Lorena - SP 2018
MARIANA SILVA PERES
UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA
– EEL/USP
Estudo do cenário econômico de resíduos sólidos para
implantação de incineradores de lixo no estado de São
Lorena 2018
ESTUDO DO CENÁRIO ECONÔMICO DE RESÍDUOS
SÓLIDOS PARA IMPLANTAÇÃO DE INCINERADORES DE
LIXO NO ESTADO DE SÃO PAULO
Monografia apresentada à Escola de Engenharia de Lorena – Universidade de São Paulo como requisito parcial para obtenção de título de Engenheiro Químico.
Orientador: Prof. Dr. Marco Aurélio Kondracki de Alcântara
Ficha catalográfica elaborada pelo Sistema Automatizado da Escola de Engenharia de Lorena,
com os dados fornecidos pelo(a) autor(a)
Peres, Mariana Silva
Estudo do cenário econômico de resíduos sólidos para implantação de incineradores de lixo no estado de São Paulo / Mariana Silva Peres; orientador Marco
Aurélio Kondracki de Alcântara. - Lorena, 2018. 51 p.
Monografia apresentada como requisito parcial para a conclusão de Graduação do Curso de Engenharia Industrial Química - Escola de Engenharia de Lorena da Universidade de São Paulo. 2018
1. Incineradores de lixo. 2. Resíduos sólidos urbanos. 3. Usina lixo-energia. I. Título. II. Alcântara, Marco Aurélio Kondracki de, orient.
AGRADECIMENTOS
Aos meus pais, Oswaldo e Maria Luiza, que tem meu amor incondicional, por sempre priorizarem os meus estudos e apoiarem as minhas decisões, confiando e acreditando no meu potencial.
Ao meu irmão Rodrigo e sua esposa Lays, que tornaram a distância insignificante perto do apoio, dedicação e amparo ao longo da minha jornada.
Às minhas amigas e companheiras de república durante os anos de gradução, Ana Flávia, Andressa, Bárbara, Beatriz, Carolina, Laura e Renata com as quais compartilhei momentos inesquecíveis e risadas incalculáveis, e se tornaram minha família postiça em Lorena e amizades pra vida inteira.
À professora Célia que me orientou no início do meu trabalho.
Ao professor Marco Aurélio pelo comprometimento e auxílio na elaboração deste trabalho.
A todos os professores e funcionários que cruzaram meu caminho ao longo dos anos na Escola de Engenharia de Lorena que de alguma forma auxiliaram no meu crescimento pessoal e profissional.
RESUMO
Peres, Mariana Silva. Estudo do cenário econômico de resíduos sólidos para implantação de incineradores de lixo no estado de São Paulo. Lorena. 2018. 52 p. Trabalho de conclusão de curso de Engenharia Industrial Química - Escola de Engenharia de Lorena, Universidade de São Paulo, Lorena, 2018.
Esta monografia tem como objetivo a avaliação da viabilidade econômica da implementação de uma usina lixo-energia no estado de São Paulo, tendo em vista a Política Nacional de Resíduos Sólidos, que regulamenta a destinação final do lixo, e cria o conceito de responsabilidade compartilhada. Mais especificamente, visa verificar a viabilidade econômica da instalação da usina, levando em consideração os créditos de carbono que podem ser concedidos pela não emissão de metano, as TDFs (Taxas de Destinação Final), as características e composição do lixo do estado de São Paulo, as leis ambientais brasileiras, os incentivos da ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica) e o preço de venda da energia gerada pela usina. Para esta monografia foi utilizada a metodologia de revisão bibliográfica. Com esse estudo, notou-se no comparativo do Brasil com outros países que é possível instalar usinas de recuperação energética do lixo na região Sudeste, mas que para que isso ocorra de maneira efetiva é necessária a criação de novas políticas e incentivos governamentais. Notou-se que revisões constantes nas políticas são necessárias, além do desincentivo a antigas formas de destinação de resíduos, como aterros. Com o estudo foi possível observar que o mais indicado é que a instalação ocorra em áreas desenvolvidas, como o estado de São Paulo, de modo a baratear custos com transporte.
