6.1 Conclusões
A análise avalia as emissões de GEE de uma plataforma de produção de óleo e gás off-shore para três casos de produção correspondentes a diferentes etapas na operação da plataforma. Embora os dados escolhidos para realizar a análise não são dados de operação, mas dados esperados de projeto, é possível identificar as variações em emissões que gerará a plataforma sob certas condições de operação que podem acontecer na fase de produção.
A composição do gás associado produzido pelos poços, assim como as etapas de produção e o modo de operação, constituem os parâmetros base que estabelecerão a demanda de energia da plataforma, dada a composição do gás focado principalmente no teor de CO2. O campo analisado, em termos gerais, possui altas quantidades de CO2 em
comparação aos campos típicos de produção de gás, o que representa um desafio ambiental de acordo com a maneira com o qual esse gás será tratado. As medidas em nível de processo implicam impactos extras em questão de emissões, como a instalação de unidades de compressão de CO2 que representa um consumo de energia adicional o que
é refletido nas emissões.
É claro que o principal desafio para redução das emissões encontra-se na geração de energia elétrica da plataforma, sendo a operação com maiores emissões nos três casos de produção estudados (aprox. 60% das emissões totais em média dos três casos). A necessidade de auto-geração de energia neste tipo de desenvolvimentos off- shore é um desafio, e um tema que tem várias oportunidades de desenvolvimento de novas opções de geração de energia com menores impactos nas emissões de GEE. Já as emissões fugitivas, que em geral apontam por 0,15% do total das emissões da plataforma, não representam alta relevância ao ser considerados os indicadores de emissão calculados, onde a influência das emissões por combustão é clara.
Os fatores de emissão para as emissões fugitivas geram alta incerteza nos cálculos apresentados por serem valores médios de outros desenvolvimentos em regiões diferentes da estudada. Além disso, há fortes variações na estimativa dos fatores de
emissão de acordo com as agências que reportam os valores em nível de componente, ou a nível de plataforma. Uma avaliação em operação será necessária para aproximações mais acertadas, embora não representem altos impactos nas emissões totais da plataforma. A instalação de instrumentos de medição fornecerá uma avaliação acertada sobre o estado em operação das emissões que também podem variar em função da vazão de gás tratado e que não é considerado pelos fatores estabelecidos atualmente.
O dimensionamento dos equipamentos para os casos de máxima produção, influencia em grande medida as emissões para etapas posteriores de produção da plataforma, de forma que o funcionamento de compressores, turbinas e bombas em particular em cargas parciais, representa um aumento no consumo de energia. Assim oportunidades de melhoria em eficiência energética no acionamento de essas cargas indicam uma oportunidade na redução das emissões de GEE. Em particular para a composição de petróleo e gás estudada, o teor de CO2 é baixo (12% em fração molar) em
comparação a outros casos (acima de 20%), de modo que a operação do sistema de compressão de CO2 fica sobre-dimensionado, onde de dois trens de compressão
disponíveis na plataforma, um deles não entra em operação em nenhuma das etapas de produção consideradas.
Finalmente, com a comparação dos resultados mediante os indicadores de emissão estabelecidos, identificou-se a última etapa da operação (Máxima H2O e CO2)
como a de maiores emissões em relação à energia consumida e hidrocarbonetos produzidos, principalmente por conta da quantidade de energia requerida em processos de tratamento de agua produzida e a queda na produção de petróleo e gás.
Posteriores análises poderão ser efetuadas a nível de processo para mitigação das emissões de GEE, identificando as principais fontes de emissão, onde possam gerar maior impacto, além da contribuição de programas de eficiência energética aplicados à plataforma em geral.
6.2 Sugestões para trabalhos futuros
Como parte de um projeto de eficiência energética em plataformas FPSO, o diagnóstico e inventário inicial das emissões da plataforma permite obter uma ideia dos pontos do processo que mais emitem GEE.
Oportunidades de redução das emissões de GEE na operação da plataforma analisada são identificadas, e deverão ser estudadas em trabalhos futuros:
Medidas em eficiência energética: Avaliação de diferentes tecnologias para a redução do consumo de energia na plataforma. Práticas de recuperação de calor residual, aumento da eficiência em motores elétricos, acionamento de compressores e bombas, e sistemas de aquecimento e esfriamento de água poderão ser avaliados.
Mudanças operacionais: Com a análise realizada tanto de emissões como da simulação realizada em Aspen HYSYS®, foi possível identificar possibilidades de redução no consumo de energia aplicando mudanças na operação da plataforma. Um caso claro é mostrado no sistema de compressão de CO2
acionado por turbinas a gás, onde é evidente o sobre-dimensionamento do sistema para o caso analisado. A geração de energia elétrica poderia ser realizadas por motores a gás, substituindo as atuais turbinas a gás.
Captura e Injeção de CO2: A plataforma conta com sistemas de remoção,
compressão e injeção de CO2, de modo que existem oportunidades de incluir
sistemas de captura de CO2 dos gases de combustão das turbinas a gás no
sistema de geração de energia elétrica e no sistema de compressão de CO2.
Terão que ser avaliadas as dimensões, pesos e custos dos sistemas propostos, devido principalmente às limitações de espaço disponível na plataforma FPSO. Ciclos de Geração de Potência Avançados: Diversos sistemas de geração de potência podem ser avaliados, principalmente pela grande quantidade de energia requerida na operação da plataforma. A avaliação de ciclos combinados de uma ou duas etapas e ciclos kalina são oportunidades para aumentar a eficiência térmica do sistema, reduzindo as emissões de GEE. Energias Renováveis: A avaliação de aplicações de sistemas de geração de
energia a partir de fontes renováveis, representa uma medida de redução das emissões de GEE na operação da plataforma, principalmente devido à grande
participação do sistema de geração de energia elétrica nas emissões. Energia solar fotovoltaica, maremotriz, eólica entre outras, poderão ser analisadas mais em detalhe considerando as respectivas desvantagens de cada uma delas, em questão de espaço e custos principalmente.