos custos e das receitas liquidas do projeto (ou previstas)
durante sua vida econômica, trazidos a data de atualização do fluxo de caixa,
utilizando-se para isso a taxa de desconto apropriada: a taxa mínima de atratividade
- TMA - do segmento de negócio.
A fórmula do VPL pode ser definida pela Eq. (7), como:
(7)
Onde:
E Valor esperado
CF Valor genérico do fluxo de caixa liquido no período K
(positivo se for beneficio, negativo se for custo);
i Taxa de desconto: TMA;
k Período no instante k do fluxo de caixa;
j Posição do vetor no período (inicio= 0)
CAPÍTULO 2. METODOLOGIA
83
2.4.2 Taxa Interna de Retorno (TIR)
Considera os desembolsos da empresa - valores negativos - para fazer um
projeto como um “empréstimo” a ser “pago” posteriormente com os embolsos ou
receitas - valores positivos - proporcionados pelo mesmo projeto. Com essa
metodologia, a TIR é a taxa de retorno implícita no fluxo de caixa, que só depende
da relação entre os valores positivos e negativos, a qual iguala esses desembolsos
aos embolsos com isso tornando o VPL=0.
A TIR é uma taxa média que considera toda a vida econômica do projeto e é
expressa em termos anuais. Esta taxa é calculada obtendo-se as raízes da Eq. (8):
(8)
Gitman (2002) afirma que o critério de decisão, quando a TIR é usada para
tomar decisões do tipo aceitar ou rejeitar um projeto é o seguinte: se a TIR for maior
que o custo de capital, aceita-se o projeto; se for menor, rejeita-se o projeto. Com
esse critério garante-se que a empresa esteja obtendo, pelo menos, sua taxa devida
de retorno. Mas apenas esse critério conceitual de decisão do Gitman sobre a TIR
não basta para a tomada de decisão do investidor. Por isso, o projeto para ser
realizado deve ter uma TIR positiva e maior rentabilidade que outras opções de
investimentos em projetos e/ou no mercado financeiro.
2.4.3 Taxa Mínima de Atratividade (TMA)
Para fazer a avaliação do fluxo de caixa líquido do projeto, considerando o
valor do dinheiro no tempo, o risco e o retorno aceitável relativo ao segmento de
negócio será peça fundamental determinar uma taxa de desconto, que será uma
base para o cálculo dos indicadores econômicos do projeto.
A Taxa Mínima de Atratividade - TMA - é definida como a taxa de desconto
que exige o retorno mínimo do projeto em análise, em função do seu risco de
mercado, de modo a assegurar a remuneração do capital próprio e do capital de
CAPÍTULO 2. METODOLOGIA
84
terceiros. Essa taxa é o Custo Médio Ponderado de Capital - CMPC ou WACC -
Weighted Average Cost of Capital.
2.4.4 Valor Presente Líquido X Taxa Interna de Retorno
Para projetos independentes e não excludentes, os métodos da Taxa Interna
de Retorno e do Valor Presente Líquido levam à mesma decisão de rejeição ou
aceitação do projeto, pois sempre que o Valor Presente Líquido for positivo a Taxa
Interna de Retorno será maior do que a Taxa Mínima de Atratividade (projeto viável)
e vice-versa, o mesmo acontecendo para Valor Presente Líquido negativo com Taxa
Interna de Retorno menor do que a Taxa Mínima de Atratividade (projeto inviável).
Assumindo que dois projetos são mutuamente excludentes (e só se tem
recursos para realização de um dos projetos), ou seja, a decisão de investimento em
um implica a não realização do outro, pode existir um conflito na decisão de qual
investir.
Surge então uma dúvida entre qual critério adotar, VPL ou TIR. Nesse caso,
o critério adotado será o VPL, pois ele indica adição de valor já levando em conta o
custo de capital e, além disso, pressupõe que os fluxos de caixa são reinvestidos a
TMA, enquanto que a Taxa Interna de Retorno traz implícita na sua equação a
suposição de que os fluxos de caixas gerados serão reinvestidos ao valor apurado
da TIR. Tal suposição faz com que este indicador assuma um valor virtual de retorno
do projeto quando não há esta possibilidade.
Então, na exposição dos resultados do estudo de caso, o investidor deve
comparar os cenários das diversas análises de sensibilidade que serão realizadas.
Nas mesmas, o investidor deve priorizar projetos que tenham um maior VPL, mesmo
que a TIR seja menor em comparação com outro cenário.
CAPÍTULO 2. METODOLOGIA
85
2.4.5 Tributos
Para a elaboração do Estudo de Viabilidade Técnica e Econômica do projeto
é necessária a apuração dos tributos incidentes nos ganhos obtidos com a venda da
energia elétrica produzida e com os créditos de carbono. De acordo com a Tabela
23 (MME, 2005 e OMA,2006), serão listados os tributos que serão incluídos no fluxo
de caixa do projeto.
Tabela 23: Tributos incidentes em projetos de energia.
Nota:
COFINS: Contribuição Permanente sobre Movimentações Financeiras.
PIS: Programa de Integração Social.
ICMS: Imposto sobre Circulação de Mercadorias e Serviços.
IR: Imposto de Renda
CSLL: Contribuição Social sobre o Lucro
O ICMS é um tributo estadual e em decorrência do Convênio ICMS nº
107/2002, sua alíquota é zero (MME,2005). No caso do Imposto sobre produtos
industrializados (IPI), a incidência do mesmo não foi considerada (alíquota é zero)
de acordo com o Decreto nº 4542/2002. Na Tabela 23 as tarifas do PIS/COFINS são
não cumulativas, mas as tarifas adotadas no EVTE foram cumulativas, com o PIS
(0,65%) e o COFINS (3,0%). Por fim, a incidência de Impostos sobre Serviços (ISS)
sobre as operações relativas a comercialização de energia elétrica devem ser
desconsideradas por força do §3º do Art. 155 da Constituição Federal (CF).
Com relação à tributação das receitas do Crédito de Carbono (CERs),
incidem apenas IRPJ e CSLL. Já as operações que envolvem a exportação de
“Créditos de Carbono”, não incidem PIS e COFINS por força de imunidade, prevista
no art. 149, §2º, I, da CF. No caso de ISS, não há incidência desse imposto, pois os
CERs são considerados cessões de direito e não prestação de serviços pela
jurisprudência majoritária.
3 RESULTADOS E DISCUSSÕES
3.1 Aterro de Gramacho
Atualmente a cidade do Rio de Janeiro tem a sua produção de 8 a 9,3
ton./dia de lixo. De acordo com a Figura 14, considerando o valor de 263.370
toneladas/mês, pode-se concluir que a produção diária da cidade do Rio de Janeiro
encontra-se em 8.779 toneladas/dia. Como o objetivo do estudo é analisar o aterro
de Gramacho, também foi contabilizada a quantidade de lixo mensal e diário de
Duque de Caxias. Veja na Tabela 24 uma síntese desses dados.
Figura 14: Panorama do lixo no estado do Rio de Janeiro.
CAPÍTULO 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
87
Tabela 24: Contabilização dos resíduos sólidos urbanos (ton./mês e ton./dia).
Cidades Tonelada/mês Tonelada/dia
Rio de Janeiro 263.370
8.779
Duque de Caxias 16.000
533,33
Somatório 279.370
9.312,33
Para recolher o lixo, em vinte e duas cidades fluminenses [com mais de 100
mil habitantes], empresas privadas recebem R$ 40 milhões das prefeituras.
De acordo com Araruna (2008), “a coleta e a destinação de resíduos sólidos
comprometem de 7% a 15% dos orçamentos municipais”. Como as prefeituras
costumam gastar cerca de 60% de seus recursos com folha de pagamento, o lixo
muitas vezes lidera a lista de outras despesas. Com isto, destaca-se a importância
de estudos técnicos e científicos que resultem em soluções e/ou alternativas para
minimizar o problema dos resíduos sólidos urbanos.
Ressalta-se que o aterro de Gramacho está sendo administrado pelo
consórcio Novo Gramacho, formado pelas empresas Biogás Energia Ambiental
(constituída pela Logus e pela Heleno Fonseca), a paranaense J. Malucelli
Construtora de Obras e a S.A. Paulista de Construções e Comércio. O consórcio
Novo Gramacho venceu a licitação da Comlurb, no Rio de Janeiro, para operar por
15 anos o aterro sanitário de Gramacho.
O status mais recente do Aterro de Gramacho foi a conclusão da primeira
fase da Estação de Tratamento de Efluentes Líquidos, que trata diariamente,
segundo a Comlurb, 960 m³ de chorume. Essa era uma das principais preocupações
dos ambientalistas temendo a contaminação da Baía de Guanabara. O próximo
passo é a conversão de energia através do biogás do lixo, que poderá ocorrer ainda
nesse ano de 2009, de acordo com previsões da Comlurb.
CAPÍTULO 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
88
3.2 Determinação do Biogás a ser Produzido
É fundamental para alcançar o objetivo proposto, ter o conhecimento da
quantidade de biogás que será produzido para determinar a quantidade de energia
que poderá ser gerada.
Na Tabela 25 é exposto o histórico da disposição de resíduos, que são os
dados fundamentais para elaborar o EVTE.
Tabela 25: Histórico da Deposição de Resíduos.
Ano
Resíduos
depositados
(toneladas)
Residuos
Acumulados
(toneladas)
1993 1.646.374 1.646.374
1994 1.669.443 3.315.817
1995 1.800.209 5.116.026
1996 2.325.161 7.441.187
1997 2.414.508 9.855.695
1998 2.390.021 12.245.716
1999 2.403.311 14.649.027
2000 2.454.563 17.103.590
2001 2.417.409 19.520.999
2002 2.473.918 21.994.917
2003 2.359.715 24.354.632
2004 2.641.513 26.754.632
2005 2.678.078 29.154.632
2006 2.801.754 31.722.632
2007 2.834.715 34.290.632
2008 2.859.384 37.210.632
2009 1.429.692 38.670.632
Notas:
1. Dados fornecidos pela COMLURB, 2007.
2. Taxas de deposição históricas (1993-2007) baseadas em pesos medidos pela balança no aterro.
3. Estimativas para 2008 e 2009 são baseadas em dados preliminares de 2009.
4. Data de encerramento do aterro em 2009/1 fornecida pela COMLURB. Capacidade total do aterro
(38,6 milhões de toneladas) baseada na data de encerramento e em taxas de deposição históricas e
projetadas.
3.2.1 Composição dos Resíduos
É importante ter-se em conta a composição dos resíduos quando se avalia
um projeto de recuperação de biogás, em particular o conteúdo orgânico, o conteúdo
CAPÍTULO 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
89
em umidade e a degradação das frações dos diversos resíduos. Por exemplo,
aterros com elevado conteúdo de lixos alimentares, altamente degradáveis, tenderão
a produzir biogás mais cedo, mas durante um período de tempo mais curto. O efeito
da composição dos resíduos na produção de biogás é discutido mais adiante.
A Tabela 26 apresenta um resumo dos dados sobre a composição dos
resíduos no aterro.
Tabela 26: Composição dos Resíduos do Aterro de Gramacho.
3.3 Aspectos técnicos do sistema de coleta e utilização de biogás
O aterro possui um sistema de coleta e controle de biogás, que consiste
essencialmente em três sistemas separados (SCS Engineers, 2005): uma série de
drenos, um sistema de drenagem e queima de biogás, e um sistema de recuperação
de LFGTE (que é o desenvolvimento de projetos para geração de energia a partir do
biogás do lixo). Cada um destes sistemas será discutido abaixo:
a) Sistema de Ventilação de Biogás: o sistema de ventilação de biogás
consiste em aproximadamente 263 drenos que não estão ligados a
qualquer sistema de tubulação de coleta. Os drenos foram construídos
fazendo-se escavações com profundidade de 3 a 5 m, onde foram
CAPÍTULO 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
90
instaladas as tubulações de policloreto de vinila (PVC), sendo que as
escavações foram preenchidas com brita. Os drenos estão bem
distribuídos ao longo do aterro.
b) Sistema de Drenagem e de Queima de Biogás: o sistema de drenagem e
de queima de biogás consiste em 16 drenos adicionais que estão ligados
através de um sistema de tubulação em PVC a um pequeno ventilador e a
uma estação de queima. A construção dos drenos é similar à descrita
acima. Os drenos, ventilador e estação de queima estão localizados na
porção central do aterro.
O ventilador tem uma capacidade de 1.880 m³/h. Um queimador
do tipo vela tem uma capacidade de 2.500 m³/h.
c) Sistema de LFGTE: o sistema de LFGTE (que é o desenvolvimento de
projetos para geração energia a partir do biogás do lixo) consiste numa
série de 27 drenos que estão ligados a uma tubulação de polietileno de
alta densidade (HDPE) e a um motor que funciona com uma combinação
de biogás /Biodiesel e que fornece energia a um gerador de 200 kilowatt
(kW).
A usina de LFGTE está gerando aproximadamente 80 kW (SCS
Engineers, 2005) de eletricidade que é usada para fornecer energia a
uma estação de tratamento de percolado, e está operando principalmente
com biodiesel e não com biogás.
Entende-se que está planejado que a usina de LFGTE forneça
energia aos escritórios dentro do local e às instalações de manutenção,
assim como ao centro de reciclagem, e deverá eventualmente operar
usando quantidades iguais de biogás e biodiesel.
3.3.1 Potencial de Recuperação do Biogás e Dimensionamento do Sistema de
Coleta e Controle
Este ponto cobre os componentes do sistema de coleta e utilização de
biogás. Com base na avaliação do potencial de recuperação de biogás no aterro
CAPÍTULO 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
91
sanitário de Gramacho apresentado com mais detalhes no Apêndice A, a quantidade
de biogás recuperável (22.000 m³/h, em 2010) é suficiente para o desenvolvimento
de um sistema que utilize o biogás como fonte de geração de eletricidade. A
eletricidade gerada na usina de transformação do gás do aterro em energia pode
levar a economias na compra de eletricidade para uso no aterro e pode também
produzir receitas com a venda da eletricidade excedente para o mercado.
Para assegurar a combustão de todo o biogás coletado e maximizar a
redução das emissões de gases do efeito estufa, qualquer biogás que não seja
usado como combustível na usina de transformação de gás instalada no próprio
aterro sanitário será queimado num queimador de biogás. Podem ser feitas
reduções adicionais das emissões de GEEs na medida em que fontes de
combustíveis normalmente utilizados para a geração de eletricidade sejam
substituídas pelo uso de metano na Usina Termoelétrica de Biogás.
Apesar do aterro atualmente ter vários drenos, alguns dos quais são usados
em sistemas de coleta de biogás ativos, estes drenos não estão construídos de um
modo que permita o seu uso do sistema de produção de energia elétrica através do
biogás do lixo ativo. Conseqüentemente, um sistema de coleta de biogás ativo
(incluindo novos poços) terá de ser instalado.
Para maximizar as taxas de recuperação de biogás, o sistema de coleta
deverá ser abrangente e instalado sobre áreas fechadas do aterro.
Para a determinação do Potencial de Recuperação do Biogás utilizando a
Metodologia USEPA, é necessário aplicar a Equação 1 supracitada na Metodologia
desse trabalho. Com isso, é preciso definir o valor da capacidade de recuperação
potencial de metano L
o
e a taxa de degradação de metano k
O valor para a capacidade de recuperação potencial de metano L
o
para o
aterro sanitário de Gramacho está estimado pelo documento de concepção do
projeto em 84,8 m
3
/ton (World Bank, 2005). Esse valor é apropriado para o aterro
sanitário de Gramacho que recebe 1.140 mm/ano de precipitação (Comlurb, 2008).
Abaixo na Tabela 27, a metodologia de cálculo é demonstrada.
CAPÍTULO 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
92
Tabela 27: Determinação do Valor de L
0
(potencial máximo de geração de metano).
Para determinar a taxa de degradação de metano (k) no aterro sanitário de
Gramacho, foi feito um estudo comparativo dos componentes dos resíduos
encontrados no aterro de Gramacho com relação aos resíduos depositados nos
aterros típicos da USEPA (USEPA, 2005), apropriados para a precipitação anual de
Gramacho (1.140 mm/ano de precipitação). Esse estudo é apresentado na Tabela
28.
Tabela 28: Comparação da Composição dos Resíduos Gramacho x EUA.
NOTAS:
1. Assume "resíduo orgânico" = 75% resíduo alimentar e 25% resíduo verde.
2. Assume resíduo verde 50% de materiais verdes (rápida decomposição) e 50% folhas e ramos
(decomposição média).
Nesse comparativo de dados feito pela Tabela 28, constata-se que o fluxo de
resíduos no aterro sanitário de Gramacho contém uma quantidade significativamente
superior de resíduos alimentares (altamente degradáveis) do que as encontradas
nos resíduos típicos nos Estados Unidos. Como os resíduos alimentares são muito
CAPÍTULO 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
93
facilmente degradáveis, a produção de biogás ocorre mais rapidamente, mas
durante um período de tempo menor. Logo, um gráfico da recuperação de biogás de
Gramacho, apresentará um declive mais acentuado (atingindo fluxos máximos mais
rapidamente), mas sua produção sustentável por um longo prazo será mais baixa
que no caso da recuperação que utiliza resíduos com componentes de mais baixa
degradação (caso dos aterros americanos). O conteúdo orgânico mais elevado
resultará num potencial mais elevado de geração de metano por tonelada de
resíduo.
Então, de acordo com o documento de concepção do projeto (World Bank,
2005) os valores para as três constantes taxa de degradação de metano (k) usadas
na modelagem da recuperação do biogás no aterro sanitário de Gramacho são:
a) resíduos de decomposição rápida: 0,30 por ano.
b) resíduos de decomposição média: 0,060 por ano.
c) resíduos de decomposição lenta: 0,015 por ano.
A Tabela 29 mostra os valores praticados para k e L
0
nos principais projetos
de geração de energia através do biogás de lixo em aterros sanitários.
Tabela 29: Sumário dos valores de k e L
0.
k= 0,05 a 0,15 e Lo = 140 a 190 m³/t
Projeto Anaconda (BVRJ/MBRE – Documento de Concepção de Projeto)
k = 0,10 e Lo = 170,8 m³/t
Nova Gerar (Documento de Concepção de Projeto)
k= 0,10 e Lo = 164 m³/t (2,63 ft³/lb)
Aterro de Salvador (Documento de Concepção de Projeto)
k= 0,12 e Lo = 180 m³/t
1
MMA / ESALQ (Estimativa do Potencial de Geração Energia de Aterros em
Regiões Metropolitanas)
4
3
2
Por fim, com a aplicação da metodologia USEPA no aterro de Gramacho, sua
recuperação de biogás de lixo em 2009 será no patamar de 30.000 m³/h. Após o
fechamento do local, espera-se que a recuperação do gás de lixo venha a se
declinar rapidamente, conforme o Gráfico 6.
CAPÍTULO 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
94
Recuperação de biogás projetado
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
30.000
35.000
1993
1995
199
7
199
9
200
1
200
3
200
5
200
7
20
09
20
11
20
13
20
15
2
017
2
019
2
021
2023
2025
2027
2029
m³/h
Potencial de recuperação de biogás Cenário de elevada recuperação (90%)
Cenário de recuperação média (70%) Cenário de baixa recuperação (50%)
Gráfico 6: Recuperação de biogás projetada no Aterro Sanitário de Gramacho.
3.3.2 Construção do Sistema de Coleta Inicial
Os Componentes do Sistema de Coleta e Controle, em uma das áreas do
aterro foram observados com elevados níveis de percolado durante o teste de
bombeamento realizado pela SCS Engineers (empresa de engenharia especializada
na área). Se esta condição for representativa do aterro inteiro, a utilização apenas
de poços de drenagem vertical poderá não ser possível para uma coleta eficiente de
biogás. Com isso, o ideal é a instalação de uma mistura de poços de drenagem
vertical e coletores horizontais para coletar biogás. Por fim, foi assumido que o
sistema de coleta de gás iria consistir nos seguintes elementos de acordo com a
SCS Engineers (2005).
a) Instalação de aproximadamente 55 poços de drenagem vertical. Uma das
diretrizes gerais para empreendimentos deste tipo estabelece que,
normalmente, poços de drenagem têm um “raio de influência (ROI)” que
varia de 1,25 a 2,5 vezes sua profundidade, dependendo da razão entre
CAPÍTULO 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
95
tubos sólidos e tubos perfurados, da permeabilidade do resíduo e de
outros fatores.
