Potencial de Biomassa

Grande parte do território da região amazônica é composto por florestas. Para termos uma dimensão desse potencial energético, é apresentado a seguir quatro figuras retiradas do Atlas de Energia Elétrica Brasileiro (ANEEL, 2008), que ilustram esse potencial e mostram a importância estratégica do Estado do Pará na geração de energia através da biomassa residuária. Identifica-se os seguintes valores de estimativa de potencial de biomassa para o Estado do Pará:

 Resíduos florestais: 6,80 a 18,13 MW (Figura 25);  Óleo de palma (dendê): 157,29 MW (Figura 26);

 Casca de castanha de caju: 0,16 a 0,45 MW (Figura 27);  Casca de coco-da-baía: 5,52 a 7,27 MW (Figura 28).

Os óleos vegetais são recursos energéticos possíveis de explorar na região, com um potencial muito grande de produção de energia para comunidades isoladas. Três espécies são destaque: o buriti (Mauritia flexuosa spp.), com uma produção anual em torno de 5 toneladas de óleo por hectare, com poder calorífico de 9.480 kcal/kg; o dendê (Elaeis guineensis), com

produção e poder calorífico equivalente ao buriti; o babaçu (Orbignia spp.), com produção anual entre 0,35 a 0,58 toneladas de óleo por hectare e poder calorífico de 9.016 kcal/kg (MONTEIRO, 2008).

A Figura 29 apresenta o mapeamento da quantidade total de biomassa da região, elaborado pelo Projeto MEAPA. Esse mapa serve para fins ilustrativos, mostrando o grande potencial de biomassa existente na Ilha do Marajó, e em particular na região de Abaetetuba.

O potencial de biomassa da comunidade foi calculado em termos do açaí, fonte abundante na região, responsável pela base alimentar da população local e uma excelente fonte de energia para aproveitamento nos gaseificadores. O Projeto da Usina de Gaseificação de Jenipaúba foi concebido para operar com o caroço do açaí como matéria prima.

Uma metodologia foi desenvolvida e aplicada por (SEOP, 2007) para o levantamento do potencial do açaí, apresentando os seguintes resultados:

 Quantidade de biomassa de cachos e caroços de açaí na comunidade: 1704 kg/dia;  Poder calorífico do cacho do açaí: 3224 kcal/kg;

 Poder calorífico do caroço do açaí: 3182 kcal/kg;  Poder calorífico da folha (bainha): 3035 kcal/kg;

A potencialidade da biomassa foi estimada para os caroços e cachos de açaí por serem materiais que podem ser facilmente coletados e disponibilizados pela comunidade. A Tabela 8 mostra a estimativa da biomassa de caroços e cachos que podem ser aproveitados para geração de energia elétrica.

Tabela 8 - Potencial de biomassa na comunidade de Jenipaúba.

Consumo médio de açaí (Rasa††_{/dia/família)} Biomassa de caroços (kg/dia) Biomassa de cachos (kg/dia) Total de biomassa disponível (kg/dia) Comunidade Jenipaúba 1 1320 384 1704 Fonte: Muniz (2013); SEOP (2007).

†† _{Rasa: medida bastante utilizada para designar o consumo de açaí, onde 1 rasa de açaí equivale a 14 kg}

Figura 21 - Radiação solar anual média.

Fonte: Adaptado de Pereira et al. (2006).

Figura 22 - Radiação solar global anual.

Figura 23 - Potencial eólico anual.

Fonte: Adaptado de De Sá et al. (2001).

Figura 24 - Velocidade média anual dos ventos.

Figura 25 - Potencial de resíduos florestais.

Figura 26 - Potencial de castanha de caju.

Fonte Figuras 25 a 28: ANEEL (2008).

Figura 27 - Potencial de óleo de palma (dendê).

Figura 28 - Potencial de casca do coco.

Figura 29 - Quantidade total de biomassa por município.

Fonte: INESC (1999).

