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Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”
Faculdade de Ciências e Letras
Departamento de Economia
MONOGRAFIA
TECNOLOGIA E MEIO AMBIENTE: A VALORIZAÇÃO ENERGÉTICA
DE RESÍDUOS SÓLIDOS NO BRASIL
Graduando: Alessandro Augusto Jordão Orientador: Profª. Drª. Stela Luiza de Mattos Ansanelli
2 FACULDADE DE CIÊNCIA E LETRAS – CAMPUS DE ARARAQUARA
DEPARTAMENTO DE ECONOMIA
ALESSANDRO AUGUSTO JORDÃO
TECNOLOGIA E MEIO AMBIENTE: A VALORIZAÇÃO ENERGÉTICA
DE RESÍDUOS SÓLIDOS NO BRASIL
Monografia apresentada à
Universidade Estadual Paulista “Júlio
de Mesquita Filho” como exigência
para a conclusão do curso de Ciência
Econômicas da Faculdade de Ciências e
Letras
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4 RESUMO
O tema foi escolhido em função da sua relevância global, atualidade e importância para a população brasileira. A valorização de resíduos sólidos tem sido um tema central das políticas ambientais desde a década de 1970. Desde então, os resíduos são vistos não só como parte da problemática ambiental, mas também como um recurso produtivo e uma fonte de energia. A pesquisa proposta neste estudo tem o objetivo de analisar os benefícios da valorização energética de resíduos sólidos urbanos para a sociedade, e analisar as possíveis dificuldades que se colocam diante desta alternativa energética.
5 Índice
Introdução 5
1. Panorama Nacional da Gestão dos Resíduos Sólidos Urbanos 7
1.1– Situação atual da gestão dos resíduos sólidos no Brasil 7
1.2– Demanda Política 12
1.3– Considerações Finais 20
2. Tecnologia e Meio Ambiente: o caso dos resíduos sólidos 21
2.1 – Inovação Tecnológica e Meio Ambiente 2.2 – Tecnologias para a Valorização Energética de Resíduos Sólidos 2.2.1 – Reciclagem Multimarial 2.2.2 – Incineração 2.2.3 – Compostagem e o Processo de Biodigestão 2.2.4 – O Processo de Gaseificação 2.2.5 – Tecnologia Usina Verde 2.2.6 – Teconlogia Biomassa – Energia – Materiais 3. Conclusão 41
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Introdução
O tema foi escolhido em função da sua relevância global, atualidade e importância para a população brasileira. A valorização de resíduos sólidos tem sido um tema central das políticas ambientais desde a década de 1970. Desde então, os resíduos são vistos não só como parte da problemática ambiental, mas também como um recurso produtivo e uma fonte de energia. O foco da pesquisa proposta nesse projeto é discutir a contribuição da recuperação energética dos resíduos sólidos urbanos para a melhoria da qualidade ambiental e para a promoção do desenvolvimento sustentável.
O aproveitamento energético de resíduos sólidos apresenta benefícios em termos ambientais, sociais e econômicos. A justificativa é que a recuperação energética dos resíduos é considerada uma fonte alternativa de energia mais limpa e, portanto, pode contribuir para aproximar o setor energético do padrão de inovação contemporâneo, cada vez mais orientado para redução das emissões de gases de efeito estufa e para a redução da utilização de recursos energéticos, muitas vezes não renováveis. Além disso, a geração de energia a partir de resíduos sólidos se insere no processo de transição para um novo paradigma atrelado ao consumo e à produção sustentável. Este novo paradigma está demarcado pela emergência de padrões tecnológicos que degradem menos o meio ambiente, induzindo mudanças tecnológicas na direção de tecnologias mais limpas a fim de se obter sustentabilidade ambiental.
Nesse sentido torna-se necessário refletir sobre a relevância da ampliação do conhecimento e aplicação de técnicas de aproveitamento de resíduos sólidos para o setor energético, para a incorporação de mudanças técnicas na economia e na sociedade e consequentemente para a competitividade desta fonte alternativa de energia.
Nesse contexto, a articulação entre o setor público, as instituições e a iniciativa privada pode se mostrar essencial para o desenvolvimento científico-tecnológico e para a inovação na recuperação energética dos resíduos sólidos.
A pesquisa proposta neste estudo tem o objetivo de analisar os benefícios da valorização energética de resíduos sólidos urbanos para a sociedade, e analisar as possíveis dificuldades que se colocam diante desta alternativa energética.
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O primeiro capítulo se propõe a apresentar e comparar o panorama nacional do gerenciamento dos resíduos sólidos urbanos com os aspectos mais importantes da Política Nacional de Resíduos Sólidos, buscando estimular a reflexão sobre a existência de oportunidades de mercado.
O segundo capítulo busca examinar a importância de se investir na aquisição de conhecimento e no desenvolvimento tecnológico do setor para a expansão da oferta de energia gerada a partir de resíduos sólidos, e para o aumento da competitividade desta fonte alternativa de energia.
E, por último, o terceiro capítulo analisa o papel do setor público, das instituições e da iniciativa privada na ampliação do conhecimento e aplicação de técnicas de aproveitamento de resíduos sólidos para o setor energético e, a partir dessa análise, tirar implicações de políticas científicas e tecnológicas para o setor.
8 CAPÍTULO I
1- Panorama Nacional da Gestão dos Resíduos Sólidos Urbanos
No setor de resíduos sólidos, as condições e as características de cada localidade têm implicações diretas no dimensionamento dos serviços e equacionamento das soluções. As medidas mais indicadas para a gestão dos resíduos e o sucesso das mesmas dependem diretamente do atendimento das peculiaridades de cada região e dos fatores locais de influência. (ABRELPE, 2009)
Nesse sentido torna-se necessário analisar o panorama nacional da situação atual da gestão dos resíduos sólidos, pois somente a partir do conhecimento do problema é que se torna possível tirar implicações mais acertadas e efetivas para o setor.
A pesquisa proposta neste capítulo tem o objetivo de confrontar o panorama nacional do gerenciamento dos resíduos sólidos urbanos com os aspectos mais importantes da Política Nacional de Resíduos Sólidos, buscando estimular a reflexão sobre a existência de oportunidades de mercado.
1.1– Situação atual da gestão dos resíduos sólidos no Brasil
KAPAZ (2001) considera resíduos sólidos como o passivo produzido individual ou coletivamente, pela ação humana, animal ou por fenômenos naturais, prejudiciais à saúde e à segurança pública, ao meio ambiente e ao bem-estar da sociedade.
A Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT (ABNT, 1987) entende que resíduos sólidos são resíduos no estado sólido e semi-sólido, que resultam de atividades de origem urbana, industrial, de serviços de saúde, rural, especial ou diferenciada. A Lei 12.305/2010, que institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos, define resíduos sólidos urbanos como o passivo gerado por residências, domicílios, estabelecimentos comerciais, prestadores de serviços e os oriundos os serviços públicos de limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos, que por sua natureza ou composição tenham as mesmas características dos gerados nos domicílios.
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Estatísticas divulgadas pela Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais (ABRELPE), oriundas do Panorama dos Resíduos Sólidos (2009), revelam que, no Brasil, foram geradas 182.728 toneladas de resíduos sólidos urbanos por dia e, no entanto, foram coletadas 88,15% desse total o que equivale a 161.084 toneladas de resíduos por dia. Conforme apresentado na Tabela 1, foram gerados aproximadamente 1,152kg de resíduos por habitante diariamente, esse fato é razão de preocupação para os órgãos públicos responsáveis e reflete a necessidade de ampliação de atividadesorientadas numa perspectiva de prevenção e redução da geração de resíduos.
Tabela 1 – Geração e Coleta de Resíduos Sólidos Urbanos no Brasil em 2009
Gerado Coletado
População Total Índice Total Índice Urbana [hab.] [t.dia-1] [kg. (hab.dia)-1] [t.dia-1] [kg.(hab.dia)-1]
Norte 11.482.246 12.072 1,051 9.672 0,842 Nordeste 38.024.507 47.665 1,254 35.925 0,945 Centro-Oeste 11.976.679 13.907 1,161 12.398 1,035 Sudeste 74.325.454 89.460 1,204 85.282 1,147 Sul 22.848.997 19.624 0,859 17.807 0,779 Brasil 158.657.883 182.728 1,152 161.084 1,015
Fonte: ABRELPE, 2009 apud IOST, 2010
O índice per capita de coleta de resíduos sólidos urbanos das regiões norte e nordeste registraram de 2008 para 2009 um crescimento percentual superior ao crescimento percentual do índice de geração de resíduos sólidos urbanos, indicando um esforço das regiões para reduzir a quantidade de resíduos gerados e ampliar as atividades de coleta.