Os dados dos testes de bombeamento indicaram que o ROI do
poço de drenagem (que foi constantemente bombeado para a retirada de
percolado) no aterro sanitário de Gramacho é aproximadamente 1,7
vezes profundidade do poço. Com base nestes dados, tipicamente
recomenda-se um espaçamento entre os poços de cerca de 100 m para o
Plano de Dimensionamento Conceitual. No entanto, devido ao risco de
elevados níveis de percolado, recomenda um espaçamento entre os
poços menos denso de 1 poço por 2 ha e o uso de coletores horizontais.
Para fins orçamentários, presume-se que cada poço de drenagem
seria adaptado com uma cobertura de poço com uma válvula de controle
de fluxo e pontos de monitoração de gás.
b) Instalação de aproximadamente 4.530 metros de coletores horizontais. Os
coletores consistirão em tubulação HDPE perfurada instalada em fossas
resultantes da escavação em 3 m dentro do resíduo.
Para propósitos orçamentários, presume-se que cada coletor
horizontal seria adaptado com duas coberturas de poço cada uma com
uma válvula de controle de fluxo e pontos de monitoração, um em cada
ponta do coletor.
c) Instalação de bombas de percolado em todos os poços de drenagem
vertical. Com base nos testes de bombeamento, presume-se que bombas
de percolado serão necessárias em todos os poços de drenagem de gás
para reduzir os níveis de percolado e melhorar a eficiência da coleta de
gás. As bombas irão bombear para dentro de um tanque de
armazenamento de plástico, e o percolado será depois bombeado para
um caminhão-tanque.
CAPÍTULO 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
96
d) Instalação de aproximadamente 11.102 metros de tubulação de polietileno
de alta densidade (HDPE) para ligar os poços de drenagem à estação de
queima e à estação de controle do biogás. Esta tubulação inclui uma
tubulação principal com cabeçotes dimensionados para acomodar
elevadas taxas de fluxo de gás e tubulações laterais menores,
dimensionadas para fazer a ligação com os poços de drenagem.
Para propósitos orçamentários, assume-se que a tubulação
consistirá em:
−122 m de tubulação de cabeçote com 914 mm de diâmetro
−3.690 m de tubulação de cabeçote com 762 mm de diâmetro
−1.580 m de tubulação de cabeçote com 457 mm de diâmetro
−1.980 m de tubulação de cabeçote com 305 mm de diâmetro
−3.730 m de tubulação de cabeçote com 153 mm de diâmetro
e) Instalação de um sistema de tratamento e monitoramento do condensado.
O condensado que se forma na rede de tubulação do biogás à medida
que o gás quente arrefece poderá causar problemas operacionais
significativos se não forem tomadas as decisões necessárias. O sistema
de coleta de biogás deverá ser dimensionado para acomodar a formação
do condensado. Presume-se que isso será conseguido através linhas de
condensado auto-drenantes de 700 m de HDPE de 110 mm de diâmetro,
que irão drenar para uma vala especifica do sistema de tratamento do
condensado que está à volta do local.
f) Instalação de um ventilador e uma estação de queima. Embora seja
esperado que a situação operacional predominante seja com a usina de
utilização de biogás usando a maior parte do gás coletado, antecipa-se
que uma fração significativa de biogás não será utilizada pela usina e terá
de ser queimada num dispositivo de controle secundário. Os queimadores
também servirão de equipamentos adicionais de controle para garantir a
CAPÍTULO 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
97
contínua redução de emissões nos períodos de baixa produção ou
durante a manutenção dos equipamentos principais.
O sistema adotado deverá ser composto por um queimador do
tipo fechado para permitir que tanto as reduções das emissões dos gases
poluentes quanto os componentes da descarga possam ser testados e
quantificados (o teste da descarga não é possível em queimadores
abertos do tipo vela).
Para fins orçamentários, foi suposto que a construção do sistema
inicial incluiria a instalação de aproximadamente 22.950 m³/h de
capacidade de queima de gás, bem como de equipamento de ventilação.
Esta capacidade é suficiente para tratar a taxa máxima de recuperação de
biogás projetada sob o cenário de média recuperação (22.370 m³/h).
g) Instalação de uma usina de utilização de biogás. Para propósitos
orçamentários, presume-se que a construção do sistema inicial irá ocorrer
no ano logo após o fechamento do aterro sanitário (o aterro sendo
fechado em 2009, sendo que a operação do sistema inicial poderá
começar em 2009/2010) e deverá incluir a instalação de um conjunto
motor-gerador com uma capacidade bruta de 10 MW (motores de sete [7]
x 1,433 MW). Esta usina deverá necessitar de aproximadamente 6.060
m
3
/hora de biogás para operar com capacidade total, que estará
disponível nos 8 primeiros anos sob o cenário de média recuperação.
Presume-se que será necessário algum pré-tratamento do biogás para
retirada da umidade e de outros compostos indesejáveis (H
2
S e excesso
de CO
2
).
No caso da UTE de biogás mencionada acima, a partir do nono (9º) ano
(2018), não irão existir quantidades suficientes de biogás para sustentar todos os
sete motores. Dois dos motores terão de ser retirados, deixando uma capacidade
bruta de 7,165 MW (motores de 5 x 1,433 MW). Isto requererá aproximadamente
4.330 m³/h de biogás para operar com capacidade total, que estará disponível até o
11º ano (2020).
CAPÍTULO 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
98
A partir do 12º ano (2021), não irão existir quantidades suficientes de biogás
para sustentar todos os 5 motores. Mais dois dos motores terão de ser retirados,
deixando uma capacidade bruta de 4,30 MW (motores de três [3] x 1,433 MW). Isto
requererá aproximadamente 2.600 m³/h de biogás para operar com capacidade total,
que estará disponível até o 15º ano (2024).
3.3.3 Expansão e Manutenção do Sistema de Coleta
Com o objetivo de se manter um elevado nível de eficiência no sistema de
coleta e maximizar as taxas de recuperação de biogás e as reduções de emissão de
gases do efeito estufa, será necessário expandir o sistema de coleta e fazer um
programa regular de operação e manutenção do equipamento correspondente. Após
o início do funcionamento do sistema, os dados operacionais deverão ser
registrados e cuidadosamente revistos no que diz respeito aos critérios de projeto do
sistema, e os ajustes adequados deverão ser feitos. Modificações específicas do
“layout” dos aterros existentes indicadas pelos dados operacionais poderão incluir as
seguintes:
a) poços não produtivos ou danificados necessitarão ser reparados e
substituídos;
b) áreas do aterro onde dados monitorados indiquem um excesso de biogás
poderão ter taxas de recuperação mais elevadas se forem instalados
poços adicionais;
c) o monitoramento progressivo dos níveis de percolado nos poços indicará
se são ou não necessárias bombas de sucção.
3.4 Custos Orçamentários para Sistema de Coleta e Queima de biogás
Com o objetivo de avaliar os aspectos econômicos do projeto, foram
estimados os custos de capital para o desenvolvimento de um projeto de
recuperação de biogás e sua utilização no aterro sanitário. Também foram
levantados os custos anuais esperados para a operação, manutenção e expansão
CAPÍTULO 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
99
regular do sistema de coleta de biogás, junto com custos recorrentes para a
expansão da capacidade da estação de ventilação/queima e da usina.
3.4.1 Custos do Sistema de Coleta e Queima de Biogás
O custo orçamentário estimado da construção do sistema de coleta e de
queima ficou em US$ 5.890.880. Esses são custos associados ao sistema de coleta
de gás descrito previamente e apresentados no Apêndice A, e incluem: poços de
drenagem de gás, coletores horizontais, cabeçotes e tubulação lateral, drenagem do
condensado, instalação de uma estação de ventilação e de queima.
A Tabela 30 apresenta um sumário executivo dos itens de custo. Um
orçamento mais detalhado desses custos e dos valores respectivos está no
Apêndice A.
Tabela 30: Custos Orçamentários Iniciais do Sistema de Coleta do Biogás com
Queimador.
Fonte: SCS Engineers, 2005
NOTAS:
(1) A tubulação de coleta inclui as válvulas de isolamento.
(2) Os custos dos poços de drenagem incluem poços, cabeçotes dos poços, tampas para a cobertura
dos poços, válvulas de controle de fluxo, bomba de percolado e tanque de armazenamento, e
deposição dos resíduos de perfuração para os 55 poços
(3) Os custos do coletor horizontal incluem a tubulação, brita, cabeçotes dos poços, e válvulas de
controle do fluxo para 4.530 m de coletor horizontal.
CAPÍTULO 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
100
(4) Esses equipamentos incluem o ventilador e queimador: cinco ventiladores de 4.590 m
3
/h e
queimadores, trabalho de construção, equipamento para medição e registro de biogás, custos de
start-up do queimador e teste de início.
(5) Os custos iniciais de transação do MDL são estimados em $50.000 e incluem a preparação do
Documento de Concepção do Projeto, registro, validação e procedimentos legais.
3.4.2 Custos de Operação e Manutenção para o Sistema de Coleta e Queima de
Biogás
Estimam-se os custos orçamentários para a operação e manutenção do
sistema de coleta de gás em aproximadamente 5% dos custos do sistema inicial, ou
seja, cerca de US$ 295.000. Esses custos incluem tanto os relativos à operação e
manutenção do sistema de coleta existente, tais como trabalho, verificações,
manutenção de rotina e consertos, e substituições nos poços quanto os destinados
às expansões regulares do sistema de coleta. Dado que o aterro será fechado,
estima-se que os custos de operação e manutenção sejam reduzidos em 50% se o
aterro ainda estiver em operação. A Tabela 31 apresenta um sumário dos itens de
custo.
Tabela 31: Custos Orçamentários Anuais de Operação, Manutenção e
Expansão/Substituição do Sistema de Coleta e de Queima.
3.4.3 Custos para Registro, Monitoramento e Verificação para o Sistema de Coleta e
Queima de Biogás
Outros custos anuais incluem os associados com o ciclo do projeto do MDL,
incluindo taxas de registro e monitoramento e verificação dos Certificados de
Emissões Reduzidas (CER). Como demonstrado na Tabela 32, esses custos foram
estimados em aproximadamente US$ 40.000 em 2006. Custos adicionais do ciclo de
CAPÍTULO 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
101
projeto do MDL incorridos anualmente, tais como o custo de venda dos CERs e os
custos de mitigação de risco, deverão ser relativamente pequenos (menos de 10%
do valor dos CERs) tendo em vista os preços de CERs utilizados.
Tabela 32: Custos Orçamentários Anuais de Registro, Monitoramento e Verificação
do Projeto.
3.5 Geração Elétrica
Realizou-se estimativa dos custos de capital e dos custos anuais para
construção de uma UTE abastecida com biogás usando a tecnologia de motores de
combustão interna.
3.5.1 Estimativa Orçamentária do Custo Inicial da Usina
Estima-se em aproximadamente US$ 9.624.000 o custo inicial de uma UTE
de 10 MW (bruto) abastecida com biogás para substituir o consumo de energia no
local e vender a energia excedente à rede. Esses custos são adicionais aos do
sistema de coleta e de queima de biogás, e deverão entrar em vigor no 2º ano.
Assume-se que a UTE começará a operar no 1º dia do 3º ano do projeto e
continuará a operar até o 15º ano. A Tabela 33 apresenta um sumário do custo
inicial de cada item. Uma descrição mais detalhada dos custos iniciais e dos
respectivos valores está nos Apêndices A e B.
CAPÍTULO 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
102
Tabela 33: Custos Orçamentários da UTE
NOTAS:
(1): Os valores estão em US dólares (cotação de 2,6738), e não estão ajustados à inflação.
(2): Os custos da usina prevêem geradores de energia mantidos em contêineres, sem necessidade
de qualquer construção.
3.5.2 Estimativa Orçamentária de Operação e Manutenção Anual
Os custos orçamentários anuais estimados da operação e manutenção da
UTE iniciais ficaram em aproximadamente 1,8 centavos de dólar por kWh de saída
de eletricidade (estimados em 73,55 milhões de kWh em 2007), ou cerca de US$
1.323.900,00, incluindo mão-de-obra e equipamento - inclusive para a operação e
manutenção dos equipamentos da usina (mão-de-obra, testes, manutenção de
rotina e reparos).
A Tabela 34 apresenta os custos estimados de operação e manutenção da
UTE.
Tabela 34: Custos Orçamentários Anuais de Manutenção da UTE.
CAPÍTULO 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
103
3.5.3 Aspectos Finais Sumarizados para Geração de Energia
Na Tabela 35, é apresentado um sumário das taxas de recuperação de
biogás esperadas e as capacidades previstas para a usina, mostrando os anos
durante os quais o fluxo projetado deverá ser suficiente para atender à capacidade
dos motores em operação.
Tabela 35: Sumário das Taxas de Recuperação de Biogás e Capacidade (Bruta) da
Usina Termoelétrica
Ano
Taxa de Recuperação de
Biogás projetada (m³/h)
Capacidade Bruta da Usina
de Motor de Combustão
Interna (kW)
2012 23.404 10.031
2013 19.973 10.031
2014 17.045 10.031
2015 14.546 10.031
2016 12.414 10.031
2017 10.594 10.031
2018 9.041 7.165
2019 7.716 7.165
2020 6.585 7.165
2021 5.619 4.299
2022 4.796 4.299
2023 4.093 4.299
2024 3.493 4.299
Na Tabela 36, é feito um sumário das possibilidades e potencialidades de
geração de energia para esse projeto.
CAPÍTULO 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
104
Tabela 36: Sumário dos pressupostos temporais dos sistemas de coleta e operação
e capacidade (MW) do projeto.
A alternativa em que se considerava a inexistência de UTE (cenário de
apenas queima) não foi objeto da análise financeira, pois o objetivo da dissertação é
a produção de energia através do biogás do lixo e a possível obtenção de créditos
de carbono. Sob este cenário alternativo indesejável, assume-se que não se constrói
uma usina elétrica e todo o biogás é consumido num queimador.
3.6 Avaliação Econômica
As questões econômicas relativas a um projeto de recuperação do biogás do
lixo para produção de energia foram avaliadas usando a projeção dos custos de
capital e dos custos anuais descritos detalhadamente no Apêndice B, bem como as
receitas previstas descritas abaixo. Para o propósito desta avaliação, foi presumido
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2
021
2022
2023
2024
CAPÍTULO 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
105
que os fluxos de receitas incluem as relativas à venda de eletricidade e à economia
de não mais ser necessário comprá-la para atender as necessidades do aterro (sob
o cenário de projeto de utilização); incluem também as receitas associadas às
reduções das emissões de GEE. Com isso é possível, por exemplo, obter receitas
geradas através da venda de créditos de carbono.
Um sumário da avaliação econômica e dos pressupostos é apresentado
abaixo. Uma análise mais detalhada da questão econômica encontra-se nas tabelas
no Apêndice B.
3.6.1 Pressupostos Básicos
Os seguintes pressupostos gerais foram usados para avaliar as questões
econômicas do projeto:
a) a avaliação econômica foi feita para um período de 15 anos;
b) duas opções de financiamento foram consideradas, uma sem nenhum
financiamento das despesas de capital (por exemplo, a aplicação inicial
de 100% das despesas de capital) e outra com financiamento de 75% das
despesas iniciais de capital (25% de aporte de capital inicial);
c) foram considerados diversos cenários para a avaliação dos Certificados
de Emissões Reduzidas (CER), com preços de venda de US$ 5, US$ 6,
US$ 7, US$ 8, US$ 10, US$ 13, US$ 15, US$ 17 e US$ 20 por tonelada
de CO
2
equivalente;
d) usou-se a mesma taxa de juros de 8% anual no cálculo do valor presente
líquido (VPL) e para o financiamento do empréstimo;
e) o período de pagamento do empréstimo para o investimento inicial (75%
do valor = $11.636.160,00) foi de 15 anos;
f) para esta análise, foi considerado o pagamento de aproximadamente 20
por cento de receitas de CER ao proprietário do aterro sanitário pelo uso
de biogás (representado por uma taxa de $0,035/MMBtu). Tem-se como
base na experiência internacional, que o pagamento ao proprietário do
CAPÍTULO 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
106
aterro pelo biogás pode variar entre 10 a 30 por cento das receitas de
CER. Se o proprietário do aterro decidisse desenvolver o projeto sozinho
(o que não é usual) podia-se assumir este valor como sendo nulo;
g) a venda de biogás tem reajuste anual de 3%;
h) gastos futuros com operação e manutenção e com a melhoria do sistema
têm reajuste anual de 3%.
Além desses pressupostos básicos, para a construção da UTE, aplicam-se
os seguintes pressupostos técnicos e econômicos:
a) a usina consistirá inicialmente de sete motores de 1,433 MW a combustão
interna que são comprados no 1º ano e que funcionarão do 3º ano ao 8º
ano. Após 8º ano, o fluxo de biogás irá diminuir e serão apenas
suficientes para operar cinco motores do 9º ano ao 11º ano, e três
motores de 12º ano ao 15º ano;
b) não são considerados os motores que são retirados de serviço à medida
que a produção de biogás diminui, na análise financeira, apesar destes
terem um valor de revenda considerável. Incluindo esse item na análise
financeira, o projeto se torna mais viável e são obtidos melhores
indicadores econômicos como: Taxa Interna de Retorno e Valor Presente
Líquido;
c) presumiu-se uma redução de 7% na produção de eletricidade da usina
para cobrir a carga parasítica, bem como um fator de capacidade da usina
de 90% devido a períodos rotineiros e não-rotineiros de inatividade. O
biogás coletado durante o tempo de manutenção da usina será
direcionado para a queima;
d) supõe-se que toda a eletricidade gerada pelo projeto seja vendida fora do
aterro. É fato que parte da eletricidade gerada irá suprir as necessidades
energéticas no aterro, e isso é considerado um aumento de receitas, já
que a eletricidade comprada da rede (no mercado cativo em empresas
como Light ou Ampla, por exemplo) é mais cara que a eletricidade gerada
e vendida pelo projeto, pois não incidem impostos como PIS, COFINS
CAPÍTULO 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
107
(PIS + COFINS = 9,25%) e ICMS (patamar médio de tributação é de 18 a
25%).
3.6.2 Despesas do Projeto
Para a avaliação econômica, foram consideradas as seguintes despesas
para a construção da UTE:
a) investimento inicial de capital para os sistemas de coleta e de queima de
biogás, e da usina termoelétrica;
b) compra de biogás do proprietário do aterro;
c) custo anual para a operação, manutenção, registro anual de CER,
monitoração e verificação.
3.6.3 Receitas do Projeto
Existem três projetos principais de geração de energia a partir do biogás em
escala comercial, atualmente ativos no Brasil. Em São Paulo e no Rio de Janeiro
existem respectivamente os projetos da Nova Gerar e Bandeirantes, assim como
outro projeto na Bahia. A projeção para o preço de venda de energia foi baseada
nos seguintes cenários reais de determinação de preços para projetos:
a) no Estado de São Paulo, existem produtores independentes de energia
(PIE) que produzem energia a partir de bagaço de cana de açúcar e
vendem a eletricidade a uma instalação de eletricidade local através de
um acordo de venda de energia (PPA), a um preço aproximado de
80,00R$/MWh (cerca de U. S. $ 0,029/kWh). No entanto, o projeto do
Aterro de Bandeirantes, no qual um banco é um PIE, produzirá energia a
partir de biogás e fornecerá para sua matriz. Como compensação todas
as sucursais do banco (Unibanco) recebem eletricidade gratuitamente.
Logo estão propensos a vender a eletricidade no preço de compra, que é
acima de R$200,00/MWh ($0,074/kWh) (Nova Gerar e World Bank, 2005).
CAPÍTULO 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
108
b) se um projeto obtiver qualificação para o PROINFA
1
- um programa do
governo federal para incentivo às energias renováveis, através do qual a
ELETROBRAS estabelece um contrato de fornecimento de compra e
venda de energia (PPA) durante 20 anos, a partir de 1° de Março de
2004, pôde-se receber R$169,08/MWh (aproximadamente $ 0,062/kWh).