ABSTRACT
Peres, Mariana Silva. Study of the economic scenario of solid waste for the implantation of garbage incinerators in the state of São Paulo. Lorena. 2018.52 p. Monograph project for under graduantion in Industrial Chemical Engineering – Lorena School of Engineering, University of São Paulo, Lorena – SP, 2018
This work aims to evaluate the feasibility of waste-to-energy implementation in the state of São Paulo, in view of National Policy on Solid Waste, which regulates the waste final destination and creates the shared responsibility concept. More specifically, it seeks to verify the economic feasibility of the power plant installation, considering carbon credits that may be granted by the methane non emission, the Final Destination Taxes, the characteristics and the São Paulo state waste composition, the Brazilian environmental laws, ANEEL (National Agency of Electric Energy) incentives and the sale price of generated electricity. For this monograph the bibliographic review methodology was used. With this study, we could note in the comparison of Brazil with other countries that it is possible to install waste recovery plants in the Southeast region, but for this to take place effectively, it is necessary to create new government incentives and policies. It was noticed that constant revisions in policies are necessary, in addition to the disincentive to old forms of waste disposal, such as landfills. With the study it was also possible to observe that the most suitable is that the installation takes place in developed areas, such as the state of São Paulo, in order to reduce costs with transportation.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 – Oferta Interna de Energia Elétrica por Fonte ... 16
Figura 2 – Disposição Final dos RSUs coletados no Brasil (t/ano) ... 20
Figura 3 – Geração de RSU per capita nas regiões (kg/hab/dia) ... 22
Figura 4 – Utilização de Tratamento de Resíduos por Continente ... 25
Figura 5 – Fluxo de Serviços de Limpeza Urbana, conforme a PNRS ... 27
Figura 6 – Fluxo dos RSUs considerando UREs, de acordo com a PNRS ... 29
Figura 7 – Fluxo de Destinação dos RSUs dos países membros da CEWEP ... 34
Figura 8 – Plantas WTEs na Europa em 2015 ... 35
Figura 9 – Tendência de tratamento dos RSUs de 2001 a 2015 na Europa ... 36
Figura 10 – Distribuição atual e futura de usinas de incineração de MSW na China 39 Figura 11 – Capacidade cumulativa de incineração de resíduos sólidos em regiões representativas ... 39
Tabela 1 – Quantidade de RSU coletado por regiões e Brasil ... 21 Tabela 2 - Estimativas da População Residente no Brasil e Unidades da Federação com Data de Referência em 1º de Julho de 2017 ... 22 Tabela 3 - Estimativas de População enviada ao TCU ... 23 Tabela 4 - Equivalência de GEE para Créditos de Carbono ... 30 Tabela 5 - Metas de Tratamento e Recuperação de Gases em Aterros Sanitários (MW) ... 31 Tabela 6 - Custos para Implantação e Operação de Unidades de Tratamento Térmico ... 32 Tabela 7 - Destino de RSU em diversos países ... 33 Tabela 8 - Planos Nacionais de Proteção Ambiental da China ... 38
ABNT ABRELPE ANEEL CBO CETESBE CEWEP CONAMA EPE GDL GEE IBGE ISWA MDL MSW PNRS PPP PROINFA RCEs RSU TDF
Associação Brasileira de Normas Técnicas
Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública Agência Nacional de Energia Elétrica
Classificação Brasileira de Ocupações
Companhia Ambiental do Estado de São Paulo Confederation of European Waste-to-Energy Plants Conselho Nacional do Meio Ambiente
Empresa de Pesquisa Energética Gás do Lixo
Gases do Efeito Estufa
Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
International Solid Waste Association
Mecanismo de Desenvolvimento Limpo
Municipal Solid Waste
Política Nacional de Resíduos Sólidos Parceria Público-Privada
Programa de Incentivos às Fontes Alternativas de Energia Elétrica Reduções Certificadas de Emissões
Resíduos Sólidos Urbanos Taxa de Destinação Final UFRJ
URE VER
Universidade Federal de Rio de Janeiro Usina de Recuperação Energética
Verification of Emission Reduction
SUMÁRIO Sumário ... 25 1. INTRODUÇÃO ... 27 1.1 Objetivo geral ... 28 1.2 Objetivos específicos ... 28 2. metodologia ... 29 3. Revisão bibliográfica ... 31
3.1 Panorama Energético no Brasil ... 31
3.2 Política Nacional de Resíduos Sólidos Urbanos ... 32
3.3 Panorama dos Resíduos Sólidos Urbanos no Brasil... 33
3.3.1 Aterros Comuns ... 34
3.3.2 Aterros Controlados ... 34
3.3.3 Aterros Sanitários ... 34
3.4 Panorama dos Resíduos Sólidos Urbanos no Estado de São Paulo ... 37
3.5 Alternativas de Aproveitamento Energético do Lixo ... 39
3.5.1 Aproveitamento do GDL ... 39
3.5.2 DRANCO ... 40
3.5.3 Incineração ... 40
3.6 Aspectos Legais ... 42
3.7 Vantagens e Desvantagens da Incineração do Lixo ... 42
3.8 Protocolo de Quioto ... 44
3.8.1 Mercados: ... 45
As transações de crédito de carbono podem acontecer em dois mercados, são eles: Mercado de carbono voluntário e o Mercado de carbono regulado, conforme segue. 45 3.8.2 Mercado de carbono regulado ... 46
3.8.3 Mercado de carbono voluntário... 46
3.9 Custos com recuperação de gases de aterros sanitários ... 46
3.10 WTEs no mundo ... 48
3.10.1 WTEs na Europa ... 49
3.10.2 WTEs na Alemanha ... 51
3.10.3 WTEs no Japão ... 52
3.11 WTEs no Brasil ... 55
3.11.1 Usina Bandeirantes ... 55
3.11.2 Usina Verde ... 56
3.11.3 Unidade de Recuperação Energética de Barueri ... 57
4. Resultados e Discussão ... 59
5. CONCLUSÃO ... 60
1. INTRODUÇÃO
A problemática da gestão de resíduos sólidos brasileira é tema decorrente de diversas discussões sobre gestão ambiental. O tema tomou maior importância após a implementação da Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS). Levantamentos realizados pela Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais (ABRELPE), em 2013, mostram que grande parte do lixo brasileiro tem destinação inapropriada, culminando na poluição das águas pluviais e urbanas, gerando graves problemas sanitários. A situação dos resíduos sólidos urbanos já é considerada alarmante pelos órgãos ambientais brasileiros.