Por outro lado, as regiões sudeste e centro-oeste registraram de 2008 para 2009 um crescimento percentual do índice per capita de coleta de resíduos sólidos urbanos inferior ao crescimento percentual do índice per capita de geração de resíduos sólidos urbanos, indicando que essas regiões precisam estabelecer medidas mais acertadas e efetivas para mitigar a geração de resíduos e para ampliar a abrangência dos serviços de coleta.
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O Panorama dos Resíduos Sólidos (2009) revela que a abrangência das iniciativas municipais de coleta seletiva mostrou relativa estabilidade em 2009, quando comparada a 2008. Apenas 56,6% dos municípios brasileiros declaram contar com iniciativas de coleta seletiva. Destacam-se as regiões sul e sudeste que apresentaram serviços de coleta abrangentes, em média, 77% dos municípios dessas regiões afirmaram ter iniciativas de coleta seletiva.
Tabela 2 – Índice per capita de Geração e Coleta de Resíduos Sólidos Urbanos
Índice de Geração [kg. (hab.dia)-1]
Índice de Coleta [kg. (hab.dia)-1] Taxa de
Crescimento
Taxa de Crescimento
2008 2009 2008 2009
Norte 1,002 1,051 4,9% 0,788 0,842 6,8% Nordeste 1,207 1,254 3,8% 0,887 0,945 6,5% Centro-Oeste 1, 047 1,161 10,9% 0,946 1,035 9,4% Sudeste 1,129 1,204 6,6% 1,087 1,147 5,5% Sul 0,766 0,859 12,1% 0,693 0,779 12,4% Brasil 1,080 1,152 6,7% 0,950 1,015 6,8%
Fonte: ABRELPE, 2009.
A situação atual da gestão de resíduos sólidos no país é preocupante, principalmente no que se refere à questão da disposição final, uma vez que aproximadamente 62% dos municípios brasileiros dispõem seus resíduos de forma inadequada, isto é, ainda utilizam aterros controlados e lixeiras a céu aberto como forma de disposição final.
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O Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) considera os aterros
sanitários como a alternativa mais adequada para a disposição de resíduos. Um aterro
sanitário é composto por setores de confinamento dotados de uma camada inferior impermeabilizada sobre a qual se dispõem os resíduos, contendo drenos para coleta de lixiviado, águas de superfície e gases da prolongada digestão anaeróbica, de modo a evitar danos no meio ambiente, em particular na saúde e na segurança pública. Essa alternativa não esta livre de poluir, pois é impossível evitar totalmente a libertação de fluidos para o ambiente, mas é certo que o impacto ambiental dessa face às alternativas anteriores é minimizado [ZAKON, 2000]. Estima-se que apenas 38,4% dos municípios brasileiros têm os aterros sanitários como alternativa para a disposição final de seus resíduos sólidos.
Conforme se apresenta na Figura 1, do total de resíduos coletados no país, apenas 56,8% foram dispostos em aterros sanitários, 23,9% em aterros controlados e 19,3% em lixeiras a céu aberto. [ABRELP, 2009]
Fonte: ABRELPE, 2009
Nota-se que 43,2% dos resíduos coletados no país ainda são destinados de maneira inadequada, pois aterros controlados pouco se diferenciam de lixeiras, uma vez que ambos não possuem o conjunto de sistemas necessários para proteção do meio ambiente contra danos e degradações. No entanto, tem se verificado uma tendência gradual de melhora na situação da destinação final dos resíduos coletados. Essa evolução positiva pode ser atribuída, por exemplo, à forte atuação do ministério público, ao aporte de recursos do
2008 2009 2008 2009 2008 2009
54,8% 56,8% 20,0% 23,9% 25,2% 19,3%
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governo federal, ao apoio de alguns governos estaduais e, sobretudo, à maior conscientização da população. [HENRIQUES, 2004]
Dados publicados pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), oriundos da Pesquisa Nacional de Saneamento Básico (PNSB, 2010), revelam que apenas 1,2% da quantidade diária de resíduos sólidos coletados no país foram beneficiados por meio de processos de reciclagem. As atividades de reciclagem registram índices insatisfatórios e apresentam alto potencial de ampliação.
O grande desafio no ciclo de reciclagem está nas fases de coleta e seleção, na medida em que envolve um processo de conscientização da sociedade para a prática da coleta seletiva além de investimentos em logística e distribuição dos resíduos selecionados para o destino adequado. O ciclo completa-se quando os resíduos re-aproveitados se tornam efetivamente um input na indústria transformadora.
A reciclagem é considerada uma rota tecnológica para a valorização energética no sentido que minimiza a utilização de novos inputs e conserva recursos energéticos, muitas vezes não renováveis, e ainda reduz a acumulação de resíduos em aterros. Os benéficos da reciclagem se estendem ainda pelo campo econômico e social. Para melhor ilustrar os benefícios econômicos, utiliza-se o exemplo do alumínio que não perde suas propriedades físicas quando reprocessado, e, assim, pode ser, na prática, reprocessado continuamente. De acordo com o Compromisso Empresarial para a Reciclagem (CEMPRE), o processo de reciclagem se tornou uma atividade economicamente importante para a indústria, em 2009, a reciclagem de latas de alumínio para bebidas movimentou 1,3 bilhões de reais na economia brasileira. Por último, no campo social a reciclagem é uma atividade geradora de emprego e renda.
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Figura 2 – Porcentagem da quantidade diária de resíduos sólidos urbanos,
coletados e/ou recebidos, em todo o território nacional em 2008.
Fonte: PNSB (2010).
1.2- Demanda Política
A geração de resíduos sólidos configura-se entre os principais problemas ambientais do Brasil e do mundo, incorrendo em prejuízos irreversíveis ao meio ambiente, principalmente no que se refere à saúde e à segurança pública.
A expansão da consciência ambiental da sociedade e a complexidade das atuais demandas ambientais, sociais e econômicas, induzem a um novo posicionamento dos três níveis de governo, da sociedade civil e da iniciativa privada. Nesse sentido a gestão ambientalmente adequada de resíduos sólidos é uma forma de estimular que as atividades produtivas alcancem um marco de eficiência e sustentabilidade.
A crescente idéia de preservação dos recursos naturais e a questão de saúde pública associada aos resíduos sólidos indicam que a gestão integrada de resíduos sólidos e os processos de tecnologia limpa são caminhos ambientalmente saudáveis, economicamente viáveis e tendem a ser cada vez mais demandados pela sociedade.
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importante de indústrias intensivas em recursos naturais e energia, estimulando atividades industriais com um alto potencial poluidor.
De acordo com LUSTOSA (2002), a intensificação das atividades poluentes na composição setorial do produto industrial pode ser explicada, por um lado, pelo atraso no estabelecimento de normas ambientais e agências especializadas no controle da poluição industrial e, por outro lado, pelo processo de industrialização brasileiro por substituição de importações.
A estratégia brasileira de crescimento associada à industrialização por substituição de importações contribuiu para o avanço na consolidação de uma base industrial diversificada, mas, entretanto, esse avanço esteve baseado no uso intensivo de recursos naturais e energia, privilegiando setores com alto potencial poluidor.
O atraso no estabelecimento de normas ambientais e na criação de agências especializadas no controle das atividades industriais poluidoras revela que, de fato, a questão ambiental não configurava entre as prioridades de política pública.
Por recomendação da Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente, criou-se, em 1973, a Secretaria Especial de Meio Ambiente – SEMA (Decreto nº73.030). Desde então, a questão ambiental passou a ser tratada com uma estrutura independe.
Estabeleceu-se, em 1981, a Política Nacional do Meio Ambiente (Lei 6.938/1981), visando preservar, melhorar e recuperar a qualidade ambiental além de assegurar as condições para o desenvolvimento socioeconômico aos interesses da segurança nacional e à proteção da dignidade da vida humana.
Em seguida, constituíram-se o Sistema Nacional do Meio Ambiente – SISNAMA e o Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONOMA, responsáveis por assessorar, estudar e propor as diretrizes de políticas governamentais para o meio ambiente e os recursos naturais.