Esse Valor Econômico referente à Tecnologia Específica da Fonte está
fixado por meio de Portaria MME nº 45, de 2004 e reajustado até a data
de assinatura do contrato pelo Índice Geral de Preços - Mercado – IGP-
M/FGV. Após a assinatura do contrato, esse valor será reajustado,
anualmente, também pelo IGP-M/FGV (MME, 2004).
c) o Documento de Apreciação do Projeto (PAD), para o projeto de energia a
partir do biogás financiado pelo GEF (que é o Fundo Mundial do Meio
Ambiente ou Global Environmental Facility) nos projetos da Nova Gerar,
expressa que um acordo de compra de energia esteve disponível com
uma condição de pelo menos 12 anos e uma tarifa de base de
eletricidade de US $0,048/kWh. (Nova gerar e World Bank, 2005).
Elaborando a análise financeira tendo como base o principio do
conservadorismo, dos três cenários de preços, o menor será utilizado ($0,029/kWh).
Com isto, as seguintes receitas de projeto foram consideradas sob o cenário da UTE
para a avaliação econômica:
a) do 3º ano ao 8º ano, a UTE produz um total de 54.504 MW/ano, que pode
ser vendido a uma taxa de U.S. $0,029/kWh, com base nas taxas médias
estimadas de compra de energia por atacado;
b) reduções certificadas de emissões dos GEE são vendidas a partir de uma
taxa entre U.S. $5 a $7 por tonelada de CO
2
eq com base na gama de
potenciais preços de compra considerados pelo Banco Mundial para estes
projetos. (Carbon Market, 2009).
1
O Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica é um programa instituído em
2002 para diversificar a matriz energética brasileira e buscar soluções de cunho regional com a
utilização de fontes renováveis de energia, mediante o aproveitamento econômico dos insumos
disponíveis e das tecnologias aplicáveis. O Proinfa prevê o aumento da participação da energia
elétrica produzida com base em fontes renováveis no Sistema Elétrico Interligado Nacional (SIN).
CAPÍTULO 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
109
Presumiu-se que o biogás coletado que exceda a capacidade da UTE será
queimado, bem como o biogás coletado durante períodos de paralisação da usina.
O apêndice B apresenta um sumário mais detalhado das receitas do projeto.
3.6.4 Sumário das Avaliações Econômicas
A Tabela 37 traz um sumário dos resultados da avaliação econômica no
cenário da UTE, apresentando uma composição de opções de financiamento,
preços de venda dos Certificados de Emissões Reduzidas e cenários de duração do
projeto apresentando o Valor Presente Líquido (VPL) e a Taxa Interna de Retorno
(TIR) do projeto. Esses valores incluem tanto receitas da comercialização dos
créditos de carbono, quanto as receitas da venda de energia produzida a partir do
biogás de lixo. Os resultados não têm a incidência de impostos, mas será
apresentado no item 3.6.5, cenários incluindo impostos considerando um projeto no
estado do Rio de Janeiro.
Tabela 37: Sumário da Avaliação Econômica (UTE).
CER
(US$ / ton. Co
2 eq.)
TIR VPL
7 11,14% $3.090.368
8 14,3% $7.062.694
10 19,16% $15.007.347
13 24,66% $26.924.326
15 27,65% $34.868.978
20 33,77% $54.730.610
CER
(US$ / ton. Co
2 eq.)
TIR VPL
7 13,13% $2.228.430
8 18,9% $6.200.756
10 26,74% $14.145.409
13 34,92% $26.062.388
15 39,23% $34.007.041
20 47,83% $53.868.672
Taxa de venda de energia fora do local
$ 0,029 kWh
Investimento inicial de 25% = 3.878.720
Taxa de venda de energia fora do local
$ 0,029 kWh
Investimento inicial de 100% = 15.514.880
Como demonstrado na Tabela 37 às projeções econômicas para UTE
apresentam-se atrativas (valores positivos para VPL e TIR) para todos os cenários
CAPÍTULO 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
110
de preços de venda de CER (a partir de CER = $7 ton. CO
2
eq.) e de financiamento.
Utilizando o VPL, como critério prioritário para decisão do investimento, o investidor
deverá utilizar o projeto com 100% de Investimento Inicial de capital. Mas se o
investidor carecer de recursos para fazer os 100% de aporte inicial de capital, o
mesmo poderá realizar o projeto via 25% de investimento inicial de capital. Pelo fato
de pagar juros na opção de realizar o projeto via aporte de 25% de investimento
inicial de capital, o mesmo não terá a mesma VPL, que é o principal indicador para
analise de investimentos de projetos, mas ainda assim, o projeto será viável de
acordo com a Tabela 37.
Mas se o investidor realizar a produção de energia a partir do biogás do lixo
utilizando o valor da CER (US$ 5 ton.CO
2
eq.) obtido no aterro sanitário de Santa
Tecla no Rio Grande do Sul ou Adrianópolis em Nova Iguaçu, os indicadores
financeiros (VPL e TIR) não se encontram em patamares favoráveis, de acordo com
a Tabela 38.
Tabela 38: Avaliação Econômica com UTE (CER a $5 e $6 ton.CO
2
eq.)
CER
(US$ / ton. Co
2 eq.)
TIR VPL
5 0,00% ($4.854.285)
6 6,9% ($881.959)
CER
(US$ / ton. Co
2 eq.)
TIR VPL
5 0,00% ($5.716.223)
6 0,00% ($3.263.598)
Investimento inicial de 100% = 15.514.880
Investimento inicial de 25% = 3.878.720
Taxa de venda de energia fora do local
$ 0,029 kWh
Na Tabela 39 é mostrada a simulação com os patamares de CER US$ 5 e 6
ton.CO
2
eq., mas utilizando uma taxa de venda de energia de um cenário otimista no
valor de $0,035 kWh. Mesmo com alguns valores positivos de TIR e VPL, o projeto
não obteve um valor aceitável de taxa interna de retorno, que geralmente é no
patamar acima de 10%.
CAPÍTULO 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
111
Tabela 39: Sumário da Avaliação Econômica com UTE (energia a $0,035 kWh)
CER
(US$ / ton. Co
2 eq.)
TIR VPL
5 5,06% ($2.401.660)
6 9,6% $1.570.666
CER
(US$ / ton. Co
2 eq.)
TIR VPL
5 0,00% ($3.263.598)
6 9,65% $708.729
Investimento inicial de 100% = 15.514.880
Investimento inicial de 25% = 3.878.720
Taxa de venda de energia fora do local $ 0,035 kWh
Ressalta-se que a análise econômica indica essencialmente o fluxo de
dinheiro para quem está desenvolvendo o projeto (assume-se que será alguém de
fora). A receita para o proprietário do aterro é geralmente representada pelo preço
de venda de biogás a $0,35/MMBtu.
Por fim, foi feita uma análise de sensibilidade utilizando uma variação do
preço de venda da energia (elevando 20% o preço do cenário médio chegando ao
valor de 0,035 $/kWh e reduzindo 20% o preço do cenário médio obtendo o valor de
0,022 $/kWh). Os resultados desta análise de sensibilidade estão no Apêndice B que
são informações importantes para ajudar na decisão do empresário de quando e
como investir na produção de energia a partir do biogás. No Apêndice B, foi feito um
estudo sobre a viabilidade da produção de energia a partir do biogás sem a
obtenção de receitas com a comercialização dos créditos de carbono. Com isso,
conclui-se que é inviável esse projeto exceto se houver uma elevação muito
significativa no preço da energia em $/kWh (num patamar percentual aproximado de
250% sob o cenário base de 0,029 $/kWh) para compensar a ausência das receitas
através da obtenção dos créditos de carbono.
3.6.5 Analise econômica com tributos
A Tabela 40 traz um sumário dos resultados da avaliação econômica no
cenário com tributos da UTE, apresentando o Valor Presente Líquido (VPL) e a
Taxa Interna de Retorno (TIR) do projeto.
CAPÍTULO 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
112
Tabela 40: Sumário da Avaliação Econômica com UTE (U.S $0,029 kWh) e tributos.
CER
(US$ / ton. Co
2 eq.)
TIR VPL
7 3,30% ($3.459.694)
8 7,2% ($745.884)
10 12,20% $4.622.214
13 17,45% $12.574.544
15 20,23% $17.834.737
17 22,66% $23.078.208
20 25,85% $30.943.414
CER
(US$ / ton. Co
2 eq.)
TIR VPL
7 - ($2.408.150)
8 9,00% $391.314
10 17,68% $5.866.428
13 25,55% $13.823.422
15 29,57% $19.083.615
17 33,03% $24.327.086
20 37,51% $32.192.292
Taxa de venda de energia fora do local $ 0,029 kWh
Taxa de venda de energia fora do local $ 0,029 kWh
Investimento inicial de 25% = 3.878.720
Investimento inicial de 100% = 15.514.880
A Tabela 41 traz um sumário dos resultados da avaliação econômica no
cenário com tributos da UTE com o valor da energia de U.S $0,035 kWh. Verifica-se
que o projeto é viável, mesmo com os tributos. No entanto, o patamar dos CERs
ideal para viabilização e realização do projeto é de U.S $13 ton. CO
2
eq., pois assim
o investidor terá uma margem considerável de segurança, caso ocorra algum
problema na execução do projeto e isso venha trazer custos não previstos. Vale
ressaltar que CER = U.S $17 ton. CO
2
eq. foi o valor obtido pelo Aterro de
Gramacho em seu projeto (Comlurb, 2009). Enfim, após as diversas análises de
sensibilidade é fato que a viabilidade do projeto está condicionada à venda dos
créditos de carbono.
CAPÍTULO 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
113
Tabela 41: Sumário da Avaliação Econômica com UTE (U.S $0,035 kWh) e tributos.
CER
(US$ / ton. Co
2 eq.)
TIR VPL
7 6,10% ($1.721.791)
8 8,9% $953.996
10 13,25% $6.263.508
13 18,11% $14.149.073
15 20,76% $19.392.544
17 23,11% $24.636.015
20 26,21% $32.501.221
CER
(US$ / ton. Co
2 eq.)
TIR VPL
7 6,6% ($571.581)
8 12,08% $2.169.859
10 19,06% $7.512.386
13 26,33% $15.397.951
15 30,18% $20.641.422
17 33,53% $25.884.892
20 37,90% $33.750.099
Taxa de venda de energia fora do local $ 0,035 kWh
Taxa de venda de energia fora do local $ 0,035 kWh
Investimento inicial de 25% = 3.878.720
Investimento inicial de 100% = 15.514.880
No estudo de viabilidade técnica e econômica do aterro de Santa Tecla, os
valores adotados para o preço da energia em $/kWh foram entre U.S $0,035 até U.S
$0,0746 (Vazin,2006). No entanto, em cenários com o valor da energia elétrica
acima do patamar de U.S. $0,035 kWh, como o caso supracitado, tem-se os
seguintes cenários na Tabela 42 que viabilizam o projeto para o patamar de U.S $10
e $17 ton. CO
2
eq.
CAPÍTULO 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
114
Tabela 42: Sumário da Avaliação Econômica com UTE e tributos.
CER
(US$ / ton. Co
2 eq.)
TIR VPL
TAXA DE VENDAS
FORA DO LOCAL
($/KWh)
10 14,71% $8.880.212 0,045
10 15,96% $11.476.556 0,055
10 17,07% $14.072.901 0,065
10 18,06% $16.669.246 0,075
CER
(US$ / ton. Co
2 eq.)
TIR VPL
TAXA DE VENDAS
FORA DO LOCAL
($/KWh)
10 20,95% $10.129.089 0,045
10 22,56% $12.725.434 0,055
10 23,96% $15.321.779 0,065
10 25,22% $17.918.123 0,075
CER
(US$ / ton. Co
2 eq.)
TIR VPL
TAXA DE VENDAS
FORA DO LOCAL
($/KWh)
17 23,81% $27.232.359 0,045
17 24,47% $29.828.704 0,055
17 25,09% $32.425.049 0,065
17 25,67% $35.021.393 0,075
CER
(US$ / ton. Co
2 eq.)
TIR VPL
TAXA DE VENDAS
FORA DO LOCAL
($/KWh)
17 34,31% $28.481.237 0,045
17 35,05% $31.077.582 0,055
17 35,75% $33.673.926 0,065
17 36,42% $36.270.271 0,075
Investimento inicial de 25% = 3.878.720
Investimento inicial de 100% = 15.514.880
Investimento inicial de 25% = 3.878.720
Investimento inicial de 100% = 15.514.880
Com isso, cenários com os créditos de carbono a U.S. $10 ton. CO
2
eq. e o
valor da energia elétrica no patamar de no mínimo U.S. $/kWh 0,045 o projeto
também seria viável, mesmo com a inclusão dos impostos (que podem ser isentos
de acordo com leis especificas e do Estado onde o projeto será instalado, elevando
assim a viabilidade do projeto).
Por fim, no Anexo B, serão elaboradas análises de sensibilidades adicionais
para o caso de outras tecnologias de aproveitamento do gás de lixo (GDL) como a
venda do gás diretamente para o mercado consumidor através de gasodutos.
4 CONCLUSÕES
O presente trabalho investigou as condições de produção (e sua devida
viabilidade técnica e econômica) de biogás de lixo em aterros sanitários, com a
escolha do aterro de Gramacho para o estudo de caso. Com isso, foi proposta uma
destinação final de RSU’s mais apropriada, proporcionando a redução do chorume,
dos odores e da poluição ambiental. Como conseqüência, a elevação da vida útil do
aterro sanitário e segurança ambiental local;
A geração de energia no aterro de Gramacho através do biogás de lixo
provem de uma fonte renovável e limpa que proporcionará receitas (Apêndice B)
para os municípios através da venda desta energia e obtenção de créditos de
carbono. Com isso, o Estado do Rio de Janeiro estará contribuindo no processo de
desenvolvimento sustentável (cidades limpas), com o desenvolvimento de pesquisas
e projetos sobre o tema.
Com base nos resultados da análise técnica e econômica (presentes de
forma detalhadas nos Apêndices A e B), o projeto de geração de energia a partir do
biogás para o Aterro Sanitário de Gramacho, é viável para os diversos cenários
analisados com diferentes combinações das variáveis como o valor dos Créditos de
Carbono acima do patamar de U.S.$13 a tonelada equivalente de CO
2
, duração do
projeto (15 anos) e esquemas de financiamento analisados.
Para os cenários onde não é considerada a obtenção de receitas de créditos
de carbono, a produção de energia através do biogás de lixo não tem viabilidade
econômica, mesmo fazendo a análise de sensibilidade e utilizando o valor de kWh ($
0,074; Nova Gerar e World Bank, 2005) da energia vendida em um patamar otimista.
O aproveitamento do biogás em escalas operacionais e comerciais mais
elevadas poderá: reduzir os custos com o tratamento dos RSUs, gerar receita para
os municípios e para as empresas, além de mitigar os danos ambientais, que afetam
o panorama atual de mudanças climáticas.
É necessário que as prefeituras sejam alertadas para este potencial
energético do lixo, podendo transformar um passivo ambiental em recursos
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
116
financeiros. Para isso, são necessários que sejam divulgados para as prefeituras os
programas de financiamentos a fundo perdidos, como é o caso da linha de políticas
de governo do FUNTEC/BNDES.
Analisando sob o ponto de vista sócio-econômico e ambiental, a produção
de energia através do biogás do lixo em aterros sanitários representa ganhos para a
sociedade (qualidade de vida, geração de empregos e redução de subempregos),
para as prefeituras (representam uma fonte extra de renda com a comercialização
da energia gerada pelo biogás) e para o meio ambiente (com redução de emissões
de CH
4
, possível redução de combustíveis fósseis, no caso de aproveitamento
energético, redução de odores e vetores nos aterros devido a boas práticas de
gerenciamento, dentre outras).
É necessário num próximo momento, projetar uma segunda fase de
aproveitamento de biogás, onde a rede de captação será conectada a todos os
drenos do aterro, e a proximidade do fim das operações nesse local permitirá a
redução das perdas. Esta adequação do sistema permitirá extrair uma maior fração
do biogás gerado e nesse sentido sugere-se um acompanhamento deste processo,
de modo a verificar a margem de erro das previsões feitas e a adequação dos
parâmetros de forma a refinar os cálculos.
Por fim, a implantação de uma termelétrica a partir do biogás do lixo, gera
diversas contribuições para o País (principalmente para a região atendida), dentre as
quais, serão listadas as principais abaixo:
a) contribuição para a sustentabilidade ambiental local;
b) contribuição para o desenvolvimento das condições de trabalho e a
geração líquida de empregos;
c) contribuição para a distribuição de renda;
d) contribuição para capacitação e desenvolvimento tecnológico
(possibilidade de reprodução da tecnologia empregada, observando o seu
efeito demonstrativo, avaliando, ainda, a origem dos equipamentos, a
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
117
existência de royalties e de licenças tecnológicas e a necessidade de
assistência técnica internacional);
e) contribuição para o desenvolvimento regional, que pode ser medida a
partir da integração do projeto com outras atividades sócio-econômicas na
região de sua implantação.
f) conscientização da população com relação ao desenvolvimento de
práticas sustentável e produção de energia renovável e limpa.
4.1 Discussões e Perspectivas Futuras
As reservas brasileiras de petróleo e gás natural (combustíveis fósseis) são
limitadas, e ambos têm que ser importados (embora a Petrobras afirme que o Brasil
seja auto-sustentável em Petróleo, a mesma importa um percentual significativo de
petróleo do tipo leve, do qual o Brasil não é auto-suficiente) para fazer face às
demandas da população e da indústria. O Brasil precisa reconhecer o valor dos
recursos alternativos de energia (energias renováveis). O Brasil foi pioneiro no uso
da energia de biomassa para produzir combustíveis como o etanol. O País também
possui uma grande infra-estrutura de biodigestão, incluindo alguns fabricantes locais
dos equipamentos.
Abaixo na Tabela 43 e no Gráfico 07 é possível verificar a reduzida presença
da Biomassa na matriz energética brasileira que é de 24TWh e 4,8% com relação a
oferta de energia elétrica total do País (497,4 TWh).
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
118
Tabela 43: Mercado energético Brasileiro.
Fonte: EPE (2009)
Conforme Cetesb (1999), a geração de metano em depósitos de resíduos
sólidos urbanos brasileiros está na ordem de 677 Gg., cuja densidade padrão
definida é de 0,716 Kg/m³, o que significa cerca de 945 milhões de metros cúbicos
anuais. Como o metano representa cerca de 50 a 55% do volume de biogás, têm-se
1.718 milhões de metros cúbicos anuais desse gás, considerando uma recuperação
típica de 90%, sendo que estariam disponíveis 1.546 Mm³ de biogás para geração
de energia elétrica. Isso representaria ao País, utilizando usinas termoelétricas
baseadas em motores a combustão interna com eficiência na faixa de 20% (caso do
ciclo Otto), uma energia disponível de 2,1TWh, que alimentaria 1750 mil residências
com o consumo médio mensal de 100kWh, o que equivale a uma cidade de mais de
3 milhões de habitantes. Como muitos aterros não tem economicidade para
produção de energia através do biogás de lixo, a energia disponível seria um
patamar ainda bem menor que os 2,1 TWh.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
119
Gráfico 7: Oferta de energia interna.
Fonte: EPE (2009)
Diante do exposto, é possível constatar que o biogás não tem um impacto
significativo na matriz brasileira mesmo considerando o valor de 2,1 TWh com
relação a oferta total de 497,4 TWh que não representa nem 1% da matriz
energética brasileira. Mas se todas as cidades brasileiras utilizassem o biogás de
lixo em detrimento de outras fontes de energias mais poluentes, seria possível
contribuir para redução das conseqüências das mudanças climáticas visto que o gás
metano é mais nocivo que o gás carbônico (CO
2
). Outra vantagem do biogás de lixo
com relação às hidroelétricas seria sua utilização para gerar energia elétrica próximo
ao centro consumidor, evitando assim investimentos em novas linhas de
transmissão de energia elétrica.