6.4 Usina de Gaseificação de Jenipaúba: Aspectos Técnicos e

Operacionais

A comunidade quilombola de Jenipaúba foi escolhida como alvo desse trabalho por se tratar de uma comunidade bem estruturada, de fácil acesso e por ter um projeto de eletrificação a partir de fontes renováveis de energia juntamente ao governo do Estado do Pará.

Em setembro de 2005 foi celebrado convênio envolvendo a Universidade Federal do Pará e o Governo do Estado do Pará através da Secretaria de Estado de Obras Públicas (SEOP) e do Programa Raízes, com o objetivo de implantar um projeto piloto para atendimento elétrico em localidades isoladas a partir do uso da biomassa, denominado “Desenvolvimento de Tecnologias de Produção de Energia Elétrica e Implantação de Unidades Piloto Mediante o Uso de Biomassa para Atendimento da Comunidade Isolada de Jenipaúba”.

Após uma troca de gestores políticos na transição do ano de 2006 para 2007, o projeto foi descontinuado pelo governo seguinte. Por existir um alinhamento político entre o governo federal, estadual e municipal, no ano de 2007 a comunidade foi contemplada com a travessia de uma linha de alta tensão oriunda de Abaetetuba, vinculada ao Programa Luz Para Todos, fazendo com que o projeto fosse abandonado.

Abaixo uma descrição das especificações técnicas da usina de Jenipaúba, que foi instalada na primeira etapa do projeto, a agroindústria de açaí e o desenvolvimento do projeto.

6.4.1 Sistema de Gaseificação

O gaseificador é um reator do tipo leito fixo e co-corrente, fabricado pelo Indian Institute of Science (IISc), de Bangalore, Índia, com capacidade de geração de 20 kWh de eletricidade. Possui potência saída de 20 kW, com consumo de biomassa de 1 kg por kWh. Isso significa que serão consumidos entre 18 a 22 kg de biomassa seca por hora de funcionamento do gaseificador, com umidade menor que 15% (MUKUNDA; DASAPPA; SHRINIVASA, 1993; MONTEIRO, 2008).

No projeto arquitetônico (Figura 30), a casa de força foi feita prevendo espaço para mais três unidades geradoras, acompanhando os futuros aumentos da carga atendida. Na Figura 31, podemos verificar a configuração do sistema de gaseificação de Jenipaúba. As fotografias utilizadas no trabalho foram obtidas pelo autor em 2006, na ocasião da primeira visita realizada à comunidade.

Figura 30 - Projeto arquitetônico do prédio da usina de Jenipaúba.

Fonte: SEOP (2007).

Figura 31 - Configuração do gaseificador de Jenipaúba.

Fonte: SEOP (2007).

Figura 32 - Prédio do gaseificador.

A geração elétrica compreende uma unidade geradora de 25 kW, com um motor diesel de 49 HP (1.800 rpm), da empresa indiana Kirloskar e um gerador elétrico de 32,5 kVA, 220V, da empresa indiana Elgi Electric (SEOP, 2007).

O gerador utilizado (Figuras 35 e 36) é síncrono, trifásico com neutro acessível, com sistema de excitação BRUSHLESS (sem escovas), preenchendo requisitos da ABNT, com as seguintes características:

• Potência aparente nominal = 32.5kVA; Fator de Potência = 0,8 • Frequência = 60 Hz; Tensão Nominal = 127/220 V

• Proteção = em local abrigado

Todo o sistema gaseificador/grupo gerador está instalado em infraestrutura naturalmente ventilado, de modo que eventuais vazamentos de gás não ocasionem acumulação e consequentes riscos de incêndio ou riscos à saúde do operador. A partir do gaseificador o gás alimenta o motor diesel do grupo gerador através da sua entrada de ar.

No grupo gerador, a substituição do óleo diesel pode chegar a 85%, tendo em média 70% de substituição pelo gás de síntese (SRIDHAR et al., 2005).