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consumo vigentes, o uso racional dos recursos naturais e a capacidade de suporte dos ecossistemas.
O documento tornou-se uma referência importante para a Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente e Desenvolvimento – CNUMAD, realizada no Rio de Janeiro em 1992. Essa conferência consolidou o conceito desenvolvimento sustentável, tornando as questões ambientais parte integrante do processo de desenvolvimento e não mais uma responsabilidade setorial fragmentada. O conceito de desenvolvimento sustentável refere-se à utilização racional dos recursos naturais de maneira que possam estar disponíveis para as futuras gerações, garantindo a construção de uma sociedade mais justa, do ponto de vista ambiental, social e econômico.
As primeiras iniciativas legislativas direcionadas à questão dos resíduos sólidos foram integradas ao Projeto de Lei nº 203/1991 que estabelece um conjunto de diretrizes voltadas à gestão de resíduos sólidos nomeadamente no que se refere à coleta, ao tratamento, ao transporte e a destinação adequada dos resíduos sólidos.
Em 1998, o Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA) criou um Grupo de Trabalho formado por representantes dos três níveis de governo e da sociedade civil. O objetivo do Grupo era lançar a Proposição nº 259/1999 constituída por um conjunto de diretrizes técnicas para a gestão de resíduos sólidos. Apesar de aprovada pelo Plenário do CONAMA, a proposição não entrou em vigor.
Em 2001, a Câmara dos Deputados implementou a Comissão Especial da Política Nacional de Resíduos. A Comissão buscava analisar o Projeto de Lei nº 203/1991 e formular uma proposta substitutiva global. Entretanto, ao fim da legislatura, a Comissão foi extinta, sem que houvesse nenhum encaminhamento. Em 2005 foi instituída uma nova Comissão Especial com o mesmo propósito.
A I Conferencia Nacional de Meio Ambiente, realizada em 2003, reuniu, pela primeira vez, diversas representações da sociedade para discutir propostas de melhoria da qualidade ambiental, tornando-se um marco na política ambiental brasileira.
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O Programa Resíduo Sólido Urbano é coordenado, em 2003, pelo Ministério do Meio Ambiente e integrado pelo Ministério das Cidades, pelo Ministério do Trabalho e Emprego, pelo Ministério do Desenvolvimento Social e Combate à Fome, pela Fundação Nacional de Saúde e pelo Banco Nacional de Desenvolvimento Social, possibilitando uma integração entre diversos órgãos federais O Programa busca garantir inclusão social e a emancipação econômica dos catadores, promover a ampliação dos serviços de limpeza urbana, estimular as iniciativas de redução, de reutilização e de reciclagem dos resíduos e garantir a erradicação das lixeiras a céu aberto. Esse programa permitiu a implementação de medidas mais acertadas e efetivas na área de resíduos sólidos devido à melhor integração entre diversos órgãos federais.
Durante o ano de 2004, o Ministério do Meio Ambiente, por meio do CONAMA, organizou o Seminário “Contribuições à Política Nacional de Resíduos Sólidos”, visando elaborar uma proposta nacional de regulamentação da questão dos resíduos sólidos.
Em 2005, a Secretaria de Qualidade Ambiental buscou consolidar e sistematizar as principais contribuições decorrentes do Seminário CONAMA/2004. O resultado foi a elaboração de uma versão preliminar da Política Nacional de Resíduos Sólidos Urbanos. Em seguida, a versão foi amplamente debatida com o Ministério das Cidades, o Ministério do Trabalho e Emprego, o Ministério do Desenvolvimento Social e Combate à Fome, com a Fundação Nacional de Saúde e com o Banco Nacional de Desenvolvimento Social, buscando garantir uma gestão de resíduos sólidos integrada e, sobretudo, sustentável.
A II Conferência Nacional de Meio Ambiente, realizada também em 2005, reforçou a necessidade de estabelecimento de diretrizes em âmbito nacional para amparar questão da gestão integrada e ambientalmente adequada dos resíduos sólidos.
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entidades promoveram seminários regionais para discutir amplamente a Política Nacional de Resíduos Sólidos, buscando analisar com a sociedade instrumentos para A Política Nacional de Resíduos Sólidos, instituída pela Lei 12.305/2010, tramitou por tempo demais antes de ser, finalmente, aprovada. Nesse tempo, a quantidade de resíduos sólidos gerados cresceu exponencialmente em razão da ausência de um marco regulatório para os resíduos sólidos, incorrendo em prejuízos ao meio ambiente, em particular à saúde e a segurança pública.
O lento trâmite da lei, porém, teve conseqüências paradoxalmente positivas. Enquanto a lei tramitava no congresso, avançava a consciência ambiental, a coleta seletiva começou a passos tímidos e o desenvolvimento tecnológico permitiu a reciclagem em série e a criação de um mercado para esses materiais. Além disso, abriu espaço para longos debates que, juntamente com a pressão da indústria e dos catadores, acabaram possibilitando que um texto robusto fosse aprovado.
A Política Nacional de Resíduos Sólidos, sancionada em 2010, tem o objetivo de traçar ações estratégicas que viabilizem processos capazes de agregar valor aos resíduos aumentando a capacidade competitiva do setor produtivo, propiciando a inclusão e o controle social, norteando os governos estaduais e municipais para uma gestão integrada e sustentável de resíduos sólidos.
A Política Nacional de Resíduos Sólidos (Lei 12.305/2010) está orientada numa perspectiva hierárquica baseada na prevenção, na reutilização, na reciclagem e no aproveitamento orgânico e energético dos resíduos.
A prevenção e a reutilização, priorizadas nessa hierarquia, dependem essencialmente de uma mudança profunda no comportamento do consumidor.
Destaca-se que a Lei de Resíduos Sólidos 12.305/2010 em conjunto com a Lei de Consórcios Públicos (Lei nº 11.107, de 2005) e a Lei de Parcerias Público-Privadas (Lei nº 11.079, de 2004) viabiliza novos arranjos integrados para a adequada gestão dos resíduos sólidos, contribuindo para a expansão do setor de saneamento e, sobretudo, do setor de resíduos sólidos. Para muitos municípios a possibilidade da constituição de consórcios públicos é uma das formas de enfrentar os problemas referentes à prestação de serviços de limpeza urbana, incluindo a destinação final, com menores custos.
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reutilização, reciclagem e reaproveitamento dos resíduos devem ser esgotadas. Apenas os resíduos que não apresentarem potencialidades de recuperação poderão ser descartados em aterros sanitários. O sistema de logística reversa é um instrumento da responsabilidade compartilhada, caracterizado por um conjunto de ações e procedimentos, destinados a facilitar a coleta e a restituição dos resíduos sólidos aos seus geradores para que sejam tratados e reaproveitados em novos produtos, na forma de novos insumos, em seu ciclo ou em outros ciclos produtivos, visando a não geração de rejeitos.
A Política Nacional de Resíduos Sólidos, ao exigir obrigatoriamente a implantação de sistemas de logística reversa, estimula a expansão de iniciativas orientadas para a redução, reciclagem e recuperação de materiais. A logística reversa estabelece que a responsabilidade pelo descarte ambientalmente adequado do produto deve ser compartilhada entre o consumidor e o fabricante. Essa é uma medida essencial para que os resíduos recuperados se tornem efetivamente um novo input na indústria transformadora. O sistema de logística reversa contribui para reduzir a poluição e o desperdício de materiais associados à geração de resíduos sólidos, para proporcionar maior incentivo à substituição dos insumos por outros que não degradem o meio ambiente e para propiciar que as atividades produtivas alcancem marco de eficiência e sustentabilidade.
A lei estabelece inicialmente a obrigatoriedade de estruturação e implantação de sistema de logística reversa para as cadeias produtivas de agrotóxicos (seus resíduos e embalagens); pilhas e baterias; pneus; óleos lubrificantes (seus resíduos e embalagens); lâmpadas fluorescentes (de vapor de sódios e mercúrio e de luz mista); e produtos eletroeletrônicos e seus componentes. As duas últimas cadeias serão prioritárias, uma vez que terão de ser construídas do zero no país. O tratamento também é diferente para cada um dos produtos. A reciclagem de eletroeletrônicos, por exemplo, exige reengenharia na separação, trituração e limpeza.