Existe grande número de companhias nacionais e de subsidiárias de
companhias de países industrializados envolvidas na gestão de resíduos sólidos no
Brasil. O País já tem acesso, portanto, ao know-how e a tecnologias relevantes
existentes em outros países e não produzidas localmente. As companhias operando
no Brasil estão bem adaptadas para executar projetos de conversão de biogás em
energia sem a necessidade de assistência técnica significativa do exterior.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
120
Adicionalmente, a legislação brasileira permite que os produtores
independentes, tais como as usinas de conversão de biogás em energia, vendam
energia à rede existente. Há programas nacionais (embora ainda incipientes e com
divulgação relativa) que oferecem um preço de compra de energias renováveis
melhor que o de mercado, o que constitui um incentivo econômico inicial aos
projetos de conversão de biogás em energia.
Neste sentido e em resumo, sugerem-se as seguintes medidas para
promover e potencializar a produção de energia através do biogás do lixo:
a) simplificação do sistema de licenciamento ambiental para aterros
sanitários, que atualmente é complexo e lento;
b) adoção de instrumentos fiscais favoráveis, privilegiando municípios que se
enquadrem em critérios de preservação ambiental, como é o caso da
implantação de aterros sanitários com aproveitamento energético. O
Anexo A explica a situação atual de um instrumento fiscal que favorece a
preservação do meio ambiente que é o ICMS Ecológico. No estado do Rio
de Janeiro, o ICMS ecológico ainda precisa de alguns ajustes,
ressaltando que os Estados de Minas Gerais e Pernambuco estão com a
legislação mais avançada com a presença de critérios específicos - como
tratamento de lixo – para concessão das supracitadas vantagens fiscais.
c) disseminação de dados técnicos sobre a construção e operação de
aterros sanitários com aproveitamento de biogás do lixo e sobre as
alternativas tecnológicas de geração de energia a partir dos resíduos
sólidos urbanos;
d) estabelecimento de linhas de crédito por bancos de fomento (como
BNDES) com taxas favorecidas (ou até mesmo a fundo perdido, com
incentivo ao fomento da investigação cientifica e inovação tecnológica)
para construção de aterros sanitários com sistemas de aproveitamento de
biogás;
e) notificação por parte do governo estadual ou federal das prefeituras que
mantêm lixões (ou outros procedimentos inapropriados na área técnica e
ambiental), sem nenhum controle ambiental ou aproveitamento
energético.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
121
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APÊNDICE A - CENÁRIOS E ASPECTOS TÉCNICOS
Tabela 44: Dados iniciais básicos; Projeção de recuperação potencial de biogás
(Aterro Sanitário de Gramacho - RJ).
(ton/ano) (ton) (m³/h) (cfm) (MMBtu/h)
1993 1.646.374 1.646.374 0 0 0,0
1994 1.669.443 3.315.817 4.993 2.939 89,2
1995 1.800.209 5.116.026 9.399 5.532 168,0
1996 2.325.161 7.441.187 12.296 7.237 219,7
1997 2.414.508 9.855.695 16.535 9.732 295,5
1998 2.390.021 12.245.716 20.106 11.834 359,3
1999 2.403.311 14.649.027 22.833 13.439 408,0
2000 2.454.563 17.103.590 25.040 14.738 447,4
2001 2.417.409 19.520.999 26.970 15.874 481,9
2002 2.473.918 21.994.917 28.422 16.729 507,9
2003 2.359.715 24.354.632 29.793 17.536 532,4
2004 2.400.000 26.754.632 30.585 18.002 546,5
2005 2.400.000 29.154.632 31.401 18.482 561,1
2006 2.568.000 31.722.632 31.986 18.827 571,6
2007 2.747.760 34.290.632 32.212 18.959 575,6
2008 2.920.000 37.210.632 32.747 19.274 585,2
2009 1.460.000 38.670.632 33.053 19.454 590,6
2010 0 38.670.632 31.958 18.810 571,1
2011 0 38.670.632 27.424 16.141 490,0
2012 0 38.670.632 23.404 13.775 418,2
2013 0 38.670.632 19.973 11.756 356,9
2014 0 38.670.632 17.045 10.032 304,6
2015 0 38.670.632 14.546 8.562 259,9
2016 0 38.670.632 12.414 7.307 221,8
2017 0 38.670.632 10.594 6.236 189,3
2018 0 38.670.632 9.041 5.321 161,6
2019 0 38.670.632 7.716 4.541 137,9
2020 0 38.670.632 6.585 3.876 117,7
2021 0 38.670.632 5.619 3.307 100,4
2022 0 38.670.632 4.796 2.823 85,7
2023 0 38.670.632 4.093 2.409 73,1
2024 0 38.670.632 3.493 2.056 62,4
Ano
Taxa de
Deposição
Residuos
Acumulados Potencial de recuperação de biogás
APÊNDICE A. CENÁRIOS E ASPECTOS TÉCNICOS
129
Tabela 45: Cenário de elevada recuperação; Projeção da recuperação (90%) potencial
de biogás (Aterro Sanitário de Gramacho - RJ).
(%)
(m³/hr) (cfm) (mmBtu/hr)
(MW)
(m³/hr)
(toneladas
CH
4
/ano)
(toneladas
CO
2
eq/ano)
1993 0% 0 0 0,0 0,0 0 0 0
1994 0% 0 0 0,0 0,0 0 0 0
1995 0% 0 0 0,0 0,0 0 0 0
1996 0,15% 18 11 0,3 0,0 0 0 0
1997 0,15% 25 15 0,4 0,0 0 0 0
1998 0,15% 30 18 0,5 0,0 0 0 0
1999 0,15% 34 20 0,6 0,1 0 0 0
2000 0,15% 38 22 0,7 0,1 0 0 0
2001 0,15% 40 24 0,7 0,1 0 0 0
2002 0,15% 43 25 0,8 0,1 0 0 0
2003 0,15% 45 26 0,8 0,1 0 0 0
2004 0,15% 46 27 0,8 0,1 0 0 0
2005 0,15% 47 28 0,8 0,1 0 0 0
2006 0,15% 48 28 0,9 0,1 0 127 2.675
2007 0,15% 48 28 0,9 0,1 0 128 2.694
2008 0,15% 49 29 0,9 0,1 0 130 2.739
2009 0,15% 50 29 0,9 0,1 0 132 2.764
2010 90% 28.762 16.929 514,0 47,6 48 76.363 1.603.624
2011 90% 24.682 14.527 441,0 40,8 41 65.529 1.376.118
2012 90% 21.063 12.398 376,4 34,9 35 55.923 1.174.387
2013 90% 17.976 10.580 321,2 29,7 30 47.725 1.002.229
2014 90% 15.340 9.029 274,1 25,4 25 40.729 855.308
2015 90% 13.092 7.706 233,9 21,7 22 34.758 729.925
2016 90% 11.173 6.576 199,6 18,5 18 29.663 622.922
2017 90% 9.535 5.612 170,4 15,8 16 25.315 531.605
2018 90% 8.137 4.789 145,4 13,5 13 21.604 453.675
2019 90% 6.944 4.087 124,1 11,5 11 18.437 387.169
2020 90% 5.926 3.488 105,9 9,8 10 15.734 330.412
2021 90% 5.057 2.977 90,4 8,4 8 13.427 281.976
2022 90% 4.316 2.540 77,1 7,1 7 11.459 240.640
2023 90% 3.683 2.168 65,8 6,1 6 9.779 205.364
2024 90% 3.143 1.850 56,2 5,2 5 8.346 175.258
2025 90% 2.838 1.670 50,7 4,7 5 7.535 158.226
2026 90% 2.562 1.508 45,8 4,2 4 6.802 142.848
2027 90% 2.313 1.361 41,3 3,8 4 6.141 128.965
2028 90% 2.088 1.229 37,3 3,5 3 5.544 116.431
2029 90% 1.885 1.110 33,7 3,1 3 5.006 105.116
2030 90% 1.702 1.002 30,4 2,8 3 4.519 94.900
Emissões de Metano -
Estimativas de redução**
Cenário de elevada recuperação
Eficiencia do
Sistema de
Coleta Recuperação de Biogás Previsto
Capacidade
Máxima da
Usina de
Energia*
Fluxo de
Biogas de
Base
Estimado
Ano
NOTA:
* A capacidade máxima da UTE assume uma taxa de aquecimento bruta de 10.800 Btus por kWh.
** Reduções de emissões não incluem a geração de eletricidade, e foi calculada usando uma densidade
de metano (com a temperatura e pressão padronizada) de 0,000716 ton/m³.
MM
APÊNDICE A. CENÁRIOS E ASPECTOS TÉCNICOS
130
Tabela 46: Cenário de baixa recuperação; Projeção da recuperação (50%) potencial
de biogás Aterro Sanitário de Gramacho – RJ.
(%)
(m³/hr) (cfm) (mmBtu/hr)
(MW)
(m³/hr)
(toneladas
CH
4
/ano)
(toneladas
CO
2
eq/ano)
1993 0% 0 0 0,0 0,0 0 0 0
1994 0% 0 0 0,0 0,0 0 0 0
1995 0% 0 0 0,0 0,0 0 0 0
1996 0,15% 18 11 0,3 0,0 0 0 0
1997 0,15% 25 15 0,4 0,0 0 0 0
1998 0,15% 30 18 0,5 0,0 0 0 0
1999 0,15% 34 20 0,6 0,1 0 0 0
2000 0,15% 38 22 0,7 0,1 0 0 0
2001 0,15% 40 24 0,7 0,1 0 0 0
2002 0,15% 43 25 0,8 0,1 0 0 0
2003 0,15% 45 26 0,8 0,1 0 0 0
2004 0,15% 46 27 0,8 0,1 0 0 0
2005 0,15% 47 28 0,8 0,1 0 0 0
2006 0,15% 48 28 0,9 0,1 0 127 2.675
2007 0,15% 48 28 0,9 0,1 0 128 2.694
2008 0,15% 49 29 0,9 0,1 0 130 2.739
2009 0,15% 50 29 0,9 0,1 0 132 2.764
2010 50% 15.979 9.405 285,5 26,4 26 42.424 890.902
2011 50% 13.712 8.071 245,0 22,7 23 36.405 764.510
2012 50% 11.702 6.888 209,1 19,4 19 31.068 652.437
2013 50% 9.986 5.878 178,5 16,5 17 26.514 556.794
2014 50% 8.522 5.016 152,3 14,1 14 22.627 475.171
2015 50% 7.273 4.281 130,0 12,0 12 19.310 405.514
2016 50% 6.207 3.653 110,9 10,3 10 16.479 346.068
2017 50% 5.297 3.118 94,7 8,8 9 14.064 295.336
2018 50% 4.521 2.661 80,8 7,5 7 12.002 252.042
2019 50% 3.858 2.271 68,9 6,4 6 10.243 215.094
2020 50% 3.292 1.938 58,8 5,4 5 8.741 183.562
2021 50% 2.810 1.654 50,2 4,6 5 7.460 156.653
2022 50% 2.398 1.411 42,8 4,0 4 6.366 133.689
2023 50% 2.046 1.204 36,6 3,4 3 5.433 114.091
2024 50% 1.746 1.028 31,2 2,9 3 4.636 97.366
2025 50% 1.577 928 28,2 2,6 3 4.186 87.903
2026 50% 1.423 838 25,4 2,4 2 3.779 79.360
2027 50% 1.285 756 23,0 2,1 2 3.412 71.647
2028 50% 1.160 683 20,7 1,9 2 3.080 64.684
2029 50% 1.047 616 18,7 1,7 2 2.781 58.398
2030 50% 946 557 16,9 1,6 2 2.511 52.722
Emissões de Metano -
Estimativas de redução**
Cenário de Baixa recuperação
Eficiencia
do Sistema
de Coleta
Recuperação de Biogás
Previsto
Capacidade
Máxima da
Usina de
Energia*
Fluxo de
Biogas de
Base
Estimado
Ano
NOTA:
* A capacidade máxima da UTE assume uma taxa de aquecimento bruta de 10.800 Btus por kWh.
** Reduções de emissões não incluem a geração de eletricidade, e foi calculada usando uma densidade
de metano (com a temperatura e pressão padronizada) de 0,000716 ton/m³.
MM
APÊNDICE A. CENÁRIOS E ASPECTOS TÉCNICOS
131
Tabela 47: Cenário de recuperação média; Projeção da recuperação (70%) potencial
de biogás Aterro Sanitário de Gramacho - RJ.
(%)
(m³/hr) (cfm) (mmBtu/hr)
(MW)
(m³/hr)
(toneladas
CH
4
/ano)
(toneladas
CO
2
eq/ano)
1993 0% 0 0 0,0 0,0 0 0 0
1994 0% 0 0 0,0 0,0 0 0 0
1995 0% 0 0 0,0 0,0 0 0 0
1996 0,15% 18 11 0,3 0,0 0 0 0
1997 0,15% 25 15 0,4 0,0 0 0 0
1998 0,15% 30 18 0,5 0,0 0 0 0
1999 0,15% 34 20 0,6 0,1 0 0 0
2000 0,15% 38 22 0,7 0,1 0 0 0
2001 0,15% 40 24 0,7 0,1 0 0 0
2002 0,15% 43 25 0,8 0,1 0 0 0
2003 0,15% 45 26 0,8 0,1 0 0 0
2004 0,15% 46 27 0,8 0,1 0 0 0
2005 0,15% 47 28 0,8 0,1 0 125 2.626
2006 0,15% 48 28 0,9 0,1 0 127 2.675
2007 0,15% 48 28 0,9 0,1 0 128 2.694
2008 0,15% 49 29 0,9 0,1 0 130 2.739
2009 0,15% 50 29 0,9 0,1 0 132 2.764
2010 70% 22.370 13.167 399,7 37,0 37 59.393 1.247.263
2011 70% 19.197 11.299 343,0 31,8 32 50.967 1.070.314
2012 70% 16.383 9.643 292,7 27,1 27 43.496 913.412
2013 70% 13.981 8.229 249,8 23,1 23 37.120 779.511
2014 70% 11.931 7.023 213,2 19,7 20 31.678 665.240
2015 70% 10.182 5.993 182,0 16,8 17 27.034 567.719
2016 70% 8.690 5.115 155,3 14,4 14 23.071 484.495
2017 70% 7.416 4.365 132,5 12,3 12 19.689 413.471
2018 70% 6.329 3.725 113,1 10,5 10 16.803 352.859
2019 70% 5.401 3.179 96,5 8,9 9 14.340 301.132
2020 70% 4.609 2.713 82,4 7,6 8 12.237 256.987
2021 70% 3.934 2.315 70,3 6,5 7 10.444 219.315
2022 70% 3.357 1.976 60,0 5,6 6 8.913 187.164
2023 70% 2.865 1.686 51,2 4,7 5 7.606 159.727
2024 70% 2.445 1.439 43,7 4,0 4 6.491 136.312
2025 70% 2.207 1.299 39,4 3,7 4 5.860 123.064
2026 70% 1.993 1.173 35,6 3,3 3 5.291 111.104
2027 70% 1.799 1.059 32,1 3,0 3 4.776 100.306
2028 70% 1.624 956 29,0 2,7 3 4.312 90.558
2029 70% 1.466 863 26,2 2,4 2 3.893 81.757
2030 70% 1.324 779 23,7 2,2 2 3.515 73.811
Emissões de Metano -
Estimativas de redução**
Cenário de recuperação média
Eficiencia
do Sistema
de Coleta
Recuperação de Biogás
Previsto
Capacidade
Máxima da
Usina de
Energia*
Fluxo de
Biogas de
Base
Estimado
Ano
NOTA:
* A capacidade máxima da UTE assume uma taxa de aquecimento bruta de 10.800 Btus por kWh.
** Reduções de emissões não incluem a geração de eletricidade, e foi calculada usando uma densidade
de metano (com a temperatura e pressão padronizada) de 0,000716 ton/m³.
MM
APÊNDICE A. CENÁRIOS E ASPECTOS TÉCNICOS
132
Tabela 48: Estimativa dos custos capitais de projeto: Utilização do biogás Aterro
sanitário de Gramacho (Custos para realizar apenas a Combustão do Metano por
Queima).
Fonte: SCS Engineers, 2005
Notas:
1. Custos de extração dos poços incluem: cabeçalhos dos poços, tampas para os poços, válvulas
borboleta, e deposição do refugo da perfuração
2. Instalação de queima inclui a chama, ventiladores, controles, tubulação, válvulas, fundação e cercar o
local
APÊNDICE A. CENÁRIOS E ASPECTOS TÉCNICOS
133
Tabela 49: Estimativa dos custos do capital de projeto: utilização de biogás, Aterro
sanitário de Gramacho (utilização do metano para geração de eletricidade).
Fonte: SCS Engineers, 2005
Nota: Custos são adicionais ao sistema de coleta e aos custos da estação de queima
Realizando o somatório dos custos para realização do projeto para a
realização da efetiva produção de energia através do gás metano, tem-se o valor de
US$15.514.880,00 (em dólares). Esse número será o valor do investimento do projeto
que terá que ser obtido de duas maneiras. Ou através de capital próprio do investidor,
ou através de uma combinação entre capital próprio e capital de terceiros (que poderão
[os capitais de terceiros] serem obtidos através de instituições financeiras como o
BNDES que tem taxa de juros mais atrativa do que as instituições financeiras privadas,
que seria a outra opção). Para o BNDES, por exemplo, o mesmo exige geralmente que
o investidor tenha 20% de capital próprio do valor do investimento (que nesse caso
seria = $ 3.102.976,00) e financia 80% desse valor de 15,5 milhões ($ 12.411.904,00).
Por uma questão de conservadorismo, no estudo de viabilidade técnica e econômica
dessa dissertação, a análise econômica foi realizada com 25% de capital próprio e
75% de capital a ser financiado.
Os valores utilizados são em dólar, devido à existência de diversos
equipamentos que são oriundos do exterior e também é uma forma de mitigar riscos
com a questão da taxa cambial (U$/R$). Vale ressaltar que a cotação utilizada
dolar/real foi 2,6738 (taxa de acordo com os valores oficiais divulgados pelo Banco
Central no período em que orçamento foi requerido para esse projeto, em 2005). Com
APÊNDICE A. CENÁRIOS E ASPECTOS TÉCNICOS
134
isso, em reais o valor desse investimento para a realização do projeto de produção de
energia através do gás metano seria na faixa de R$ 41.483.700,00.
Mesmo atualizando esse valor de US$ 15.514.880,00 para 2009, de acordo
com a inflação acumulada no período com o uso das taxas oficiais do Banco Central
(na faixa de 23% a 26% nesse período de 2005 a 2009), o valor de investimento
chegaria a um valor de aproximado de $19,4 milhões.
De acordo com o Apêndice D, a cotação mundial média dos créditos de
carbono (CER) está na faixa de $10 (US$/ton). Com esse patamar, o projeto está com
sua viabilidade técnica e econômica assegurada. Somente se houver um viés de baixa
na cotação do CER (patamar abaixo de $8 ton. CO
2
equivalente) ou no valor do kWh
da energia (uma queda, por exemplo, para um patamar de 0,022 kWh) o projeto terá
sua viabilidade comprometida.
Outra possibilidade que poderá tornar inviável a produção de energia a partir
do biogás do lixo é a ocorrência de um crescimento em 20% do valor do investimento
inicial de 15 milhões (chegando a um valor de $19,4 milhões.) devido atualizações
monetárias decorrentes da inflação acumulada no período, aliado a um viés de baixa
da cotação do CER ou do valor em kWh da energia.
APÊNDICE B. CENÁRIOS ECONÔMICOS
135
APÊNDICE B - CENÁRIOS ECONÔMICOS
Tabela 50: Sumário executivo econômico
A taxa de juros do BNDES foi obtida através do seu próprio site, conforme é
possível visualizar no quadro abaixo. Foi determinado um valor de 8% que está
acima de 7,15% determinado pelo BNDES, pois será deixada uma margem de
segurança para possíveis flutuações com viés de alta na Taxa de Juros de Longo
Prazo (TJLP) ou até mesmo da remuneração do BNDES (a remuneração do
BNDES que está inclusa dentro do valor de 7,15%).