Dessa forma, cabe ao setor produtivo informar o consumidor sobre as formas de reduzir, reciclar e recuperar os resíduos, ou então, eliminar os rejeitos.
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com cooperativas ou catadores organizados. Nesse sentido a lei valoriza o trabalho dos catadores organizados como agentes formais na gestão dos resíduos sólidos e promove a inclusão social.
Destaca-se, ainda, que os governos estaduais e municipais terão um prazo de até dois anos para elaborar um plano de resíduos sólidos, com o diagnóstico da situação dos resíduos e metas para a redução, reciclagem e recuperação.
A Política Nacional de Resíduos Sólidos determina que os municípios têm a obrigação legal de erradicar todas as lixeiras a céu aberto até agosto de 2014, isto é, dentro dos próximos quatro anos. Estabelece, ainda, que os municípios destinem aos aterros sanitários apenas os resíduos que não sejam passíveis de reaproveitamento, isto é, exige que apenas os rejeitos sejam dispostos em aterros que seguem normas ambientais. Além disso, proíbe a catação, a criação de animais e a instalação de moradias nessas áreas insalubres.
Com a Política Nacional de Resíduos Sólidos, os governos ganham uma base mais sólida com princípios e diretrizes. Dessa forma, os governos tomarão providências baseadas no conceito de gerenciamento integrado, envolvendo diferentes soluções para o tratamento e a disposição ambientalmente adequada dos rejeitos. O poder público atuará no sentido de estruturar programas indutores e linhas de financiamentos para atender, prioritariamente, às iniciativas de prevenção e redução de resíduos sólidos no processo produtivo, de desenvolvimento de pesquisas voltadas à prevenção da geração de resíduos sólidos e produtos que atendam à proteção ambiental e à saúde humana, de desenvolvimento de tecnologias aplicadas aos resíduos sólidos e, por fim, de desenvolvimento de projetos consorciados de logística reversa.
20 1.3– Considerações Finais
O tratamento ambientalmente inadequado de resíduos sólidos configura-se entre os principais problemas ambientais do país gerando impactos nocivos e irreversíveis ao meio ambiente, principalmente no que se refere à saúde e à segurança pública. Entretanto, ao tentar equacionar a problemática dos resíduos no país, esbarra-se em alguns desafios que, por sua vez, faz surgir oportunidades para o crescimento e o desenvolvimento de novos setores.
A Lei 12.305/2010, que institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos, abrirá perspectiva para o desenvolvimento de um setor de tecnologia ambiental capaz de viabilizar a criação e a difusão de novas tecnologias direcionadas para mitigar o problema da disposição e do tratamento ambientalmente inadequado dos resíduos no país. A tendência é que haja uma diversificação nas tecnologias buscando esgotar todas as possibilidades de recuperação presente nos resíduos sólidos.
A implantação da Política Nacional de Resíduos Sólidos causará impactos positivos no âmbito social, ambiental e econômico, pois poderá contribuir para uma mudança do padrão tecnológico atual estimulando o setor produtivo a reduzir atividades intensivas em recursos naturais e energia. Além disso, proporcionará a abertura de novos mercados, gerará trabalho, emprego e renda, conduzindo a uma maior inclusão social e a diminuição de prejuízos ambientais.
Portanto, o estabelecimento de uma política nacional direcionada para a valorização e para o tratamento ambientalmente adequado dos resíduos corrobora para a prática do consumo e da produção sustentável.
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utilização de novos inputs e conserva recursos energéticos, muitas vezes não renováveis, e ainda reduz a acumulação de resíduos em aterros [EPE, 2008].
A alternativa para os resíduos não contemplados no ciclo de reciclagem é o aproveitamento orgânico que, realizado essencialmente através da compostagem, consiste na valorização de resíduos biodegradáveis para a produção de compostos orgânicos, um material rico em húmus e nutrientes minerais que pode ser utilizado na agricultura como recondicionador de solos, com algum potencial fertilizante [IPT-CEMPRE, 2001]. Além disso, no decorrer da reação de biodegradabilidade dos resíduos é formado um composto de gases (Biogás) com razoável poder calorífico que pode ser convertido em energia elétrica ou térmica. O processo de aproveitamento energético do biogás produzidos em aterros contribui para mitigar gases de efeito estufa, entretanto continua a corroborar com o problema da acumulação de resíduos, de modo que a deposição contínua de resíduos acaba por esgotar a capacidade dos aterros e, em alguns casos, incorrer em prejuízos ambientais.
O aproveitamento energético é uma alternativa para os resíduos que não apresentam potencialidades de valorização pelos processos de reciclagem e aproveitamento orgânico. O principal método de geração de energia é a incineração que consiste basicamente na recuperação do poder calorífico dos resíduos, mediante um processo de tratamento térmico controlado, e na sua transformação em energia. A valorização energética de resíduos sólidos tem a vantagem de promover a energia elétrica e minimizar os impactos negativos das emissões de metano decorrentes do processo de biodegradação dos resíduos em aterros.
22 CAPITULO ll – Tecnologia e Meio Ambiente: o caso dos resíduos sólidos
A pesquisa proposta neste capítulo tem o objetivo destacar a importância da criação e a difusão de tecnologias ambientais capazes de poupar o desperdício da potencialidade produtiva e energética presente nos resíduos sólidos e agregar valor aos resíduos. Aponta-se, ainda, os aspectos mais relevantes das principais rotas tecnológicas para a valorização de resíduos sólidos.
2.1 – Inovação Tecnológica e Meio Ambiente
A estratégia de crescimento econômico mundial baseada em padrões tecnológicos intensivos no uso de recursos naturais e energia contribuiu para a intensificação de processos produtivos com alto potencial poluidor. Percebeu-se, então, que o padrão tecnológico adotado atualmente pelos países industrializados e mimetizado pelos países em desenvolvimento chegou ao seu limite [LUSTOSA, 2002].
É nesse sentido que se torna necessário estimular a evolução tecnológica no rumo de uma economia mais verde, isto é, com maior eficiência na utilização de recursos e socialmente inclusiva, pois, dessa forma, permite dissociar as pressões ambientais das atividades econômicas. Para Gaetani, Kuhn e Rosenberg (2011) uma economia mais verde procura preservar e aproveitar de maneira eficiente e sustentável os recursos naturais e, ao mesmo tempo, ampliar os limites do crescimento econômico.
A emergência de uma reestruturação produtiva na direção de padrões tecnológicos mais eficientes do ponto de vista ambiental abre perspectivas para o crescimento da produção industrial e, ao mesmo tempo, para o aumento da preservação ambiental [LUSTOSA, 2002].
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A mudança tecnológica na direção de tecnologias mais limpas passa pelo processo de inovação tecnológica e, portanto, está envolvido num ambiente de incerteza e não disponibilidade tecnológica. Segundo Hall (1994), o processo de inovação representa um processo de busca por soluções que consiste num conjunto de atividades que geram mudanças tecnológicas e na interação dinâmica entre elas. Dosi (1998) considera que a geração e a difusão de inovação resultam da busca por soluções e por novos produtos, processos e oportunidades com vistas à apropriabilidade de resultados econômicos positivos. O processo de inovação, segundo Dosi, Teece e Winter (1992), está inserido num paradigma tecnológico, isto é, num padrão de soluções de problemas técnicos e econômicos baseado nos princípios das ciências naturais.
Dentro do paradigma tecnológico vigente é selecionado um padrão tecnológico que não é eleito por ser o mais eficiente, mas se torna mais eficiente por ser o eleito. Nesse sentido a inovação tecnológica resulta de trajetórias previamente definidas e, portanto, possui interdependência temporal, isto é, o padrão tecnológico atual é resultado das decisões do passado e as decisões desse momento influenciarão e definirão o padrão futuro, estabelecendo assim, uma irreversibilidade ao processo de inovação. Dessa forma as empresas ficam presas à tecnologia mais difundida e ao paradigma tecnológico vigente, afetando a capacidade de inovar, inclusive na direção de tecnologias ambientalmente saudáveis [LUSTOSA, 2002].
As empresas tendem a efetuar um processo de busca inovativa por meio de procedimentos de rotina, ou seja, de padrões de soluções repetitivas para problemas semelhantes, que definem o que e como fazer as coisas. As rotinas constituem, portanto, uma forma de armazenamento do conhecimento e apresenta um tácito e específico. [NELSON & WINTER, 1982; DOSI, 1982]
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por razões externas a firmas, o sistema nacional de inovação e o paradigma tecnológico [DOSI, TEECE e WINTER, 1992; DOSI, 1982).
O paradigma tecnológico define o padrão científico no qual as inovações devem ocorrer e, portanto, delimita a capacidade da empresa de inovar. Nesse sentido, a mudança no paradigma tecnológico pode fazer com que a empresa se torne mais ou menos inovadora, a depender de suas competências específicas.
Cassiolato e Lastres (1998) destacam que há uma transição do paradigma caracterizado pelo desenvolvimento de tecnologias intensivas em recursos produtivos e energia, para um novo paradigma, por sua vez, demarcado pela emergência de tecnologias intensivas em informação e criação de novos conhecimentos. Segundo, Guimarães (2000) e Sánchez e Paula (2001) essa mudança por ser explicada por uma maior integração da economia mundial, decorrente do processo de ampliação e liberalização dos mercados, pois revelou uma nova dinâmica na construção e sustentação da competitividade das nações, empresas e instituições.
Esse novo paradigma pode ser caracterizado pela essencialidade do aprendizado contínuo tanto para o processo inovativo quanto para a incorporação de mudanças técnicas na economia e na sociedade. Dessa forma, o novo paradigma revela a forte relação existente entre a acumulação de conhecimento, o processo inovativo e a competitividade de determinado setor ou empresa.
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O processo de inovação consiste, portanto, em um fenômeno sistêmico e interativo, caracterizado por diferentes tipos de cooperação. E é nesse sentido que os processos inovativos são gerados e sustentados pelas relações entre empresas e instituições.
Entretanto, apesar da mesma natureza, o processo de inovação ambiental, segundo Kemp e Soete (1990), se diferencia da inovação tecnológica tradicional.
A análise da inovação tecnológica ambiental (eco-inovação) parte da visão neo-shumpeteriana evolucionária. O processo de inovação tecnológica viabiliza a criação e a difusão de tecnologias ambientais capazes de incorporar a questão ambiental nos processos produtivos e, ao mesmo tempo, ampliar os limites do crescimento econômico.
Para Kuehr (2007), tecnologias ambientais visam à melhoria contínua de produtos, processos e serviços, por meio do uso racional de recursos e energia ou da prevenção e do tratamento da poluição. Tecnologias ambientais são caracterizadas, segundo Vachon e Klassen (2007), pela adoção de equipamentos e procedimentos operacionais que limitam ou reduzem os impactos ambientais de produtos e serviços no processo produtivo. Lustosa (2002) considera, portanto, que tecnologia ambiental é um conjunto de processos, técnicas, conhecimentos, experiências e métodos que utilizam os recursos naturais de forma sustentável e que permitem a disposição final adequada dos rejeitos industriais, de forma a não degradar o meio ambiente.
As inovações e as tecnologias ambientais resultam de fatores políticos, econômicos, tecnológicos e organizacionais. A política e a regulamentação ambiental estão, sem dúvida, entre os fatores mais importantes para a indução de tecnologias ambientalmente corretas. A política e a regulamentação ambiental estimulam a criação e a adesão de inovações ambientais na medida em que pressionam o setor produtivo a adotar práticas de produção sustentáveis e ambientalmente mais corretas.
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competitividade. [Palmer, 1995]. Entretanto pode haver efeitos positivos em termos de inovação tecnológica, produtividade dos recursos e eficiência ambiental (eco-eficiência).
Para Porter & van der Linde (1995, 1999) a inovação tecnológica como resposta a regulamentação ambiental viabiliza tecnologias mais limpas e de remediação capazes, respectivamente, de aproveitar de maneira eficiente e sustentável os recursos produtivos e energéticos e de despoluir o meio ambiente. Portanto, a imposição de padrões ambientais induz o setor produtivo a gerar e adotar inovações tecnológicas tornando-se, consequentemente, mais competitivo no mercado.
A inovação ambiental viabiliza a criação e a difusão de tecnologias direcionadas para a melhoria da qualidade ambiental que, segundo Kemp & Arundel (1998), incluem tecnologias de fim de linha (end-of-pipe), associadas à remediação e gestão da poluição; tecnologias limpas (clean tecnologies), de caráter preventivo e que reduzem a produção de emissões; e tecnologias mais limpas
(cleaner techologies), como produtos que geram menor impacto ambiental e
processos de reciclagem.
Entretanto, além da pressão resultante da política ambiental, pouco é tratado na literatura sobre inovação ambiental a respeito do estímulo à geração e difusão de tecnologias ambientais por meio da interação entre diferentes instituições.
2.2 – Tecnologias para a valorização energética de resíduos sólidos
A pesquisa e o desenvolvimento (P&D) de diversas rotas tecnológicas de valorização energética de resíduos sólidos urbanos intensificaram-se a partir da década de 1970. Desde então, os resíduos são vistos não só como parte da problemática ambiental, mas também como um recurso produtivo e uma fonte de energia. [JACKSON, 1974].
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partir da biomassa. A Europa, a América do Norte e a União Soviética também responderam à crise com a expansão do mercado para a geração de energias a partir de fontes renováveis. Nesse sentido, a repercussão das crises mundiais de oferta do petróleo acabou estimulando o interesse na recuperação energética de resíduos sólidos. [VERMA, 2002 apud Henriques, 2004]
No Brasil, foram estabelecidos projetos para o desenvolvimento de parques eólicos e de energia solar, de pequenas centrais hidroelétricas e de biomassa, mas especificamente, do álcool de cana de açúcar para combustível veicular. Em relação ao aproveitamento energético dos resíduos, foram desenvolvidas algumas usinas de reciclagem e alguns investimentos para a coleta e beneficiamento dos gases gerados em aterros, apesar do baixo aporte de recursos destinado para o aproveitamento energético dos resíduos. Nesse caso, a coleta dos gases gerados nos aterros chegou a responder por 3% do gás natural distribuído pela Companhia Estadual de Gás do Rio de Janeiro (CEG) e por parte do abastecimento da frota da Companhia Municipal de Limpeza Urbana do Rio de Janeiro (COMLURB).
Passada a crise mundial do petróleo em meados da década de 80, houve uma estagnação e um consequente retrocesso no desenvolvimento de fontes alternativas de energia. O interesse na recuperação energética de resíduos também foi arrefecendo, à medida que o preço internacional do petróleo se estabilizava e o custo do carvão regredia [HENRIQUES, 2004].
Ao longo das últimas décadas, a pesquisa e o desenvolvimento (P&D) no setor de resíduos sólidos urbanos tornaram a crescer em razão do fortalecimento das políticas ambientais de conscientização sobre a progressiva diminuição dos recursos não renováveis do planeta e, sobretudo, por causa de políticas orientadas para o consumo e a produção sustentável. [HENRIQUES, 2004].
A pesquisa e o desenvolvimento no setor de resíduos são essenciais para garantir avanços e inovações tecnológicas para o setor que, por sua vez, resultam na adoção de técnicas e equipamentos cada vez mais avançados para, por exemplo, recuperar a energia presente nos resíduos, contribuindo conseqüentemente para mitigar danos no meio ambiente, em particular na saúde e na segurança pública.
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aproveitamento energético dos resíduos pode contribuir para o suprimento de energia local, para poupar emissões de gases de efeito estufa e para a promoção do desenvolvimento sustentável.
O aproveitamento energético de resíduos sólidos apresenta benefícios em termos ambientais, sociais e econômicos. Isto porque a recuperação energética dos resíduos é considerada uma fonte alternativa de energia (mais) limpa e, portanto, pode contribuir para aproximar o setor energético do padrão de inovação contemporâneo, cada vez mais orientado para redução das emissões de gases de efeito estufa e para a redução da utilização de recursos energéticos, muitas vezes não renováveis. Além disso, a geração de energia a partir de resíduos sólidos se insere no processo de transição para um novo paradigma atrelado ao consumo e à produção sustentável. Este novo paradigma está demarcado pela emergência de tecnologias intensivas em informação e a criação de novos conhecimentos.
A criação e a difusão tecnologias e inovações ambientais, através da ciência, tecnologia e inovação (C,T&I) pode ser capaz de equacionar um problema e, ao mesmo tempo, criar oportunidades alternativas. Nesse sentido apresentam-se as principais rotas tecnológicas disponíveis e potenciais para a valorização energética de resíduos sólidos.