No estudo de caso foi utilizada a Taxa Mínima de Atratividade de 8% a.a.,
tendo como parâmetro projetos de investimentos semelhantes. É válido lembrar,
que no Aterro Sanitário de Santa Tecla, também foi utilizado esse mesmo
percentual (Vanzin, 2006)
Na Tabela 51, a evolução dos valores da taxa de TJLP, ao longo dos últimos
anos.
Dados de primordiais do
projeto
1º ano ao
8º ano
9º ano ao
15º ano
Capacidade inicial bruta da
usina (MW)
10,03
7,17
Capacidade inicial de rede
da usina (MW) (7% carga
parasítica)
9,33
6,66
Fator de capacidade da
usina
90%
90%
Produção de energia anual
(MWh/ano)
73.548
52.535
Venda de energia fora do
aterro (MWh/ano)
73.548
52.535
Custo capital total da
instalação
15.514.880
Taxa de juro de dívida
(BNDES ou banco privado)
8%
Vida útil do Financiamento
(anos)
15
Taxa de venda de CER
($/toneladas de CO
2
eq)
7 a 20
Taxa de Vendas de Energia
fora do Local ($/kWh)
0,029
APÊNDICE B. CENÁRIOS ECONÔMICOS
136
Tabela 51: Percentual da taxa de juros de longo prazo – TJLP (%a.a.).
APÊNDICE B. CENÁRIOS ECONÔMICOS
137
Tabela 52: Custo do Financiamento.
- Dados Consolidados da Análise Econômica
Abaixo, um resumo consolidado de forma mais detalhada, com o Valor
Presente Líquido e Taxa Interna de Retorno, das análises de sensibilidades
realizadas.
APÊNDICE B. CENÁRIOS ECONÔMICOS
138
Tabela 53: Dados Consolidados da Análise Econômica (VPL X TIR).
Investimento
Inicial
Investimento Inicial
de capital (%)
CER
(US$ / ton.Co
2 eq.)
TIR VPL
$15.514.880 100%
7
7,68% ($257.092)
$15.514.880 100%
8
11,8% $3.715.234
$15.514.880 100%
10
17,44% $11.659.887
$15.514.880 100%
13
23,44% $23.576.866
$15.514.880 100%
15
26,62% $31.521.519
$15.514.880
100%
20
33,02%
$51.383.151
$3.878.720 25% 7 0% ($1.119.030)
$3.878.720 25% 8 14,5% $2.853.297
$3.878.720 25% 10 24,2% $10.797.949
$3.878.720 25% 13 33,3% $22.714.928
$3.878.720 25% 15 37,9% $30.659.581
$3.878.720 25% 20 46,9% $50.521.213
CER X TIR
$13
$15
$20
$10
$8
$7
7,68%
11,8%
17,44%
23,44%
26,62%
33,02%
0
5
10
15
20
25
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
CER (US$ / ton.Co2 eq.) TIR
Gráfico 8: Comparativo CER X TIR (%) com o Investimento inicial de 100%.
APÊNDICE B. CENÁRIOS ECONÔMICOS
139
CER X TIR
$7
$8
$10
$20
$15
$13
46,9%
37,9%
33,3%
24,2%
14,5%
0%
0
5
10
15
20
25
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
45%
50%
CER (US$ / ton.Co2 eq.) TIR
Gráfico 9: Comparativo CER X TIR (%) com o Investimento inicial de 25% (outros
75% são financiamentos).
- Análise de Sensibilidade
Tabela 54: Cenário Médio; Analise de Sensibilidade com o $/kWh de 0,029.
CER
(US$ / ton. Co
2 eq.)
TIR VPL
7 11,14% $3.090.368
8 14,3% $7.062.694
10 19,16% $15.007.347
13 24,66% $26.924.326
15 27,65% $34.868.978
20 33,77% $54.730.610
CER
(US$ / ton. Co
2 eq.)
TIR VPL
7 13,13% $2.228.430
8 18,9% $6.200.756
10 26,74% $14.145.409
13 34,92% $26.062.388
15 39,23% $34.007.041
20 47,83% $53.868.672
Taxa de venda de energia fora do local
$ 0,029 kWh
Investimento inicial de 25% = 3.878.720
Taxa de venda de energia fora do local
$ 0,029 kWh
Investimento inicial de 100% = 15.514.880
APÊNDICE B. CENÁRIOS ECONÔMICOS
140
Comentários:
Esse é o cenário padrão que será utilizado na realização do EVTE da
dissertação. Não obstante, é válido verificar a Taxa Interna de Retorno (TIR) e o
VPL (Valor Presente Líquido) dos cenários seguintes para melhor visualização dos
riscos e rentabilidades do projeto.
Tabela 55: Cenário Pessimista; Analise de Sensibilidade com o $/kWh de 0,022.
CER
(US$ / ton. Co
2 eq.)
TIR VPL
7 8,29% $228.972
8 12,4% $4.201.298
10 17,98% $12.145.951
13 23,90% $24.062.930
15 27,04% $32.007.582
20 19,16% $15.007.347
CER
(US$ / ton. Co
2 eq.)
TIR VPL
7 0,00% ($632.966)
8 15,9% $3.339.360
10 25,23% $11.284.013
13 34,05% $23.200.992
15 38,55% $31.145.645
20 47,40% $51.007.276
Investimento inicial de 100% = 15.514.880
Taxa de venda de energia fora do local
$ 0,022 kWh
Investimento inicial de 25% = 3.878.720
Taxa de venda de energia fora do local
$ 0,022 kWh
APÊNDICE B. CENÁRIOS ECONÔMICOS
141
Tabela 56: Cenário Otimista; Analise de Sensibilidade com o $/kWh de 0,035.
CER
(US$ / ton. Co
2 eq.)
TIR VPL
7 12,91% $5.542.993
8 15,6% $9.515.319
10 20,07% $17.459.972
13 25,27% $29.376.951
15 28,15% $37.321.603
20 34,11% $57.183.235
CER
(US$ / ton. Co
2 eq.)
TIR VPL
7 16,24% $4.681.055
8 20,9% $8.653.381
10 27,89% $16.598.034
13 35,63% $28.515.013
15 39,78% $36.459.666
20 48,19% $56.321.297
Investimento inicial de 100% = 15.514.880
Taxa de venda de energia fora do local
$ 0,035 kWh
Investimento inicial de 25% = 3.878.720
Taxa de venda de energia fora do local
$ 0,035 kWh
Após a realização da análise de sensibilidade, pode-se concluir que uma
queda no valor da taxa de venda da Energia, reduz a viabilidade e o retorno do
projeto. Se essa taxa ficar no patamar de 0,22 $/kWh e de forma concomitante, um
valor da CER muito baixo (o que pode vir a acontecer, devido à crise mundial de
2008/2009 que tem gerado instabilidades nos mercados mundiais) o projeto
provavelmente não será realizado nesse momento, ou o investidor irá esperar um
pouco, exercendo uma opção real e investir mais a frente. Então a redução do valor
das taxas de venda de Energia ($/kWh) e de forma conjunta com a redução do
valor dos CER, são fatores que reduzem a viabilidade técnica e econômica do
projeto.
Na Tabela 57 será demonstrado outro cenário com uma elevação do
investimento para um patamar de US$ 19,4, utilizando todos os outros parâmetros
utilizados no cenário médio/padrão (por exemplo, US$ 0,029 / kWh e CER = US$
10 ton. Co
2
eq.).
APÊNDICE B. CENÁRIOS ECONÔMICOS
142
Tabela 57: Cenário com Investimento total elevado para US$ 19.495.127.
CER
(US$ / ton. Co
2 eq.)
TIR VPL
10 13,66% $7.974.473
CER
(US$ / ton. Co
2 eq.)
TIR VPL
10 17,76% $6.891.410
Investimento inicial de 100% = 19.495.127,60
Taxa de venda de energia fora do local
$ 0,029 kWh
Investimento inicial de 25% = 4.873.781,90
Taxa de venda de energia fora do local
$ 0,029 kWh
Abaixo serão analisados os cenários para produção de energia a partir do
biogás do lixo sem a obtenção de receitas com os créditos de carbono. É fato que o
projeto só será viável se houver uma elevação muito significativa no preço da
energia em $ / kWh. Só para efeitos comparativos, no Brasil, o projeto que obteve
maior remuneração no valor em $ / kWh foi o projeto do “Aterro Bandeirantes”, no
qual um banco (no caso, o Unibanco) é o IPP (produtores independentes de
energia). O mesmo produz energia a partir de biogás e fornecendo-a à matriz.
Como compensação, todas as sucursais do banco recebem eletricidade
gratuitamente. Logo estão vendendo a eletricidade com um preço que comprariam
no mercado, que é acima de R$200,00/MWh (aproximadamente $0,074/kWh).
Mesmo com esse valor de $0,074/kWh o projeto tem uma baixa TIR e um VPL
negativo. Abaixo é possível visualizar um comparativo entre valor da energia
($/kWh), Taxa Interna de Retorno (TIR) e Valor Presente Líquido (VPL).
APÊNDICE B. CENÁRIOS ECONÔMICOS
143
Tabela 58: Cenário sem obtenção de receitas com créditos de carbono; Analise de
Sensibilidade com diversas taxa de venda de energia em $/kWh.
Taxa de venda de
energia fora do
local ( $ / kWh) TIR VPL
0,074 3,09% ($6.321.228)
0,084 6,52% ($2.233.520)
0,094 9,09% $1.854.189
0,104 11,19% $5.941.897
0,114 12,96% $10.029.606
0,124 14,51% $14.117.314
Taxa de venda de
energia fora do
local ( $ / kWh) TIR VPL
0,074 -0,85% ($7.183.166)
0,084 4,87% ($3.095.458)
0,094 8,87% $992.251
0,104 11,99% $5.079.959
0,114 14,57% $9.167.668
0,124 16,79% $13.255.376
Investimento inicial de 100% = 15.514.880
CER (US$ / ton. Co
2
eq.) = 0
Investimento inicial de 25% = 3.878.720
CER (US$ / ton. Co
2
eq.) = 0
Abaixo serão apresentados dois cenários com o devido detalhamento das
receitas e despesas da Usina de Biogás. Com isso, foi possível realizar a Taxa
Interna de Retorno (TIR) e Valor Presente Líquido (VPL) apresentados nesse
trabalho.
1) Cenário 1 com Investimento inicial de US$ 15.514.880,00 e sem
financiamento.
2) Cenário 2 com Investimento inicial de US$ 3.878.720,00 (25% de US$
15.514.880,00) e com financiamento de US$ 11.636.160,00.
Os cenários apresentados são subsídios fundamentais para colaborar na
decisão fundamentada do empresário que decidirá qual opção e quando é mais
atrativo para realizar o investimento.
APÊNDICE B. CENÁRIOS ECONÔMICOS
144
Tabela 59: Cenário completo de investimento (Cenário 1 x Cenário 2).
2005
2006
2007
2008
2009
2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024
Capacidade Bruta da Usina (MW)
-
-
-
-
-
-
-
10,03
10,03
10,03
10,03
10,03
10,03
7,17
7,17
7,17
7,17
7,17
7,17
7,17
Capacidade de Rede da Usina
(MW)
- - - - - - - 9,33 9,33 9,33 9,33 9,33 9,33 6,67 6,67 6,67 6,67 6,67 6,67 6,67
Fator de Capacidade da Usina
(90%)
90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90%
Taxa de Vendas de Energia fora
do Local ($/KWh)
0,029 0,030 0,031 0,032 0,033 0,034 0,035 0,036 0,037 0,038 0,039 0,040 0,041 0,043 0,044 0,045 0,047 0,048 0,049 0,051
Vendas de Energia fora do Local
(MWH/ano)
- - - - - - - 73.548,0 73.548,0 73.548,0 73.548,0 73.548,0 73.548,0 52.535,0 52.535,0 52.535,0 52.535,0 52.535,0 52.535,0 52.535,0
Receitas de Energia fora do local
- - - - - - - 2.623.188,1 2.701.883,8 2.782.940,3 2.866.428,5 2.952.421,3 3.040.994,0 2.237.333,1 2.304.453,1 2.373.586,7 2.444.794,3 2.518.138,2 2.593.682,3 2.671.492,8
0,935 0,935
Taxa de Recuperação de Biogás
(m³/hora)
47,1
48,0
48,3
49,1
49,6
22.370
19.197
16.383
13.981
11.931
10.182
8.690
7.416
6.329
5.401
4.609
3.934
3.357
2.865
2.445
Redução de base (m³/hora)
0,0779
0,0794
0,0799
0,0813
0,0820
37
32
27
23
20
17
14
12
10
9
8
7
6
5
4
Redução de Emissões de Metano
(ton./ano)
125,06
127,39
128,28
130,41
131,63
59.393
50.967
43.496
37.120
31.678
27.034
23.071
19.689
16.803
14.340
12.237
10.444
8.913
7.606
6.491
CERs para Reduções de Metano
(ton. CO2 eq/ano)
2626,16
2675,10
2693,94
2738,68
2764,30
1.247.263
1.070.314
913.412
779.511
665.240
567.719
484.495
413.471
352.859
301.132
256.987
219.315
187.164
159.727
136.312
Taxas de Venda de CER
($/tonelada CO2 eq)
0
0
0
0
0
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
Receitas de CER das Reduções
de Metano ($/ano)
- - - - - 12.472.634 10.703.138 9.134.121 7.795.113 6.652.395 5.677.193 4.844.950 4.134.709 3.528.585 3.011.315 2.569.874 2.193.146 1.871.644 1.597.272 1.363.121
CERs da Deslocação de Energia
(ton. CO2eq/ano)
- - - - - - - 78.696 78.696 78.696 78.696 78.696 78.696 56.212 56.212 56.212 56.212 56.212 56.212 56.212
Receitas do Deslocamento de
Energia ($/ano)
- - - - - - - 786.964 786.964 786.964 786.964 786.964 786.964 562.125 562.125 562.125 562.125 562.125 562.125 562.125
RECEITA TOTAL
-
-
-
-
-
12.472.634
10.703.138
12.544.273
11.283.960
10.222.299
9.330.585
8.584.335
7.962.667
6.328.043
5.877.893
5.505.586
5.200.065
4.951.906
4.753.079
4.596.738
LFG Recuperado (MMBtu/ano)
7.373,1
7.510,5
7.563,4
7.689,0
7.761,0
3.501.780
3.004.982
2.564.469
2.188.533
1.867.707
1.593.912
1.360.254
1.160.849
990.675
845.448
721.510
615.741
525.477
448.445
382.706
Contribuição de Equidade para o
Custo Capital
3.878.720 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Preço de Compra de Biogás
($/MMBtu)
0,0348 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,06 0,06 0,06 0,06
Custos Anuais para a Compra de
Biogás ($)
0 0 0 0 0 0 124.866 109.758 96.478 84.805 74.545 65.525 57.597 50.628 44.503 39.118 34.385 30.225 26.568 23.353
Taxa de O&M da Usina de
Energia ($/kWhr)
0,0180 0,0185 0,0191 0,0197 0,0203 0,0209 0,0215 0,0221 0,0228 0,0235 0,0242 0,0249 0,0257 0,0264 0,0272 0,0280 0,0289 0,0298 0,0306 0,0316
Custo Anual de O&M da Usina de
Energia
0 0 0 0 0 0 0 1.628.186 1.677.031 1.727.342 1.779.163 1.832.537 1.887.514 1.388.690 1.430.350 1.473.261 1.517.459 1.562.982 1.609.872 1.658.168
O&M Anual do Sist. de Coleta e de
Control de Gás e Custos de Ampliação
0
0
0
0
0
0
352.245
362.813
373.697
384.908
396.455
408.349
420.599
433.217
446.214
459.600
473.388
487.590
502.218
517.284
Registo, Monitorização &
Verificação Anual
0
0
0
0
0
0
47.762
49.195
50.671
52.191
53.757
55.369
57.030
58.741
60.504
62.319
64.188
66.114
68.097
70.140
Serviço Anual de Dívida
1.359.447
1.359.447
1.359.447
1.359.447
1.359.447
1.359.447
1.359.447
1.359.447
1.359.447
1.359.447
1.359.447
1.359.447
1.359.447
1.359.447
1.359.447
0
0
0
0
0
Pagamentos a Comlurb
0
0
0
0
0
600.000
624.000
648.960
674.918
701.915
729.992
759.191
789.559
821.141
853.987
888.147
923.672
960.619
999.044
1.039.006
Pagamentos ao Fundo de Part.
dos Catadores
0 0 0 0 0 1.200.000 1.248.000 1.297.920 1.349.837 1.403.830 1.459.983 1.518.383 1.579.118 1.642.283 1.707.974 1.776.293 1.847.345 1.921.239 1.998.088
CUSTOS TOTAIS ANUAIS
5.238.167
1.359.447
1.359.447
1.359.447
1.359.447
1.959.447
3.708.321
5.406.359
5.530.163
5.660.446
5.797.188
5.940.403
6.090.130
5.690.984
5.837.288
4.630.419
4.789.386
4.954.875
5.127.038
5.306.040
FLUXO (receita-custos)
(5.238.167) (1.359.447) (1.359.447) (1.359.447) (1.359.447) 10.513.187 6.994.817 7.137.914 5.753.797 4.561.853 3.533.397 2.643.932 1.872.537 637.059 40.605 875.167 410.679 (2.969) (373.959) (709.302)
Estudo de Viabilidade Técnica e Economica (EVTE) de Aterro Sanitário
Cenário 2
2005
2006
2007
2008
2009
2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024
Capacidade Bruta da Usina (MW)
-
-
-
-
-
-
-
10,03
10,03
10,03
10,03
10,03
10,03
7,17
7,17
7,17
7,17
7,17
7,17
7,17
Capacidade de Rede da Usina
(MW)
- - - - - - - 9,33 9,33 9,33 9,33 9,33 9,33 6,67 6,67 6,67 6,67 6,67 6,67 6,67
Fator de Capacidade da Usina
(90%)
90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90% 90%
Taxa de Vendas de Energia fora
do Local ($/KWh)
0,029 0,030 0,031 0,032 0,033 0,034 0,035 0,036 0,037 0,038 0,039 0,040 0,041 0,043 0,044 0,045 0,047 0,048 0,049 0,051
Vendas de Energia fora do Local
(MWH/ano)
- - - - - - - 73.548,0 73.548,0 73.548,0 73.548,0 73.548,0 73.548,0 52.535,0 52.535,0 52.535,0 52.535,0 52.535,0 52.535,0 52.535,0
Receitas de Energia fora do local
- - - - - - - 2.623.188,1 2.701.883,8 2.782.940,3 2.866.428,5 2.952.421,3 3.040.994,0 2.237.333,1 2.304.453,1 2.373.586,7 2.444.794,3 2.518.138,2 2.593.682,3 2.671.492,8
0,935 0,935
Taxa de Recuperação de Biogás
(m³/hora)
47,1
48,0
48,3
49,1
49,6
22.370,5
19.196,8
16.382,6
13.981,0
11.931,5
10.182,4
8.689,7
7.415,9
6.328,7
5.401,0
4.609,2
3.933,5
3.356,9
2.864,8
2.444,8
Redução de base (m³/hora)
0,0779 0,0794 0,0799 0,0813 0,0820 37,0 31,8 27,1 23,1 19,7 16,8 14,4 12,3 10,5 8,9 7,6 6,5 5,6 4,7 4,0
Redução de Emissões de Metano
(ton./ano)
125,06
127,39
128,28
130,41
131,63
59.393,5
50.967,3
43.495,8
37.119,6
31.678,1
27.034,3
23.071,2
19.689,1
16.802,8
14.339,6
12.237,5
10.443,6
8.912,6
7.606,1
6.491
CERs para Reduções de Metano
(ton. CO
2
eq/ano)
2626,16 2675,10 2693,94 2738,68 2764,30
1.247.263,4 1.070.313,8 913.412,1 779.511,3 665.239,5 567.719,3 484.495,0 413.470,9 352.858,5 301.131,5 256.987,4 219.314,6 187.164,4 159.727,2 136.312,1
Taxas de Venda de CER
($/tonelada CO
2
eq)
0 0 0 0 0
10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0
Receitas de CER das Reduções
de Metano ($/ano)
- - - - - 12.472.634,3 10.703.138,2 9.134.121,2 7.795.112,9 6.652.395,3 5.677.193,4 4.844.950,3 4.134.709,1 3.528.585,2 3.011.315,4 2.569.874,3 2.193.145,9 1.871.643,6 1.597.271,7 1.363.121,1
CERs da Deslocação de Energia
(ton. CO2eq/ano)
- - - - - - - 78.696,4 78.696,4 78.696,4 78.696,4 78.696,4 78.696,4 56.212,5 56.212,5 56.212,5 56.212,5 56.212,5 56.212,5 56.212,5
Receitas do Deslocamento de
Energia ($/ano)
- - - - - - - 786.963,6 786.963,6 786.963,6 786.963,6 786.963,6 786.963,6 562.124,5 562.124,5 562.124,5 562.124,5 562.124,5 562.124,5 562.124,5
RECEITA TOTAL
- - - - - 12.472.634 10.703.138 12.544.273 11.283.960 10.222.299 9.330.585 8.584.335 7.962.667 6.328.043 5.877.893 5.505.586 5.200.065 4.951.906 4.753.079 4.596.738
LFG Recuperado (MMBtu/ano)
7.373,1 7.510,5 7.563,4 7.689,0 7.761,0 3.501.780,4 3.004.981,8 2.564.469,2 2.188.533,2 1.867.707,1 1.593.912,2 1.360.254,1 1.160.848,9 990.675,3 845.448,1 721.510,4 615.741,2 525.477,2 448.445,3 382.705,9
Contribuição de Equidade para o
Custo Capital
15.514.880 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Preço de Compra de Biogás
($/MMBtu)
0,035 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,06 0,06 0,06 0,06
Custos Anuais para a Compra de
Biogás ($)
0 0 0 0 0 0 124.866 109.758 96.478 84.805 74.545 65.525 57.597 50.628 44.503 39.118 34.385 30.225 26.568 23.353
Taxa de O&M da Usina de
Energia ($/kWhr)
0,0180 0,0185 0,0191 0,0197 0,0203 0,0209 0,0215 0,0221 0,0228 0,0235 0,0242 0,0249 0,0257 0,0264 0,0272 0,0280 0,0289 0,0298 0,0306 0,0316
Custo Anual de O&M da Usina de
Energia
0 0 0 0 0 0 0 1.628.186 1.677.031 1.727.342 1.779.163 1.832.537 1.887.514 1.388.690 1.430.350 1.473.261 1.517.459 1.562.982 1.609.872 1.658.168
O&M Anual do Sist. de Coleta e de
Control de Gás e Custos de Ampliação
0 0 0 0 0 0 352.245 362.813 373.697 384.908 396.455 408.349 420.599 433.217 446.214 459.600 473.388 487.590 502.218 517.284
Registo, Monitorização &
Verificação Anual
0
0
0
0
0
0
47.762
49.195
50.671
52.191
53.757
55.369
57.030
58.741
60.504
62.319
64.188
66.114
68.097
70.140
Serviço Anual de Dívida
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Pagamentos a Comlurb
0
0
0
0
0
600.000
624.000
648.960
674.918
701.915
729.992
759.191
789.559
821.141
853.987
888.147
923.672
960.619
999.044
1.039.006
Pagamentos ao Fundo de Part.
dos Catadores
0 0 0 0 0 1.200.000 1.248.000 1.297.920 1.349.837 1.403.830 1.459.983 1.518.383 1.579.118 1.642.283 1.707.974 1.776.293 1.847.345 1.921.239 1.998.088
CUSTOS TOTAIS ANUAIS
15.514.880 0 0 0 0 600.000 2.348.874 4.046.912 4.170.716 4.300.999 4.437.741 4.580.956 4.730.683 4.331.536 4.477.841 4.630.419 4.789.386 4.954.875 5.127.038 5.306.040
FLUXO (receita- custos)
(15.514.880) - - - - 11.872.634 8.354.265 8.497.361 7.113.244 5.921.301 4.892.844 4.003.379 3.231.984 1.996.506 1.400.052 875.167 410.679 (2.969) (373.959) (709.302)
Estudo de Viabilidade Técnica e Economica (EVTE) de Aterro Sanitário
Cenário 1
APÊNDICE C - TEORIA DAS OPÇÕES REAIS
Uma abordagem complementar à análise empresarial de projetos de
investimento baseada no Fluxo de Caixa Descontado é a Teoria de Opções Reais.
A aplicação deste enfoque será tanto maior quanto maiores forem as incertezas e
as flexibilidades gerenciais relacionadas ao projeto. Contudo, cabe ressaltar que
esta metodologia não substitui o método do Fluxo de Caixa Descontado, apenas
pode contribuir para enriquecer a avaliação empresarial do projeto.
A Teoria das Opções Reais, também chamada de teoria do investimento
sob incertezas, é uma metodologia relativamente recente (começou a ser
desenvolvida na década de 80) e que reconhece o valor das flexibilidades
gerenciais (ou opções) que estão embutidas naturalmente em um projeto (ou que
podem ser incluídas a certo custo). Em geral, quanto maiores forem às incertezas,
maior será o valor dessas flexibilidades ou opções.
Essa metodologia geralmente usa técnicas de modelagem das incertezas
ao longo do tempo – os processos estocásticos – e técnicas de otimização
dinâmica sob incerteza, como por exemplo, a programação dinâmica sob incerteza.
A Teoria das Opções Reais pode ser vista como um problema de
maximização de valor sujeito a restrições [uma diferença importante entre as
opções financeiras e as reais é o fato de que a administração pode afetar o valor do
ativo objeto (um projeto físico que está sob seu controle), ao passo que as opções
financeiras são “apostas” feitas por terceiros que não podem afetar o destino do
ativo objeto (por exemplo, uma ação de uma empresa na Bolsa de Valores)].
Tipicamente, procura-se maximizar o VPL (função objetivo) através do
gerenciamento ótimo das flexibilidades gerenciais (opções), sujeito a incertezas de
mercado (preço do petróleo, demanda de gás, etc.), a incertezas técnicas (volume e
qualidade de uma reserva, desempenho de uma nova tecnologia, etc.), e a
incertezas estratégicas (comportamento de outras firmas, cooperadoras ou
concorrentes que podem alterar o valor do projeto).
O valor de uma opção se eleva com a variabilidade do valor do ativo objeto.
Como se dá com as opções financeiras, o valor de uma opção real depende de
cinco parâmetros: o valor de mercado do ativo objeto em que se baseia a opção; o
preço de exercício da opção; o prazo restante até o vencimento da opção; a
APÊNDICE C. TEORIA DAS OPÇÕES REAIS
146
volatilidade do ativo objeto; e a taxa de juros livre de risco. Todos estes estão
claramente definidos para as opções financeiras, mas exigem melhor compreensão
no que se refere às opções reais. Um sexto parâmetro, que deve ser incluído em
Opções Reais, é a taxa de dividendos pagos pelo ativo objeto (“dividend yield”), que
pode ser interpretado como os fluxos de caixa (como % do valor do ativo objeto)
que deixam de ser ganhos enquanto não se exerce a opção [Se a opção real for
escrita como uma função de variáveis mais básicas como o preço de commodities,
então a taxa de dividendos é interpretada como “convenience yield” (taxa de
conveniência) e pode ser estimada com dados do mercado futuro: S = F exp[− (r –
δ) t), onde S é o preço spot, F é o preço futuro de um contrato expirando em t anos,
r é a taxa de juros livre de risco e δ é o convenience yield que se quer estimar].
Neste contexto, os parâmetros que afetam o valor de uma opção real são
apresentados de forma resumida na Figura 15:
Figura 15: Valor das Opções Reais.
A teoria das opções reais pode ser vista também como um esforço de
complementação dos conceitos de fluxo de caixa descontado, árvore de decisão
(com a abordagem correta de taxa de desconto e das probabilidades, é a teoria das
opções reais em tempo discreto) e simulação de Monte Carlo (que vem sendo
APÊNDICE C. TEORIA DAS OPÇÕES REAIS
147
usada para resolver problemas de opções reais). A teoria das opções reais busca
integrar essas metodologias numa abordagem consistente, à luz da teoria de
finanças corporativas.
As principais opções reais ou flexibilidades são:
a) opção de espera (ou de
timing
): compara fazer hoje o projeto com a
opção de postergar o projeto, fazendo o mesmo no futuro em melhores
condições ou mesmo não fazendo, a depender do cenário de evolução
das incertezas;
b) opção de expansão da produção: consiste em analisar o projeto
considerando que alguns cenários podem ser ótimos à expansão da
produção. Isso pode levar à aquisição de um terreno vizinho ao de um
projeto de refinaria, avaliando a possibilidade de expandir a sua
capacidade;
c) opções de abandono, de parada temporária e de mudança de uso:
consistem na possibilidade de interromper definitivamente ou
provisoriamente a produção de uma unidade ou um plano seqüencial de
investimento;
d) opções de aprendizagem: consideram a opção que o gerente tem de
investir em informação adicional antes de desembolsar uma grande
soma num projeto. Exemplos são os investimentos em sísmica (não
existe fluxo de caixa), em poços de delimitação, em teste de protótipos
de novos equipamentos, em teste/pesquisa de mercado, em Pesquisa e
Desenvolvimento (P&D) de forma geral, em capacitação e treinamento
de empregados (permitindo o exercício futuro de opções reais em
melhores condições), em sistemas pilotos de produção, entre outros;
e) opções de input (flexibilidade de insumos): valiosas quando o projeto
pode usar diferentes insumos para gerar um produto, pois o gerente
escolhe a combinação de insumos que maximiza o valor do projeto. Um
exemplo são os carros bi-combustíveis (álcool ou gasolina) e tri-
combustíveis (gás, álcool ou gasolina), que são opções reais para o
consumidor.
Após a explicitação da teoria das opções reais, esse apêndice será
encerrado com a exposição de alguns termos econômicos pertinentes ao mercado
para produção de energia renovável a partir do biogás de lixo em aterros sanitários.
APÊNDICE C. TEORIA DAS OPÇÕES REAIS
148
Tabela 60: Termos econômicos aplicado ao mercado de lixo.
MM
APÊNDICE D - COTAÇÃO MUNDIAL DOS CRÉDITOS DE CARBONO
O valor do crédito de Carbono (CER) está sujeito às vulnerabilidades do
mercado. No entanto, o valor do CER para realização da análise de sensibilidade
foi definido entre $7 a $20 tonelada de CO
2
equivalente, levando em conta
informações obtidas em sumários internacionais e aprovações de projetos de
energias renováveis no Brasil, que conseguiram, ou estão em vias de aprovação,
obtenção desses créditos.
Gráfico 10: Cotação dos créditos de carbono em Euro (CER) e EUA.
No Brasil, existem diversos projetos de Mecanismo de Desenvolvimento
Limpo (MDL), considerando o preço médio da tonelada CO
2
equivalente a US$ 10
dólares (menor preço praticado a US$ 5 dólares e maior preço US$ 15 dólares).
No aterro sanitário de Santa Tecla localizado no Rio Grande do Sul, por
exemplo, houve a comercialização do crédito de carbono a uma cotação de U$ 5 a
tonelada de CO
2
equivalente, conforme é verificado na Tabela 61.
APÊNDICE D. COTAÇÃO MUNDIAL DOS CRÉDITOS DE CARBONO
150
Tabela 61: Valor do Credito de Carbono no Aterro Santa Tecla – RS.
O mercado de crédito de carbono movimentou até 2005, US$10 bilhões de
dólares, e tem o potencial para atingir US$ 150 bilhões de dólares até 2012. Essa
estimativa envolve os países que ratificaram e os que não ratificaram o Protocolo
de Kyoto, mas criaram mecanismos de Crédito de Carbono, como é o caso dos
Estados Unidos da América (EUA). Abaixo, o Gráfico 11 sintetiza a idéia
apresentada.
Gráfico 11: Cenário mundial financeiro do mercado de carbono.
APÊNDICE E - EXEMPLO DE PLANTAS GERADORAS EXISTENTES NO
BRASIL
A recuperação do biogás, associada ao uso energético, pode colaborar
para o aumento da eficiência ambiental e energética dos sistemas de tratamento de
esgotos, visto que o biogás retorna ao sistema na forma de energia.
Algumas tecnologias encontradas na literatura propondo a solução do
gerenciamento de resíduos sólidos urbanos, como a utilização de turbinas a gás,
embora bastante conhecidas, sofrem grande rejeição por apresentarem elevado
custo de implantação, em função da necessidade de investimentos elevados para
a limpeza do biogás e dos gases de exaustão.
Atualmente o maior projeto de geração de energia elétrica a partir do biogás
está instalado no Aterro Bandeirantes em São Paulo, com capacidade instalada
de 20MW.
O Aterro Bandeirantes em São Paulo, é um dos maiores do mundo nesse
segmento, com capacidade para gerar energia para uma população de 400 mil
habitantes durante dez anos. O Aterro Bandeirantes assinou em seis (6) de abril de
2006, em São Paulo, o contrato de venda de certificados (créditos de carbono) de
um milhão de toneladas de carbono com o banco alemão KFW, o que deve render
24 milhões de euros.
O projeto Aterro Bandeirantes, busca proporcionar uma destinação
ambientalmente segura e sustentada ao lixo produzido na Cidade. Com a
transformação do gás em energia elétrica nos dois aterros, o Município deixará de
lançar até 2012 um total de 11 milhões de toneladas de dióxido de carbono na
atmosfera, evitando a emissão de um dos gases responsáveis pelo efeito estufa.
Isso corresponderá à poluição gerada por dois (2) milhões de veículos movidos com
derivados de petróleo - o equivalente a 40% da frota em circulação no Município. O
projeto resultará em créditos de carbono que serão negociados em leilão, gerando
recursos para a aplicação em novos projetos para a população.
APÊNDICE E. EXEMPLO DE PLANTAS GERADORAS EXISTENTES NO BRASIL 152
Figura 16: Projeto Aterro Bandeirantes.
Outro exemplo é o aterro de São João, um dos maiores aterros do Brasil,
localizado na região metropolitana de São Paulo. O objetivo do projeto é explorar o
biogás produzido no aterro de São João, usando-o para gerar eletricidade. O aterro
foi projetado de acordo com as práticas modernas e atualmente está classificado
como 8,3 (de 0 a 10) de acordo com a avaliação do aterro da agência ambiental de
São Paulo (CETESB – Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental). Além
da redução de emissões de metano, haverá também a produção de 20 MW de
eletricidade a partir de fonte renovável.
Outro exemplo de aterro bem sucedido no Brasil é o de Nova Iguaçu, no
Rio de Janeiro, sendo o primeiro no mundo a receber o aval da ONU para vender
créditos de carbono ao Governo Holandês no valor de 8,5 milhões de Euros.
Inaugurada em 2003, a Central de Tratamento de Resíduos de Nova Iguaçu
(CTR NI), localizada na região da Baixada Fluminense, no Estado do Rio de
Janeiro, foi o primeiro empreendimento consolidado pelo grupo NOVAGERAR. O
projeto “Nova Gerar”, foi o primeiro projeto de Mecanismo de Desenvolvimento
APÊNDICE E. EXEMPLO DE PLANTAS GERADORAS EXISTENTES NO BRASIL 153
Limpo (MDL), dentro das normas do Protocolo de Quioto, aprovado pela ONU no
mundo. Seu modelo de infra-estrutura e gestão recebeu em 2008 as certificações
ISO 9001 (gestão de qualidade) e 14001 (gestão ambiental).
A CTR NI é composta por:
a) Aterro Sanitário e Industrial;
b) Unidade de Tratamento de Efluentes Percolados (chorume);
c) Unidade de tratamento de Resíduos de Serviços de Saúde;
d) Unidade de Reciclagem de Resíduos de Construção Civil;
e) Unidade de Gerenciamento de Resíduos;
f)Centro de Educação Ambiental;
g) Viveiro de mudas de Mata Atlântica.
Outros exemplos no Brasil:
Já foram realizadas experiências de aproveitamento energético com a venda
do gás de lixo em Natal e no Rio de Janeiro na década de 1970.
Segundo Muylaert (2000), foi implementado, nos anos 1970, um projeto de
coleta de biogás no aterro sanitário do Caju. O transporte do biogás produzido era
realizado por um gasoduto de 4 km até a planta de gás da Companhia Estadual de
Gás (CEG), em São Cristóvão. Nesse local, o biogás era adicionado ao nafta e
posteriormente craqueado para gás manufaturado, a fim de ser distribuído para uso
residencial no Rio de Janeiro.
Em dez anos de operação, o sistema recuperou 20 milhões de m³ de GDL,
que foram adicionados ao gás produzido pela planta da CEG, sem nenhum tipo de
tratamento especial, a custos operacionais extremamente baixos.
Rio de Janeiro
O aterro sanitário do Caju está localizado às margens da Baía de
Guanabara, a oito quilômetros do centro da Cidade do Rio de Janeiro. Foi instalado
em 1935 e operou até 1977, quando foi fechado.
APÊNDICE E. EXEMPLO DE PLANTAS GERADORAS EXISTENTES NO BRASIL 154
Durante sua operação, não existia controle sobre a quantidade e a qualidade
do lixo. Na verdade, esse era um aterro aberto, com uma cobertura de terra
irregular que recebeu aproximadamente 30 milhões de m³ de lixo. O aterro foi
expandido em uma área de aproximadamente um milhão de m² e totalmente
recoberto por camadas irregulares de argila. Seu ponto-padrão mais alto fica cerca
de 20 m acima do nível do mar. Seu sistema de coleta de biogás ocupa uma área
de aproximadamente 250 mil m² e está localizado nas últimas áreas aterradas.
Por causa das altas taxas de pluviosidade e insolação do Rio de Janeiro,
bem como da alta taxa de material orgânico do lixo no Estado, existem condições
ideais para produção de GDL. Mesmo sem qualquer tipo de tratamento do lixo e
área de coleta de apenas um quarto do total do aterro, 12 anos após seu
fechamento, medições realizadas pela Comlurb atestam níveis de produção de gás
ainda aceitáveis para aproveitamento energético economicamente viável [Muylaert
(2000)].
Natal
A cidade de Natal produzia aproximadamente 500 toneladas de lixo urbano
por dia na década de 1980, que eram dispostos em um depósito controlado próximo
a uma grande duna de areia.
Em função da alta percentagem de matéria orgânica, das altas taxas
pluviométricas e da temperatura da região, identificou-se o grande potencial de
produção de GDL. Em 1983, a administração da cidade decidiu elaborar três
projetos para utilização desse gás:
a) em uma cozinha comunitária para moradores de baixa renda da
comunidade próxima ao aterro;
b) em uma rede de distribuição de gás conectada diretamente a uma
comunidade próxima de 150 habitantes; e
c) em uma ligação para alimentação de uma caldeira de uma indústria de
castanha-de-caju.
O custo do investimento estimado foi de US$ 50 mil e, apesar de
apresentado para agências de investimento federal, não obteve financiamento.
Mesmo assim, a administração municipal de Natal decidiu implementar a cozinha
industrial com recursos próprios, o que aconteceu em 1986.
APÊNDICE F - LEGISLAÇÃO APLICADA AOS RESÍDUOS SÓLIDOS
A legislação ambiental brasileira tomou um novo rumo com a definição da
nova Política Nacional de Meio Ambiente (Lei Nº 6.938/1981), incorporada à
Constituição Federal de 1988.
Outro instrumento importante é a Lei de Crimes Ambientais (9.605/1998) e
suas regulamentações (Decreto Nº 3.179/1999), que atribuem penas restritivas de
direito a pessoas jurídicas. No que se refere a padrões específicos para resíduos
sólidos, o texto dessas leis ainda não foi definido. No Brasil, a vasta maioria das
regulamentações faz parte da Constituição Federal e de outros instrumentos legais
federais aos quais se subordinam as legislações estaduais e municipais. Os
instrumentos atuais diretamente relacionados à questão dos resíduos sólidos são
encontrados principalmente nos regulamentos da ABNT. Como regra, não há
exigências de coleta mandatória nem de queima de gases de aterro. Assim, por
exemplo, a Resolução do CONAMA apenas requer que os projetos de deposição
de resíduos considerem a coleta e queima de gases de aterro.