A seguir serão descritas as principais tecnologias de valorização de resíduos sólidos urbanos capazes de recuperar a potencialidade produtiva e energética presente nos resíduos.
2.2.1 – Reciclagem Multimaterial
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Dessa forma, o ciclo de reciclagem minimiza a utilização de novos inputs e
conserva recursos energéticos, muitas vezes não renováveis, e ainda reduz a
acumulação de resíduos em aterros [EPE, 2008].
A reciclagem é considerada uma rota tecnológica para a valorização energética no sentido que conserva a energia presente nos resíduos e, portanto, tornou-se uma atividade economicamente importante para a indústria. Os benéficos da reciclagem se estendem ainda pelo campo econômico e social. Para melhor ilustrar os benefícios econômicos, utiliza-se o exemplo do alumínio que não perde suas propriedades físicas quando reprocessado, e, assim, pode ser, na prática, reprocessado continuamente. Por último, no campo social a reciclagem é uma atividade geradora de emprego e renda. [IPT-CEMPRE, 2001].
2.2.2 – Compostagem e o Processo de Biodigestão
Uma alternativa para os resíduos não contemplados no ciclo de reciclagem é o aproveitamento orgânico que, realizado essencialmente por meio da compostagem aeróbia, consiste na valorização de resíduos biodegradáveis para a produção de compostos orgânicos, um material rico em húmus e nutrientes minerais que pode ser utilizado na agricultura como recondicionador de solos, com algum potencial fertilizante [IPT-CEMPRE, 2001]. Além disso, no decorrer da reação de biodegradabilidade dos resíduos é formado um composto de gases com razoável poder calorífico que pode ser convertido em energia elétrica ou térmica.
O processo de aproveitamento energético do biogás produzidos em aterros contribui para mitigar gases de efeito estufa, entretanto não equaciona o problema da acumulação de resíduos, de modo que a deposição contínua de resíduos acaba por esgotar a capacidade dos aterros e, em alguns casos, incorrer em prejuízos ambientais.
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O biogás, formado a partir da degradação anaeróbia da matéria orgânica, é uma mistura gasosa composta essencialmente por dióxido de carbono (CO, CO2) e
por metano (CH4). O aproveitamento do biogás é o uso energético mais simples dos
resíduos e já é conhecido e usado amplamente em todo o mundo.
A tecnologia de aproveitamento do biogás para a transformação em energia pode ser entendida a partir de três fases: a fase de extração e coleta, a fase de beneficiamento do gás e a fase de transformação do gás em energia.
A primeira compreende a fase de extração e coleta do gás e normalmente é iniciada quando uma porção do aterro (chamada célula) é fechada. Essa fase pode ser realizada por meio de duas redes de drenagem apropriadas: poços verticais e trincheiras horizontais. Os poços verticais correspondem a um sistema de drenos constituído por uma coluna de tubos verticais perfurados de concreto. Essa, no entanto, é uma forma mais simples e trivial de extração e coleta de gás, pois pode ser aplicado quando o aterro já foi estabelecido. Outra forma de extração são as trincheiras que são realizadas por meio de tubos de sucção horizontais colocados quando os resíduos ainda estão sendo depositados nos aterros. Esse processo tem a vantagem de facilitar a extração e a coleta do gás desde o estágio inicial da produção, permitindo que o gás seja capturado antes mesmo que o aterro seja coberto. Segundo a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT 1992, ABNT 1995), já está previsto o uso desse sistema na construção de aterros sanitários.
Independentemente do sistema de coleta usado a rede de drenagem é conectada a uma tubulação lateral que transporta o gás para uma rede de tubos de polietileno de alta densidade presente na superfície capaz de conduzir o gás para um coletor principal e redirecioná-lo, consequentemente, para a próxima etapa de tratamento.
Em alguns casos uma membrana protetora impermeável é disposta sobre o aterro e quase todo o gás pode ser coletado e recuperado. Nesse caso para que haja continuidade na produção de gás é necessário que a água seja injetada sob a membrana. Essa, no entanto, é uma solução muito cara, mas é utilizada em países com uma demanda restrita e com cuidados específicos sobre a cobertura do aterro.
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recuperação energética. Além disto, a maior parte dos aterros com sistemas de recuperação energética possui um flare para a ignição e a queima do excesso de gás. Flare é considerado um dispositivo simples de recuperação energética porque pode ser necessário durantes as etapas de início e manutenção dos sistemas. [MUYLAERT, 2000]
A segunda fase compreende o beneficiamento do gás coletado. Nesta fase, o gás (quente) produzido pelo aterro sanitário é resfriado e, por meio de um processo de condensação, é separado dos vapores de lixiviado que o acompanham.
A terceira, e última fase de transformação, corresponde ao processo de geração de energia. A produção de energia a partir do biogás ocorre por meio da combustão em um grupo gerador, isto é, um sistema em que um motor se associa a um gerador elétrico. A queima do biogás transforma a energia química em energia mecânica, movimentando pistões, e, em seguida, em energia elétrica. A energia elétrica é distribuída, então, pelas redes de alta tensão destinadas para esse fim.
O processo de aproveitamento energético do biogás produzidos em aterros contribui para mitigar gases de efeito estufa, entretanto não equaciona o problema da acumulação de resíduos, de modo que a deposição contínua de resíduos acaba por esgotar a capacidade dos aterros.
2.2.3 – Processo de Incineração
O aproveitamento energético é uma alternativa para os resíduos que não apresentam potencialidades de valorização pelos processos de reciclagem e aproveitamento orgânico. O principal método de geração de energia é a incineração que consiste basicamente na recuperação do poder calorífico dos resíduos, mediante um processo de tratamento térmico controlado, e na sua transformação em energia.
O processo tecnológico de incineração de resíduos sólidos evoluiu ao longo do tempo. Essa evolução pode ser caracterizada por gerações ou estágios de desenvolvimento das plantas de incineração. [MENESES, 2000].
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tratamento. Destaca-se que a concentração de poeira atingia níveis de 1000 mg/nm3. [HENRIQUES, 2004]
A segunda geração refere-se às plantas instaladas entre 1965 e 1975. Esse período foi marcado pelo surgimento dos primeiros sistemas de proteção ambiental. A pressão exercida pela proteção ambiental permitiu o desenvolvimento de processos com maior eficiência de queima que, por sua vez, contribuiu para uma redução da emissão de gases na atmosfera. Observam-se, nesse período, os primeiros interesses em recuperar o calor presente nos resíduos para a geração de energia.
O recrudescimento de normas ambientais somado ao aumento da performance energética contribuiu para o desenvolvimento da terceira geração. Foram instaladas entre 1975 e 1990, incineradores com o objetivo de solucionar o volume de resíduos e, ao mesmo tempo, produzir energia. Destacam-se, ainda, esforços no desenvolvimento de processos de lavagem de gases para reduzir os impactos ambientais causado pela incineração.
Nota-se, desde 1990, um aumento da pressão exercida pela política e pela regulamentação ambiental que, por sua vez, contribuiu para a sofisticação dos processos de queima e dos processos de tratamento de resíduos da incineração, corroborando, assim, com o desenvolvimento da quarta geração. Desde então, foram criados e desenvolvidos processos de tratamento de gases cada vez mais sofisticados, perseguindo metas de emissão zero. Além disso, surgem tecnologias avançadas de tratamento para a produção de resíduos finais inertes, que podem ser reciclados ou dispostos de maneira que não sejam nocivos à segurança ou à qualidade ambiental. Esse período contempla a quarta geração.
A valorização energética de resíduos sólidos tem a vantagem de promover a energia elétrica e minimizar os impactos negativos das emissões de metano decorrentes do processo de biodegradação dos resíduos em aterros. O metano tem potencial de aquecimento global vinte e uma vezes maior que o dióxido de carbono (CO2), gás emitido como resultado da queima de resíduos. Em outras palavras,
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O processo de combustão dos resíduos apresenta vantagens a nível urbano, clínico e industrial nomeadamente no que se refere à redução da disposição de resíduos em aterros, a eliminação de substancias perigosas e a conseqüente eliminação de riscos patológicos.
Destaca-se ainda, entre os benefícios ambientais e socioeconômicos, que o aproveitamento energético de RSU é uma fonte alternativa de energia mais limpa e, portanto, aproxima o setor energético do padrão de inovação contemporâneo, cada vez mais orientado pela redução das emissões de gases de efeito estufa na atmosfera.