Serão listados abaixo os principais instrumentos de legislações, resoluções,
entre outros, pertinentes ao caso:
a) Resolução Conama nº 005, de 31 de março de 1993 - Dispõe sobre o
tratamento de resíduos gerados em estabelecimentos de saúde, portos e
aeroportos e terminais ferroviários e rodoviários;
b) Lei ordinária 787, de 1997 - Dispõe sobre o Programa de Prevenção de
Contaminação por Resíduos Tóxicos, a ser promovido por empresas
fabricantes de lâmpadas fluorescentes, de vapor de mercúrio, vapor de
sódio e luz mista e dá outras providências;
c) Resolução Conama nº 237, de 19 de dezembro de 1997 - Estabelece
norma geral sobre licenciamento ambiental, competências, listas de
atividades sujeitas a licenciamento, etc.;
APÊNDICE E. EXEMPLO DE PLANTAS GERADORAS EXISTENTES NO BRASIL
156
d) Resolução Conama nº 257, de 30 de junho de 1999 - Define critérios
de gerenciamento para destinação final ambientalmente adequada de
pilhas e baterias, conforme especifica;
e) Resolução Conama nº 283/2001 – Dispõe sobre o tratamento e a
destinação final dos resíduos dos serviços de saúde. Esta resolução visa
aprimorar, atualizar e complementar os procedimentos contidos na
Resolução Conama nº 05/93 e estender as exigências às demais
atividades que geram resíduos de serviços de saúde.
Da normalização técnica da Associação Brasileira de Normas Técnicas
(ABNT), citam-se abaixo somente algumas mais específicas ao tema tratado:
a) NBR 8.419-04/1992 - Nessa norma técnica é feita a apresentação de
projetos de aterros sanitários de resíduos sólidos urbanos. Estabelece os
requisitos e as condições mínimas necessárias para apresentar de um
projeto.
b) NBR 8.849-04/1985 - Regulamenta a apresentação de projetos de
aterros controlados de resíduos sólidos urbanos;
c) NBR 8.843-07/1996 - Versa sobre gerenciamento de resíduos sólidos em
aeroportos;
d) NBR 10.004 - Esta Norma classifica os resíduos sólidos quanto aos seus
riscos potenciais ao meio ambiente e à saúde pública, para que possam
ser gerenciados adequadamente.
e) NBR 10.007-09/1987 - Versa sobre a amostragem de resíduos;
f) NBR 12.235-04/1992 - Regulamenta o armazenamento de resíduos
sólidos perigosos;
g) NBR 11.175-07/1990 - Regulamenta a incineração de resíduos perigosos
e estabelece padrões de desempenho;
APÊNDICE F - LEGISLAÇÃO APLICADA AOS RESÍDUOS SÓLIDOS
APÊNDICE E. EXEMPLO DE PLANTAS GERADORAS EXISTENTES NO BRASIL
157
h) NBR 12.980-08/1993 - Versa sobre coleta, varrição e acondicionamento
de resíduos sólidos urbanos.
i) NBR 13.463-09/1995 - Versa sobre a coleta de resíduos sólidos;
j) NBR 13.591-03/1996 - Regulamentação da Compostagem;
k) NBR 13.894-06/1997 - Versa sobre o tratamento no solo e seus devidos
Procedimentos;
l) NBR 14.599-06/2003 - Versa sobre os requisitos de segurança para
coletores-compactadores de carregamento traseiro e lateral;
m) NBR 14.879-08/2002 - Versa sobre Coletor-Compactador de resíduos
sólidos e devida definição do volume;
n) NBR 12.808-01/1993 - Versa sobre os resíduos de serviços de saúde;
o) NBR 12.809-02/1993 - Versa sobre o manuseio de resíduos de serviço
de saúde;
p) NBR 1.321-02/2003 - Regulamenta o transporte terrestre de resíduos;
q) NBR 12.807-01/1993 - Versa sobre resíduos de serviços de saúde;
r) NBR 8.418-12/1983 - Regulamenta a apresentação de projetos de
aterros de resíduos industriais perigosos.
s) NBR 10.157-12/1987 - Regulamenta aterros de resíduos perigosos-
Critérios para projeto, construção e operação; Fixa as condições
mínimas exigíveis para projeto e operação de aterros de resíduos
perigosos, de forma a proteger adequadamente as coleções hídricas
superficiais e subterrâneas próximas, bem como os operadores destas
instalações.
t) NBR 13.896-06/1997 - Regulamenta aterros de resíduos não perigosos
fixando as condições mínimas exigíveis para o projeto, implementação e
operação de resíduos não perigosos
APÊNDICE F - LEGISLAÇÃO APLICADA AOS RESÍDUOS SÓLIDOS
APÊNDICE E. EXEMPLO DE PLANTAS GERADORAS EXISTENTES NO BRASIL
158
u) Regulação NBR 9.690 - Fixa especificações exigíveis de mantas de
polímeros para impermeabilização, a serem aplicadas sem contato com
materiais asfálticos. Como polímero, para efeito desta especificação,
entende-se o policloreto de vinil (PVC).
v) Regulação NBR 9.229 - Fixa especificações exigíveis de mantas de
elastômeros destinadas à execução de impermeabilização na construção
civil. Esta Norma está baseada no copolímero de isobutileno isopreno.
w) Norma NBR 5.681 - Fixa condições mínimas a serem preenchidas no
controle tecnológico da execução de aterros em obras de construção e
edificação residenciais, comerciais ou industriais de propriedade pública
ou privada.
x) Norma NBR 8.083 - Define os termos técnicos usados na
impermeabilização.
y) Norma NBR 11.682 – Fixa as condições exigíveis para o estudo e
controle da estabilidade dos componentes naturais ou dos componentes
resultantes das escavações, assim como o controle e a estabilização de
projetos de estabilização.
z) Norma NBR 13.028 – Define o procedimento para a elaboração e
apresentação de projetos de disposição de rejeitos.
aa) Norma NBR 13.895 – Fixa as condições mínimas exigíveis para a
construção de poços de monitoramento e amostragem.
bb)
A
NBR 12810-02/1993 – Versa sobre Coleta de Serviços de Saúde
As Instituições Reguladoras do setor mais relevantes estão listas abaixo:
a) CONAMA - Conselho Nacional do Meio Ambiente, criado pela Lei
8028/90 e responsável pela publicação das resoluções que serão mais
tarde promulgadas como norma ambiental. Tem autoridade para
requerer, quando considerado necessário, estudos sobre o possível
impacto ambiental de projetos públicos e privados, bem como para pedir
a agências federais, estaduais e municipais e a entidades privadas as
APÊNDICE F - LEGISLAÇÃO APLICADA AOS RESÍDUOS SÓLIDOS
APÊNDICE E. EXEMPLO DE PLANTAS GERADORAS EXISTENTES NO BRASIL
159
informações necessárias para avaliar os estudos ambientais e os
relatórios correspondentes a projetos ou atividades que poderão causar
impactos significativos no ambiente, particularmente em áreas
consideradas patrimônio nacional.
b) IBAMA - Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais
Renováveis, com sede em Brasília e escritórios em todos os estados. É
uma entidade com estatuto legal e independência financeira e
administrativa estabelecida com o objetivo de formular, criar e fazer
cumprir a política ambiental nacional.
Já as autoridades de controle para a gestão de resíduos sólidos dentro do
País são da responsabilidade dos municípios de cada estado. Por exemplo, na
cidade de São Paulo a agência responsável pela gestão de resíduos sólidos é a
LIMPURB. No Rio de Janeiro a COMLURB. Em São Paulo, a Agência de Proteção
Ambiental e a CETESB também participam desse esforço. A Agência distribui a
autorização ambiental preliminar para a operação de aterros sanitários e é
responsável pela distribuição de concessões para a instalação e operação de novas
unidades.
A privatização das atividades de gestão de resíduos sólidos no Brasil
começou na década de 1970, mas só veio a ganhar importância na década de 1990
devido à onda de privatização que varreu todo o setor público brasileiro - atingindo,
principalmente, os municípios de tamanho grande ou médio e o sul do País. Por
outro lado, os resíduos industriais sempre foram geridos pelo setor privado,
segundo o princípio do poluidor-pagador definido pela legislação ambiental
brasileira. Esse setor é altamente ineficiente no Brasil, onde se estima não chegar a
50% o resíduo perigoso industrial que recebe tratamento adequado. Para indicar
exatamente a gravidade da situação desse setor no Brasil é importante mencionar
que no Estado do Rio de Janeiro, o segundo maior do País em termos de atividade
industrial, existe apenas uma unidade de tratamento e disposição final de resíduos
perigosos: uma associação formada por Bayer e Tredi, uma companhia francesa
especializada em serviços ambientais.
Abaixo são listadas outras Instituições Relevantes, para o setor ambiental e
de energias renováveis.
APÊNDICE F - LEGISLAÇÃO APLICADA AOS RESÍDUOS SÓLIDOS
APÊNDICE E. EXEMPLO DE PLANTAS GERADORAS EXISTENTES NO BRASIL
160
a) ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas: estabelece os
padrões técnicos a nível nacional.
b) CETESB - Companhia de Tecnologia e Saneamento Ambiental: agência
subordinada à Secretaria Estatal do Meio Ambiente do Estado de São
Paulo que realiza o controle, monitoramento e supervisão da qualidade
ambiental no Estado.
c) CRA - Centro de Recursos Ambientais: agência estadual ligada à
Secretaria de Meio Ambiente e Recursos Hídricos do Estado da Bahia.
d) INEA - O Governo do Estado do Rio de Janeiro criou através da Lei nº
5.101, de 04 de outubro de 2007, o Instituto Estadual do Ambiente
(INEA) com a missão de proteger, conservar e recuperar o meio
ambiente para promover o desenvolvimento sustentável. O novo instituto,
instalado em 12 de janeiro de 2009, unifica e amplia a ação dos três
órgãos ambientais vinculados à Secretaria de Estado do Ambiente
(SEA): a Fundação Estadual de Engenharia e Meio Ambiente (Feema), a
Superintendência Estadual de Rios e Lagoas (Serla) e o Instituto
Estadual de Florestas (IEF).
APÊNDICE F - LEGISLAÇÃO APLICADA AOS RESÍDUOS SÓLIDOS
APÊNDICE G - Contrato Típico da Compra e Venda de Biogás
São elencados abaixo os elementos chaves de um típico contrato de
compra e de vendas do biogás do lixo de aterros sanitário. O contrato é
caracterizado pela bilateralidade entre o “vendedor” do LFG (biogás de aterro
sanitário) que é tipicamente o proprietário da operação de descarga, e o comprador
do LFG.
- Indicações preliminares
As indicações preliminares destacam tipicamente:
• Responsabilidades do vendedor e do comprador;
• Os termos e condições associados com o fornecimento de LFG ao comprador; e
• Garantias de desempenho do vendedor.
- Definições
Esta seção inclui tipicamente os termos que são centrais ao acordo (por
exemplo, data comercial da operação, de entrega de LFG ponto, termo do acordo,
entre outros aspectos relevantes a serem acordados entre as partes).
- Construção do projeto
Esta seção descreve tipicamente quais são as responsabilidades do
vendedor e do comprador em relação a:
• A instalação do projeto;
• Obtenção de licenças, como por exemplo, LI (licença de instalação) e LO (licença
de operação)
• Obrigações com operação e manutenção;
• Definição da parte responsável pelo pagamento de taxas e impostos;
APÊNDICE E. EXEMPLO DE PLANTAS GERADORAS EXISTENTES NO BRASIL
162
• A programação da construção e devida descrição de quem é a responsabilidade
pelos possíveis atrasos e quais são as penalidades pecuniárias (multa e mora); e
• Outros aspectos relevantes de acordo com o projeto em específico.
- Termo
Esta seção define tipicamente:
• O período inicial do contrato que será feito;
• Alguma extensão do termo (por exemplo, renovação por igual período ou não);
• Algumas obrigações depois do fim do contrato; e
• Alguma opção à compra a facilidade de LFG.
Manutenção, operação e obrigações acessórias
Esta seção explica tipicamente responsabilidades do vendedor e do
comprador em relação à operação e a manutenção do projeto. Lista-se os principais
tópicos:
• Projeto, construção, instalação, e conformidade operacional;
• Fonte de água e seu possível custo;
• Ponto de entrega, facilidade da produção de eletricidade, e modificação de
sistema da produção;
• Conformidade do projeto;
• Documentação e licenças (LP [licença prévia], LI [licença de instalação] e LO
[licença de operação]) a serem obtidas e o lapso temporal para obtenção de cada
uma delas;
• Troca de informação e a confidencialidade das mesmas;
• Cooperação mútua entre o vendedor e o comprador; e
APÊNDICE G
-
CONTRATO TÍPICO DA COMPRA E VENDA DE BIOGÁS
APÊNDICE E. EXEMPLO DE PLANTAS GERADORAS EXISTENTES NO BRASIL
163
• Direito e condições de entrada ao local de operação de descarga.
- Termino ou ruptura do contrato
Esta seção aborda tipicamente, as circunstâncias em que o vendedor ou
comprador pode encerrar o contrato de forma antecipada ou não e de que forma os
mesmos obtêm os seus devidos direitos com relação, por exemplo, aos possíveis
danos que podem vir a ocorrer no projeto e quais são os remédios legais a serem
utilizados. Os principais pontos desse tópico são:
• Atraso de pagamentos por parte do comprador ao vendedor durante um prazo de
Três meses, pode ser motivo para encerramento do contrato por parte do vendedor.
O vendedor pode acionar na Comarca da Capital do Rio de Janeiro, a dívida mais
perdas e danos (materiais e dependendo do caso morais), cobrando juros e mora
da dívida.
• O não fornecimento do biogás acordado pelo contrato, é motivo para que seja
realizada uma notificação extrajudicial. O problema se repetindo por mais de duas
vezes (meses), o comprador por extinguir o contrato sem multa e buscar seus
devidos direitos (perdas e danos devido ao prejuízo ocorrido ao comprador pela
ausência da disponibilidade do biogás acordado no contrato) na esfera judicial
competente para o caso.
Além desses dois pontos, em cada contrato as partes devem acordar quais
são as condições para encerramento e ruptura do contrato. Deve estipular qual o
período mínimo para que o contrato possa ser rompido sem multa e/ou mora. E
também, quanto tempo (em dias ou meses) são necessários para ser aceita esta
ruptura (uma espécie de aviso prévio). Em um negócio dessa envergadura o
comprador ou o vendedor, não podem sair do negócio do dia para o outro.
Normalmente são acordados 90 dias de aviso prévio, principalmente para que o
vendedor possa encontrar um novo comprador para a matéria prima que não será
mais comprada, e com isso, tentando reduzir suas possibilidades de prejuízos e
mitigar riscos.
- Pagamentos
Esta seção endereça tipicamente a estrutura do pagamento do projeto, incluindo:
APÊNDICE G - CONTRATO TÍPICO DA COMPRA E VENDA DE BIOGÁS
APÊNDICE E. EXEMPLO DE PLANTAS GERADORAS EXISTENTES NO BRASIL
164
• Pagamentos periódicos do comprador ao vendedor (por exemplo, $ 35/MMBTU de
LFG fornecido);
• Alguma compensação adicional (por entrega antecipada, por exemplo);
• Onde os pagamentos devem ser feitos e qual será a moeda a ser utilizada
(geralmente é a moeda americana [o dólar = $]); e
• Termos da penalidade por pagamento tardio (percentual de juros e mora). Esta
seção pode igualmente endereçar todas as garantias do pagamento do comprador
ao vendedor em tempo oportuno.
- Medições e monitoração
Esta seção define tipicamente:
• Responsabilidade do vendedor de instalar e manter LFG que medem o
equipamento de monitoração;
• O direito ou não do comprador instalar seu próprio equipamento de medição
alternativo; e
• O controle e a garantia da qualidade associados com o equipamento do vendedor.
- Indenização e seguro
Esta seção cobre tipicamente as provisões gerais da indenização que
mantêm o vendedor e o comprador inofensivos, a menos que o dano for causado
pela negligência ou pela ação relativa. As indenizações ambientais também são
discutidas. Mais, o seguro é discutido geralmente nesta seção, definindo o que o
vendedor e o comprador acordam sobre o tema. Lista-se os principais pontos:
• De quem é a responsabilidade do pagamento (isto é, seguro de responsabilidade
geral). Além disso, como são os critérios para definição de qual será a seguradora;
• Empregados (por exemplo, compensação dos trabalhadores e seguro de
responsabilidade);
• Automóveis; e
APÊNDICE G - CONTRATO TÍPICO DA COMPRA E VENDA DE BIOGÁS
APÊNDICE E. EXEMPLO DE PLANTAS GERADORAS EXISTENTES NO BRASIL
165
• Outros.
- Arbitragem
Esta seção define tipicamente como toda a disputa do acordo entre o
vendedor e o comprador será estabelecida pelo arbítrio na localidade onde o
projeto de LFGTE é situado. Tais decisões realizadas pelo arbítrio são definitivas, e
as despesas do arbítrio são tipicamente rachadas igualmente entre o vendedor e o
comprador. Deve-se lembrar que a arbitragem é uma forma célere e menos custosa
para resolução de possíveis litígios entre as partes. Os principais pontos são:
• Um exame das circunstâncias da condenação do projeto sob as quais o acordo
poderia seja terminado;
• Algumas provisões monetárias das concessões e dos danos; e
• Termos por que a condenação do projeto ocorrerá entre o vendedor e o
comprador.
- Aspectos finais gerais
Esta seção inclui tipicamente os seguintes tipos de categorias:
• Data eficaz (isto é, quando o acordo oficialmente se inicia).
• Força maior (isto é, quando algumas das partes não serão penalizadas). Por
exemplo: batidas inesperadas, chuvas de granizo, entre outros;
• Ações pelo vendedor e pelo comprador;
• Os devidos sucessores e suas possíveis atribuições (isto é, o contrato que anota
que os termos e as provisões do acordo se aplicarão a todos os sucessores ou
cessionários [ou não], e as obrigações devidas que poderão ser transferidas);
• Construção do contrato (o contrato deve estar de acordo com a lei nacional e o
acordo entre as partes);
• Informação confidencial (quais são os requisitos devem ser seguidos para manter
a segurança da informação e penalidades para possíveis desvios de condutas e
APÊNDICE G - CONTRATO TÍPICO DA COMPRA E VENDA DE BIOGÁS
APÊNDICE E. EXEMPLO DE PLANTAS GERADORAS EXISTENTES NO BRASIL
166
apropriações indébitas de informações confidenciais para uso indevido e
enriquecimento ilícito);
• Beneficiários do terceiro; e
• Limitação da responsabilidade de cada parte do contrato e seus possíveis
sucessores.
No final do contrato deve ser colocada a cidade da assinatura do contrato, o
dia do mês, o mês e o ano. Além disso, devem as partes realizar a assinatura do
contrato e realizarem o reconhecimento de firma por autenticidade. Além disso, faz
necessário pelo menos duas testemunhas. Além disso, esse modelo de contrato é
apenas um plano de vôo inicial, sendo necessário analisar cada caso para detalhar
as nuances de cada tipo de negócio e a vontade das partes.
APÊNDICE G - CONTRATO TÍPICO DA COMPRA E VENDA DE BIOGÁS
ANEXO A - ICMS ECOLÓGICO
O ICMS Ecológico é um mecanismo que possibilita aos municípios
acessarem recursos financeiros arrecadados pelos Estados do ICMS, Imposto
sobre Circulação de Mercadorias e Serviços, a partir da definição, em leis
estaduais, de critérios ambientais para a partilha de parte da “quota-parte” que os
municípios têm direito de receber como transferências constitucionais.
Esta oportunidade aproveita, o disposto no inciso II, do artigo 158 da
Constituição Federal, que define poder os Estados legislar sobre até ¼ do
percentual a que os municípios têm direito de receber do ICMS,
regulamentado pela Lei Federal Complementar nº 63/90. Vinte e quatro Estados
brasileiros já aprovaram ou estão debatendo suas legislações sobre o ICMS
Ecológico.