2.2.4 – Tecnologia Usina Verde
A Usina Verde é uma empresa brasileira de capital privado especializada no desenvolvimento de tecnologias e processos para a implantação de Usinas de Tratamento Térmico de Resíduos Sólidos com recuperação de energia. A Usina Verde foi implementada com o objetivo de oferecer aos municípios brasileiros uma alternativa ambientalmente adequada e economicamente viável de tratar e beneficiar resíduos sólidos e, ao mesmo, tempo, equacionar a questão sócio-ambiental da disposição irregular de resíduos. Patenteou-se, então, a teconologia USINAVERDE capaz de recuperar o poder calorífico dos resíduos sólidos, mediante um processo de tratamento térmico controlado, e transformar em energia elétrica.
Firmou-se um acordo de cooperação técnica com a Fundação Coordenação de Projetos, Pesquisas e Estudos Tecnológicos – COPPETEC, em janeiro de 2002, para execução de serviços especializados, em nível de laboratório e de apoio técnico na implantação da Usina Protótipo, estudos do sistema de geração de energia elétrica e otimização do processo com o objetivo de desenvolver a tecnologia USINAVERDE. A tecnologia USINAVERDE é patenteada e totalmente nacional [Revista ABCDINOVA, 2011].
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forno da usina. Os gases da combustão têm seu valor recuperado em uma caldeira na qual é produzido vapor com temperatura e pressão suficientes para movimentar um gerador de energia elétrica. [Revista ABCDINOVA, 2011].
Os gases gerados pela incineração dos resíduos sólidos são filtrados para a retirada das partículas poluentes e liberados na atmosfera. Além disso, as cinzas que saem da caldeira, e poderiam ser prejudiciais, podem ser misturadas ao cimento, ou como material de pavimentação de ruas.
O objetivo da empresa atualmente esta voltado para a venda de tecnologia e de suas patentes. A empresa funciona como um centro tecnológico e não têm fins lucrativos. O Centro Tecnológico USINAVERDE está localizado, em área da Fundação BIORIO, no campus da Universidade Federal do Rio de Janeiro, Ilha do Fundão, Rio de Janeiro/RJ.
A usina possui capacidade para receber 150 toneladas diárias de resíduos, quantidade produzida por uma cidade com uma média de 180 mil habitantes e assim pode gerar energia suficiente para mais de sete mil de residências, desta maneira 20% da população poderia ser abastecida com seus próprios resíduos [ABCDINOVA, 2011].
Entretanto esse tipo de tecnologia não é muito apoiada aqui no Brasil, já que é mais comum utilizar energia gerada pelo biogás dos aterros sanitários. Além disso, destaca-se um alto gasto de eletricidade no processo da incineração e com os filtros, que precisam ser trocados quando acabam sua vida útil.
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A tecnologia da USINAVERDE apresenta boas possibilidades, é nacional, possui patente e apresenta duas soluções importantes, ao mesmo tempo, geração de energia elétrica e tratamento ambientalmente adequado dos resíduos. E, além disso, ela consegue reaproveitar os resíduos, desde a separação dos materiais que podem ser reciclados ou reutilizados, na geração de energia elétrica e descarte do lixo, até o reaproveitamento das cinzas residuais.
Apesar de todas as vantagens apresentadas para se adotar essa tecnologia em larga escala no tratamento de resíduos sólidos no Brasil ela apresenta dificuldades para se estabelecer. Em primeiro lugar, é uma tecnologia nova e não consolidada, portanto seu custo é elevado, isto é, o tratamento apresenta valor elevado por tonelada de resíduos. Em segundo lugar apresenta-se como entrave o fato da matriz energética brasileira ser baseada na geração de energia a partir de hidrelétricas, já há toda uma infraestrutura arquitetada para tanto. Em terceiro lugar, outro elemento que impacta para que a tecnologia receba apoio e seja aceita é o fato da existência do lobby (grupos de interesse) do setor elétrico.
Nesse sentido, o desenvolvimento da ciência, tecnologia e da inovação podem se mostrar elementos importantes para equacionar problemas crescentes, como é o caso dos resíduos sólidos.
2.2.5 – Processo de Gaseificação
De acordo com Morris (1999) o processo de gaseificação é baseado em um reator de leito fluidizado operando a pressão atmosférica acoplado a um vaso. Esse processo gera um conjunto de gases que, posteriormente, são resfriados e limpos em equipamentos convencionais. Esses gases apresentam um alto potencial energético e, ao contrário dos gases gerados pelo processo de incineração, esses gases são suficientemente limpos para que possam ser queimados em turbinas sem necessitar de uma limpeza externa. A produção de gás por meio do processo de gaseificação possibilita uma eficiência energética de até 30% de eletricidade.
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queimado e, portanto, pode atingir temperaturas mais elevadas sem comprometer os materiais envolvidos, evitando o risco de corrosão. É nesse sentido que a eficiência energética do processo de gaseificação pode aumentar em até 30% em relação ao processo de incineração.
A conversão de resíduos sólidos em um combustível gasoso esta entre as principais rotas tecnológicas de valorização energética uma vez que a recuperação de calor máximo de qualquer combustível depende da eficiência de misturar o abastecimento da carga com oxigênio ou ar.
No caso do processo de gaseificação os resíduos sólidos sofrem um pré-tratamento e posteriormente são alimentados em uma câmara de gaseificação capaz de transformar a biomassa presente nos resíduos em um gás com alto potencial energético. Basicamente depois de resfriado e limpo, o combustível em forma gasosa é transformado em energia elétrica.
O processo de gaseificação tem alcançado um relativo sucesso em termos de geração de energia nos EUA e no Canadá. As primeiras plantas foram instaladas entre 1980 e 1992 e atualmente tem capacidade para beneficiar cerca de 100 a 400 toneladas de resíduos sólidos diariamente. Destaca-se, ainda, que o interesse desses países em relação ao processo de gaseificação continua crescente e, portanto, estuda-se possibilidades de implementação de novas plantas comerciais.
A vantagem principal do processo de gaseificação reside em produzir energia e, ao mesmo tempo, reduzir o volume de resíduos sólidos dispostos em aterros. Estima-se que a gasificação pode contribuir em até 90% na redução do volume dos resíduos. Além disso, durante o processo de gaseificação são produzidas de 8% a 12% de cinzas residuais enquanto que durante o processo de incineração são produzidos de 15% a 20% de cinzas.
A geração de energia através do processo de gaseificação apresenta também a vantagem de que a manipulação de gases torna-se mais prática e fácil quando comparada com a manipulação de combustíveis sólidos.
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sobretudo quando se refere ao sofisticado sistema de resfriamento e manutenção dos sistemas de limpeza.
2.2.5 – Tecnologia BIOMASSA – ENERGIA – MATERIAIS (BEM)
A tecnologia Biomassa – Energia – Materiais está sendo desenvolvida desde o final da década de 1980. A Tecnologia BEM foi patenteada pelo Profº Drº Daltro Pinatti e pelo grupo brasileiro Peixoto de Castro.
O Programa BEM busca desenvolver tecnologias de materiais lignocelulósicos (madeira, bagaço da cana, capim, resíduos agrícolas, parte orgânica de resíduos sólidos) e de digestão material (monazita e zirconita). O objetivo principal é transformar a biomassa presente nesses materiais em duas
commodities: a celulignina e em pré-hidrolisado. A primeira pode ser utilizada
como combustível, ração animal e madeira sintética. E o segundo, refere-se a uma solução de açucares usada em produtos químicos.
A tecnologia BEM consiste em um processo técnico que busca extrair a biomassa presente nos resíduos sólidos para picá-la e compactá-la em um silo e, posteriormente, comprimi-la em um reator. O resultado desse processo é uma parte hidrolisada sólida (celulignina) e uma parte líquida pré-hidrolisada (solução de açucares do processo).
Foi desenvolvido, em 1985, o modelo convencional da tecnologia BEM que era caracterizado por reatores e colunas estáticas e utilizava muita água no processo de manipulação da biomassa. Ao longo da década, esse modelo foi se aperfeiçoando e, em 1999, uma nova patente foi criada. Atualmente o Programa BEM busca desenvolver comercialmente a pré-hidrolise ácida de materiais lignocelulósicos usando metais refratários.
38 Rotas tecnológicas para a valorização de resíduos sólidos:
as vantagens e as desvantagens
Rotas Tecnológicas Vantagens Desvantagens
Reciclagem Multimaterial • Aumento do tempo de vida e maximização do valor extraído das matérias-primas;
• Conserva e poupa energia;
• Desviam-se os resíduos
dos aterros ou outras instalações de tratamento mais poluidoras;
• Aumento da consciência
ambiental;
• Redução da poluição
atmosférica e da poluição dos recursos hídricos;
• Criação de novos negócios
e mercados para os produtos reciclados.
• Custo de recolha,
transporte e reprocessamento;
• Por vezes, maior custo
de materiais reciclados (em relação aos produzidos com matérias-primas
virgens);
• Instabilidade dos
mercados para materiais reciclados, os quais podem ser rapidamente distorcidos por alterações na oferta e procura (nacional ou internacional).
Compostagem e Biodigestão • Pode ser realizado em qualquer zona, desde que se tenham alguns cuidados;
• valorização dos resíduos
a baixo custo, sem grandes exigências de espaço ou grandes investimentos;
• não equaciona o
problema da acumulação de resíduos, de modo que a deposição contínua de resíduos acaba por esgotar a capacidade dos aterros
Incineração • Redução do volume e do peso dos resíduos;
• Resíduo pode ser
incinerado no seu lugar de geração;
• A cinza residual é
normalmente não putrescível ou estéril;
• Alto custo de capital
investido;
• Capacitação profissional
para operação;
• Nem todos os materiais
residuais são incineráveis;
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• Requer uma área
relativamente pequena de atuação;
o uso de combustível suplementar.
Tecnologia Usina Verde • Geração de energia alternativa mais limpa e, ao mesmo tempo, é uma alternativa para o descarte de resíduos;
• As cinzas resultantes da
incineração podem ser reaproveitadas na construção civil;
• Alto gasto de
eletricidade no processo da incineração e com os filtros, que precisam ser trocados quando acabam sua vida útil;
• a queima gera cinzas
tóxicas e que não é aconselhável o seu reaproveitamento
Gaseificação • A vantagem principal do processo de gaseificação reside em produzir energia e, ao mesmo tempo, reduzir o volume de resíduos sólidos dispostos em aterros;
• Durante o processo, são
produzidos relativamente menos cinzas residuais.
• a manipulação de gases
torna-se mais prática e fácil quando comparada com a manipulação de combustíveis sólidos.
• Alto custo de
implementação,
sobretudo quando se refere ao sofisticado sistema de resfriamento e manutenção dos sistemas de limpeza.
Tecnologia BEM • Transformar a biomassa presente nos resíduos em
commodities;
• Desviam-se os resíduos
dos aterros ou outras instalações de tratamento mais poluidoras.
• Gera gases de efeito
estufa em razão da queima de compostos de origem carbônica;
• Alto custo de capital
investido;
• Capacitação profissional
para operação.
40 2.3 – Papel do Setor Publico, do Setor Produtivo e da Sociedade
De acordo com estudos da International Solid Waste Association (ISWA), a gestão ambientalmente adequada dos resíduos sólidos pode contribuir com até 20% da meta global de redução de gases de efeito estufa prevista para 2020, além de gerar mais de 209 milhões de créditos de carbono até o final de 2012. Destacam-se, entre as iniciativas de maior impacto para a redução das emissões de gases de efeito estufa, as ações de minimização na geração, reciclagem e recuperação energética, que também contribuem de forma significativa para a geração de energia. Estima-se que são processados cerca de 130 milhões de toneladas de resíduos anualmente no mundo o que, por sua vez, representa em termos de produção de energia cerca de 270 milhões de MWh anualmente. É nesse sentido que o beneficiamento dos resíduos gera créditos de carbono que, por sua vez, geram receitas que constituem um benefício adicional a sua equação de viabilidade econômico-financeira [EPE,2008].
A criação e a difusão de tecnologias ambientais e a eco-inovação proporciona oportunidades de crescimento e desenvolvimento econômico e, ao mesmo tempo, estimula a preservação do ambiente. Além disso, novas tecnologias respeitadoras do ambiente podem tornar a economia mais competitiva, criando dessa forma empregos e financiando o progresso social.
A adoção de tecnologias ambientais e o desenvolvimento de inovações ambientais direcionados para o tratamento e a valorização de resíduos sólidos contribuem com praticas de produção e consumo sustentáveis na medida em que pode viabilizar processos produtivos mais limpos e ambientalmente mais eficientes.
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Destaca-se, ainda, que o setor público poderia apoiar o desenvolvimento de pesquisas voltadas para tecnologias sustentáveis aplicáveis aos resíduos sólidos e o desenvolvimento de sistemas de gestão ambiental e empresarial voltados para a melhoria dos processos produtivos e ao reaproveitamento dos resíduos via concessão de subsídios, abatimento de tributos ou financiamento.
Destaca-se, ainda, que o governo seja em âmbito nacional, estadual ou municipal poderia conceder subsídios, incentivos fiscais, financeiros ou creditícios para instituições públicas, privadas ou publica-privada e para indústrias dedicadas à reutilização, ao tratamento e à reciclagem de resíduos sólidos. Além disso, o setor publico deveria estimular a criação e o desenvolvimento de projetos de gestão integrada de resíduos sólidos de caráter intermunicipal.
Portanto, a busca por processos produtivos e tecnologias mais limpas e ambientalmente mais eficientes deve ser compartilhada entre o setor público, o setor produtivo e a sociedade em geral. Todos os agentes sociais, em maior ou menos grau, devem ter consciência da importância do seu papel para adoção de processos produtivos capazes de reduzir a intensidade de uso de matérias, de diminuir atividades intensivas em energias, de reduzir a dispersão de substâncias tóxicas, de incentivar a reciclagem dos materiais, de prolongar a vida útil dos produtos e de maximizar o uso sustentável dos recursos renováveis.
42 CONCLUSÃO
A situação atual da gestão de resíduos sólidos no país é preocupante. Foram geradas, no Brasil, em 2009, cerca de 182.728 toneladas de resíduos sólidos urbanos por dia, isto é, foram gerados, em média, 1,152kg de resíduos por habitante diariamente. E, no entanto, foram coletadas apenas 161.084 toneladas de resíduos por dia. Desse total, apenas 56,8% foram dispostos em aterros sanitários, 23,9% em aterros controlados e 19,3% em lixeiras a céu aberto. é, uma vez que aproximadamente 62% dos municípios brasileiros dispõem seus resíduos de forma inadequada, isto é, ainda utilizam aterros controlados e lixeiras a céu aberto como forma de disposição final. [ABRELPE, 2009]
A questão da disposição final e do tratamento ambientalmente inadequado dos resíduos é razão de preocupação para os órgãos públicos responsáveis e reflete a necessidade de ampliação de atividades integradas orientadas numa perspectiva de prevenção e redução e valorização de resíduos. [ABRELPE, 2009]
O Brasil tem registrado uma evolução ambientalmente positiva no gerenciamento de resíduos sólidos, apesar de ainda não ser suficiente, indicando que o país precisa estabelecer medidas de controle da geração de resíduos e ampliar ainda mais a abrangência dos serviços de coleta e tratamento, rumo à sua universalização [ABRELPE, 2009]. Nesse sentido foi promulgada a Política Nacional de Resíduos Sólidos (Lei 12.305/2010) estabelecendo que todas as possibilidades de reutilização, reciclagem e valorização de resíduos devem ser esgotadas.
Nota-se, portanto, que a problemática da disposição e do tratamento ambientalmente adequado dos resíduos sólidos no Brasil é crescente, bem como a necessidade de atender à Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS 2010) recentemente promulgada, que acaba por colocar desafios no âmbito do setor público e produtivo.
Destaca-se a importância da política e da regulamentação ambiental como fator necessário para estimular as inovações e as tecnologias ambientais. A política e a regulamentação ambiental estimulam a criação e a adesão de inovações ambientais na medida em que pressionam o setor produtivo a adotar práticas de produção sustentáveis e ambientalmente mais corretas.
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sustentável os recursos produtivos e energéticos e de despoluir o meio ambiente. Nesse sentido, a Política Nacional de Resíduos Sólidos pode ser um instrumento essencial que abre oportunidade para viabilizar tecnologias capazes de valorizar e recuperar a potencialidade produtiva e energética presente nos resíduos.