Estados que possuem o ICMS Ecológico aprovado, implantado ou em
implantação
O Paraná foi o primeiro Estado brasileiro a aprovar o ICMS
Ecológico, inicialmente dispondo sobre o tema na Constituição Estadual de 1989,
depois em regulamentação através da lei Complementar nº 59, em 1991. No caso
paranaense são observados dois critérios ambientais, a conservação da
biodiversidade e dos mananciais de abastecimento para municípios vizinhos. À
iniciativa do Paraná seguiram-se depois outros treze Estados, que estão em
diferentes estágios de implantação do ICMS Ecológico. Além, destes praticamente
todos os Estados do Brasil, ou tem o ICMS Ecológico aprovado, ou em discussões
avançadas ou não sobre o tema. A seguir, serão feitas observações gerais sobre
todos estes casos, analisando em primeiro lugar os Estados que já possuem o
ICMS Ecológico aprovados.
ANEXO A. ICMS ICOLÓGICO
168
São Paulo - São Paulo aprovou a legislação sobre o ICMS Ecológico em
1993, destinando 0,5% aos municípios que possuem unidades de conservação
criadas pelo Estado. No ano de 2006, estes recursos
representaram aproximadamente 72.000.000,00 de reais. A SEMA está, com apoio
da Aliança para a Mata Atlântica (SOS Mata Atlântica e Conservação Internacional),
mais a The Nature Cosnervancy, FREPESP e WWF, envidando esforços visando
aprimorar a legislação estadual, que poderá vir a considerar além das unidades de
conservação estaduais, unidades de conservação de outros níveis de gestão, com
ênfase nas RPPN - Reserva Particular do Patrimônio Natural.
Rio Grande do Sul - O Rio Grande do Sul aprovou o ICMS Ecológico
em 1997 através da Lei Estadual n.
o
11.038, utilizando para tanto o critério de
biodiversidade através das unidades de conservação . O modelo operacional
gaúcho é diferente do paranaense e implica na composição do critério ambiental
com o critério de superfície territorial municipal. O Estado procura forma de fazer
avançar a legislação, deixando mais objetivo o processo de cumprimento em favor
da conservação ambiental.
Minas Gerais - foi o terceiro Estado a colocar esse dispositivo em prática,
denominando-o de "Lei Robin Hood" (Lei Complementar Estadual n.
o
12.040/95). O
modelo mineiro aprimora em relação ao paranaense, incluindo outros critérios,
como tratamento de lixo, de esgoto, patrimônio cultural, educação, áreas cultivadas,
número de habitantes por município, 50 municípios mais populosos, receita própria.
Outra inovação diz respeito ao grau da implementação, onde os percentuais
aumentam ano a ano, causando menos impactos aos municípios, que antes tinham
sua receita potencialmente oriunda do valor adicionado fiscal (LOUREIRO, 1997).
Rondônia - está implantando o ICMS Ecológico criado através da Lei
Complementar Estadual n.
o
147/96 e calcado apenas no critério referente às
Unidades de Conservação e outros espaços especialmente protegidos. Um
parâmetro da Lei de Rondônia refere-se à redução do ICMS Ecológico aos
municípios cujas Unidades de Conservação sofram invasões ou outros tipos de
agressões objetivas, o que no Paraná é tratado, mas apenas através de atos
normativos complementares (LOUREIRO, 1997).
ANEXO A. ICMS ICOLÓGICO
169
Mato Grosso do Sul - Aprovou o ICMS Ecológico no ano de 1994, ficando
esta Lei latente até o ano 2000, quando foi regulamentada pela Lei Complementar
Estadual n.
o
2.193/00. Além dos vários critérios considerados e da graduação de
implementação, o Mato Grosso do Sul estabelece condições a que os índices
ambientais possam vir a ser modificados durante o exercício civil. Neste momento
discute-se na Assembléia Legislativa alterações na legislação atual e alguns
setores ambientalistas do Estado demonstram preocupações com possíveis
retrocessos.
Mato Grosso - A exemplo do Mato Grosso do Sul, o Mato Grosso aprovou
o ICMS Ecológico através da Lei nº 73, de 7 de dezembro de 2000, que orientou a
implantação de forma gradual, ou seja, num primeiro momento pelo critério apenas
quantitativo, e numa segunda etapa pelo critério qualitativo. Embora utilizando
terminologias diferentes, a Lei adota os mesmos procedimentos para os cálculos
dos percentuais a que os municípios têm direito que aqueles utilizados no Estado
do Paraná. O Decreto Estadual n.
o
2.758, de 16 de julho de 2001, que
regulamentou a Lei nº 73/00, traz conceitos e orienta procedimentos técnicos e
administrativos visando o cumprimento da Lei, além de afirmar a necessidade da
qualificação das unidades de conservação, tratar dos compromissos a serem
assumidos pelos municípios, criar e organizar o Cadastro Estadual de unidades de
conservação, definir os procedimentos de cálculos, a edição, as alterações e
democratização de informações referente aos índices. O Mato Grosso teve
aprovado em 2004 a Lei 157 e em 2008 está em processo de avaliação e
consolidação do ICMS Ecológico.
Pernambuco - O ICMS Ecológico é denominado de "ICMS Sócio-
Ambiental", foi aprovado pela Lei Estadual n.
o
11.899, de 21 de dezembro de 2000,
e destina 12% (doze por cento) a partir do ano 2003 considerando aspectos sócio-
ambientais. Destes aspectos, 1% (um por cento) destina-se para os municípios que
possuem unidades de conservação e 5% (cinco por cento) devem ser distribuídos
de forma igualitária aos municípios que possuam unidade de compostagem ou
aterro sanitário controlado.
Amapá - Aprovou o ICMS Ecológico através da Lei Estadual 322, de 23 de
dezembro de 1996, no contexto de uma reforma nos critérios de repasse. Em
ANEXO A. ICMS ICOLÓGICO
170
relação às unidades de conservação segue o modelo de cálculo dos índices
realizados no Paraná.
Tocantins - O Estado do Tocantins passou a ter o ICMs Ecológico através
da aprovação da Lei nº 1.323, de 04 de abril de 2002. Além dos critérios clássicos
utilizados em outros estados, a lei tocantinense utiliza outros critérios tais como:
aprovação de legislação ambiental local e dotação orçamentária que resultem na
estruturação da Política Municipal do Meio Ambiente e da agenda 21 local, controle
de queimadas e combate a incêndios, promoção da conservação e do manejo dos
solos, saneamento básico e conservação da água e coleta e destinação do lixo. A
inclusão destes critérios na redistribuição do ICMS teria como objetivo fundamental
a indução de ação mais efetiva do poder público local e das entidades da sociedade
civil, no esforço pela melhoria da qualidade de vida, minimização das
desigualdades sociais e erradicação da pobreza, pelo exercício da cidadania. A
exemplo do que já existe em outros Estados, o critério unidades de conservação e
terras indígenas também estão presentes. O Tocantins utiliza variáveis quantitativas
e qualitativas no processo de cálculo dos índices.
Acre - O Acre aprovou o denominado ICMS Verde através da lei nº 1.530,
de 22 de janeiro de 2004 e está na fase de regulamentação, devendo ser
editado ainda este ano de 2008, para implantação em 2009, um Decreto que
objetiva os procedimentos e beneficia os municípios que possuem unidades de
conservação, comunidades tradicionais, projetos de assentamentos sustentáveis,
entre outros espaços especialmente protegidos. De forma desmedida, o Acre está
destinando 20% dos 25% passíveis de serem regulamentados pelo Estado para
adoção de critérios ambientais notadamente ligados ao zoneamento. A implantação
deste instrumento no Acre se dará de forma gradual e sucessiva em cinco anos,
sempre em progressividade.
Rio de Janeiro - O Rio de janeiro aprovou sua legislação através da lei n.º
5.100, de 04 de outubro d 2007, regulamentado através do Decreto nº 41.101, de
27 de dezembro de 2007. A regulamentação do ICMS Verde no Rio de janeiro ficou
limitada, o que poderá dificultar, por exemplo, o processo de apoio aos proprietários
de RPPN (Reservas Particulares do Patrimônio Natural), certamente o Rio deverá
ANEXO A. ICMS ICOLÓGICO
171
optar por novo processo de regulamentação, a exemplo de outros Estados sob
pena de perder o que de mais rico tem este instrumento.
Ceará - Aprovou o ICMS Ecológico através da Lei Estadual n.º 14.023, de
17 de dezembro de 2007, regulamentado pelo Decreto Estadual nº 29.306, de 05
de junho de 2008. O Estado do Ceará incorporou a metodologia utilizada
pelo Programa Selo Município Verde no ICMS Ecológico, o que pode ser uma
grande contribuição a modernização da gestão ambiental pública no Brasil.
Goiás - O Estado de Goiás aprovou em 2007 emenda na constituição
destinando 5% dos recursos passíveis de serem regulamentados por Lei Estadual
para o ICMS Ecológico, o que criou as condições para que possa ser aprovada
legislação que objetiva a operacionalização do ICMS Ecológico. O Estado está na
fase de elaboração do Anteprojeto de Lei e do Decreto regulamentado através da
Secretaria de Estado do Meio Ambiente.
Estados que estão debatendo o ICMS Ecológico
Alagoas - Tem proposta em formatação junto a Grupo de Trabalho
organizado no seio do Estado, com participação da sociedade civil.
Amazonas - possui minuta de anteprojeto de Lei preparado pela Secretaria
de Estado do Meio Ambiente, em debate, necessitando de tramitação interna,
especialmente por apoio da Secretaria de Estado da Fazenda.
Bahia - A primeira entidade a se dedicar ao debate sobre o ICMS
Ecológico, em parceria com a Conservation International, foi o IESB - Instituto de
Estudo Sócio-Ambiental do Sul da Bahia (IESB), que além de iniciativas próprias,
tem apoiado ações da Assembléia Legislativa e da Associação dos Municípios da
Região Cacaueira – AMURC e do Conselho da Reserva da Biosfera da Mata
Atlântica. No ano 2000 foi elaborada pela Secretaria de Estado da Fazenda
proposta de Lei denominada “ICMS Cidadão”, que além da gestão das unidades de
conservação, estabelece critérios relacionados a educação, saúde e saneamento
ambiental. Mais recentemente por demanda do CRA foi organizado um Grupo de
Trabalho, que deu feições mais atuais a proposta inicial do ICMS Cidadão, tendo
ANEXO A. ICMS ICOLÓGICO
172
portanto, neste momento, a Bahia uma proposta de Anteprojeto de Lei do ICMS
Ecológico a disposição para ser debatida e encaminhada Assembléia Legislativa.
Espírito Santo - Tem proposta em tramitação interna na administração do
Estado, que trata fortemente da conservação da biodiversidade, recuperação de
áreas degradadas, comunidades tradicionais, entre outros critérios, tem empenho
da Secretaria de Estado do Meio Ambiente para aprovação da Lei. Existe no Estado
disposição da Amunes para tomar deste debate.
Pará - Já debateu anteprojeto de Lei e tem organizado discussão sobre o
assunto, estando em mobilização para o debate de novo anteprojeto de Lei que
considere como critério, entre outros o cadastramento Ambiental Rural, uma vez
que um dos maiores problemas do Estado é o baixo grau de regularização
fundiária, o que limita a regularização ambiental, o Secretário Valmir Ortega vem
encetando um conjunto de ações visando a modernização da máquina
administrativa ambiental do Estado, dentre elas quero o ICMS Ecológico aprovado
até o final de 2008.
Paraíba - Debates incipientes, porém já existente junto ao órgão oficial do
meio ambiente, incluindo Seminários realizados.
Santa Catarina - Tem proposta em debate, necessitando de apoio político
no Estado, em especial de ajustes junto às lideranças municipalistas. Foi realizado
um conjunto de Seminários sobre o tema pela Fatma.
Sergipe - Está se preparando para debater este tema no Estado junto as
lideranças, por demanda da SEMARH.
Piauí - A Comissão de Constituição e Justiça (CCJ), da Assembléia
Legislativa do Piauí, aprovou em maio próximo passado proposta para criação do
ICMS Ecológico no Estado. Na proposta o gestor do ICMS Ecológico será a
Secretaria Estadual do Meio Ambiente e Recursos Naturais (SEMAR) e premiará os
municípios que “avançar nas medidas de proteção ao Meio Ambiente, como ações
efetivas de educação ambiental, constituir um conselho municipal de meio
ambiente, combater as poluições atmosférica, sonora e visual”, afirma a deputada
Lílian Martins, autora da proposta.
ANEXO A. ICMS ICOLÓGICO
173
Rio Grande do Norte - Por proposição do Deputado Robson faria, o Estado
Rio Grande do Norte tem em tramitação anteprojeto de Lei do ICMS Ecológico, que
propõe 5% "a ser repassado destinado aos Municípios que abrigarem, na totalidade
ou em parte de seu território, uma ou mais unidades de preservação ambiental
públicas e/ou privadas, instituídas nos âmbitos municipal, estadual e federal,
considerados os critérios de qualidade a serem definidos e aferidos pelo órgão
estadual responsável pela gestão ambiental".
ANEXO A. ICMS ICOLÓGICO
174
ANEXO B - OPÇÕES DE VENDA DO GÁS DE ATERRO
O objetivo de um projeto de aproveitamento energético do GDL é convertê-
lo em alguma forma de energia útil, como eletricidade, vapor, combustível para
caldeiras ou fogões e combustível veicular, ou abastecer gasodutos com gás de
qualidade. Para maximizar o valor do GDL através da venda do gás de aterro, as
principais opções são:
- Uso direto de um gás de médio BTU
O uso mais simples e normalmente de maior custo-efetividade do GDL é
como um combustível de médio BTU para caldeiras ou para uso em processos
industriais (por exemplo: operações de secagem, operações em fornos, produção
de cimento e asfalto). Nesses projetos, o gás é transportado por gasoduto
diretamente para um consumidor próximo, para ser usado em equipamentos de
combustão novos ou já existentes, em substituição ou como suplemento do
combustível tradicionalmente usado. Somente é requerida uma baixa remoção de
condensado e um tratamento de filtração, mas podem ser necessárias adaptações
ao equipamento de combustão preexistente.
Antes do GDL estar em condições para utilização do consumidor, um
gasoduto precisa ser construído para acessar a oferta, sendo que os custos deste
variam de US$ 250.000 a US$ 500.000 por milha – ou variam de US$ 155.000 A
US$ 310.000 por quilometro – (Muylaert, 2000) em países como o EUA e Grã
Bretanha. Os custos dependem das diferenças de terreno, dos custos de permissão
para passagem e outros aspectos locais. Com isso, a proximidade do projeto com o
consumidor é essencial para esta opção ser viável. Apesar dos ajustes na caldeira
de queima serem feitos normalmente por encomenda, os custos totais de instalação
variam de US$ 120.000 para uma caldeira 10.000 lb/hora a US$300.000 para uma
caldeira 80.000 lb/hora nesses países. Considera-se que os custos para a
construção do gasoduto corresponde a um terço do total (Muylaert, 2000). Os
ANEXO A. ICMS ICOLÓGICO
175
custos de operação e manutenção associados ao uso de caldeiras, fornos,
secadoras e outros equipamentos industriais são equivalentes aos custos de O & M
quando são usados combustíveis convencionais.
Com isso, foi feita uma análise de investimentos, elevando o aporte inicial
em 30%. Além disso, ao invés de se colocar no fluxo de caixa receita com a venda
de energia, foi utilizada a tarifa atualizada da CEG para o Consumidor livre (foi
escolhido o setor petroquímico [tarifa sem imposto é R$ 0,214 ou U.S.$ 0,086 -
tarifa em dólar que foi usada no EVTE], pois existe a possibilidade da Petrobras
adquirir o gás de lixo de Gramacho, devido à proximidade entre a REDUC e o
aterro). Com isso, calcula-se a receita do projeto com a venda de gás para a rede e
obtenção de créditos de carbono. Diante desse cenário exposto, na Tabela 62
temos a analise de investimentos com o Valor Presente Líquido e Taxa Interna de
Retorno para diversas análises de sensibilidade realizadas.
Tabela 62: Análise de Investimentos para o uso direto de um gás de médio BTU
Valor do
Investimento Inicial
Valor Percentual
do Investimento
Inicial de capital
(%)
CER (U.S. $/ton.
CO
2
equivalente) VPL TIR
20.169.344R$ 100
8
(629.743)$ 7,30%
20.169.344R$ 100
10
6.675.134$ 13,3%
20.169.344R$ 100 11 10.327.573$ 15,50%
20.169.344R$ 100 13 17.632.451$ 19,00%
20.169.344R$ 100 15 24.937.328$ 22,00%
20.169.344R$ 25 8 (1.750.262)$ -
20.169.344R$ 25 10 5.554.615$ 17,70%
20.169.344R$ 25 11 9.207.054$ 21,30%
20.169.344R$ 25 13 16.511.932$ 26,90%
20.169.344
R$
25
15
23.816.809
$
31,30%
Conclui-se que nessa opção, o projeto será viável a partir da taxa de
Créditos de Carbono no patamar de U. S. $10 ton.CO
2
equivalente.
ANEXO B. OPÇÕES DE VENDA DO GÁS DE ATERRO
ANEXO A. ICMS ICOLÓGICO
176
- Venda de gás de qualidade através de gasodutos
Outra opção de projeto é a depuração do GDL para um produto de alto BTU
(gás natural) para injeção em um gasoduto. Por causa do seu alto custo de
capital, essa opção só terá viabilidade técnica e econômica para aterros sanitários
com substancial recuperação de gás, isto é, pelo menos quatro milhões de pés
cúbicos/dia (113 mil m
3
/dia) (Muylaert, 2000). Por isso, devido ao custo de
oportunidade, muitas empresas preferem outras opções de aproveitamento dos
resíduos sólidos urbanos como a produção de energia.
Essa aplicação requer um tratamento de gás para remover CO
2
e
impurezas relativamente intensivas. Em adição, as companhias de gás requerem
que as injeções de gás em seus sistemas de gasoduto atendam a exigentes
padrões de qualidade, o que pode requerer controles adicionais. De qualquer
forma, essa pode ser uma opção atrativa para proprietários de aterros sanitários,
desde que seja possível utilizar todo o gás recuperado. A depuração do gás exigirá
significativa compressão a fim de atender à pressão no gasoduto no ponto de
conexão. Gasodutos de alta pressão requerem de 300 a 500 psig (pounds per
square inch gauge – libras por polegada quadrada manométrica, ou seja, medida
de pressão pura sem considerar a exercida pela atmosfera), enquanto os de média
e baixa podem requerer de 10 a 30 psig. (BNDES Setorial, 2008).
Essa opção para o caso do Aterro de Gramacho será viável a venda de gás
do ano de 2010 a 2019, de acordo com as informações expostas na Tabela 58. A
partir do ano de 2020, o aterro de Gramacho terá uma recuperação de gás
insuficiente para viabilizar essa opção, isto é, o Aterro de Gramacho terá uma
recuperação de gás abaixo do patamar de pelo menos quatro milhões de pés
cúbicos/dia (113 mil m
3
/dia). Nota-se que o aproveitamento do GDL na opção
produção de energia proporciona um projeto viável com receitas num período de 15
anos em detrimento dessa opção que são cerca de 10 anos.
ANEXO B. OPÇÕES DE VENDA DO GÁS DE ATERRO
ANEXO A. ICMS ICOLÓGICO
177
Tabela 63: Recuperação de Biogás prevista
Anos (m³/h) (m³/dia)
1993 0 0
1994 0 0
1995 0 0
1996 18 443
1997 25 595
1998 30 724
1999 34 822
2000 38 901
2001 40 971
2002 43 1.023
2003 45 1.073
2004 46 1.101
2005 47 1.130
2006 48 1.152
2007 48 1.160
2008 49 1.179
2009 50 1.190
2010 22.370 536.891
2011 19.197 460.722
2012 16.383 393.183
2013 13.981 335.545
2014 11.931 286.356
2015 10.182 244.378
2016 8.690 208.553
2017 7.416 177.981
2018 6.329 151.890
2019 5.401 129.624
2020 4.609 110.622
2021 3.934 94.405
2022 3.357 80.566
2023 2.865 68.755
2024 2.445 58.676
Recuperação de Biogás Previsto
ANEXO B. OPÇÕES DE VENDA DO GÁS DE ATERRO
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