Outra problemática a ser discutida é a geração de energia elétrica no Brasil, que está diretamente vinculada às hidrelétricas, causando forte dependência desse tipo de tecnologia. Em 2001, por exemplo, o Brasil enfrentou o apagão1, devido à falta de investimentos na área, e desde este momento, medidas são tomadas na tentativa de descentralizar a forma de geração de energia, utilizando fontes alternativas de energia.
Uma das possibilidades para ajudar esses dois cenários brasileiros é a utilização de usinas resíduos-energia (URE). Alguns países já utilizam com sucesso esse tipo de tecnologia, como exemplo, podemos citar a Holanda, a Espanha, a China, e principalmente a Suécia, que atualmente importa lixo dos países vizinhos para geração de energia.
No Brasil, atualmente, temos a Usina Verde como pioneira na área, que é uma empresa de capital privado que utiliza tanto resíduos sólidos urbanos quanto industriais para a geração de energia. A Usina Verde é situada no campus da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Além da Usina Verde, diversas tentativas estão sendo realizadas para viabilizar o inicio das atividades da URE de Barueri, que tem levantado diversas discussões.
Por esses motivos apresentados compreende ser de suma relevância uma pesquisa teórica focada em analise de dados que possam corroborar a gestão de resíduos sólidos no Brasil. Assim, o presente trabalho se propõe a demonstrar casos
1 Nos últimos dois anos do governo Fernando Henrique Cardoso, o Brasil conviveu com o medo de um grande apagão. Investimentos insuficientes nos anos anteriores, somados à falta de chuvas, fizeram com que o País tivesse de cortar 20% dos gastos com energia. Foi criado um Ministério do Apagão para gerenciar a crise (Cf.: http://brasil.estadao.com.br/noticias/geral,conheca-o-historico-dos-grandes-apagoes-brasileiros,464614).
de melhorias em diferentes países com o trato de seus respectivos resíduos com a finalidade de fazer se perceber que há medidas possíveis de implementação nos estados brasileiros.
1.1 OBJETIVO GERAL
O objetivo geral deste trabalho foi analisar a viabilidade da instalação de uma usina de recuperação energética no Brasil, levando em consideração as leis nacionais e analisando países referência nesse tipo de tecnologia.
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
•Avaliar os problemas do atual cenário da destinação de lixo no Brasil; •Avaliar os problemas do atual cenário de geração energética brasileira;
•Identificar as normas ambientais brasileiras que regulamentam a destinação do lixo e a geração de energia;
•Definir as mudanças necessárias para atender a Política Nacional de Resíduos Sólidos;
•Analisar as tecnologias disponíveis para geração de energia a partir do lixo; •Entender o atual cenário em outros países que já utilizam UREs, e as principais medidas tomadas para viabilizarem as instalações.
2. METODOLOGIA
Para a elaboração deste trabalho foi realizado um levantamento bibliográfico utilizando informações obtidas de fontes públicas para que pudessemos avaliar o cenário mundial das usinas de recuperação energética do lixo. Analisando o contexto de países referências nesse tipo de tecnologia, pudemos identificar formas de viabilizar a instalação de usinas WTEs no Brasil.
A bibliografia utilizada é composta de monografias, dissertações de mestrado, teses de doutorados, artigos técnicos, periódicos, apostilas de cursos e sites da internet. Foram utilizados relatórios publicados por órgãos governamentais como a Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESBE), responsável pelo controle, fiscalização, monitoramento e licenciamento de atividades geradoras de poluição; resoluções do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), que é o órgão consultivo e deliberativo do Sistema Nacional de Meio Ambiente, além de instituições civis que corroboram com o Estado Brasileiro, como a Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais (ABELPRE) que não tem fins lucrativos e representa no Brasil principal associação que trata resíduos sólidos no mundo, a International Solid Waste Association (ISWA).
Depois de realizada a pesquisa bibliográfica as informações obtidas foram analisadas e discutidas para a elaboração da conclusão do trabalho.
Para garantir um bom entendimento do panorama brasileiro, foi realizada uma extensa pesquisa bibliográfica em artigos de confederações como a Confederation of
European Waste-to-Energy Plants (CEWEP), que une 80% das usinas européias e
ISWA, associação internacional de residuos sólidos, garantindo um embasamento teórico durante a discussão dos resultados.
Tendo em vista que usinas de recuperação energética ainda estão aos poucos sendo implantadas e testadas no Brasil, compreendeu-se a necessidade de estudar o cenário de países que já implementaram a tecnologia e a utilizam em grande escala, de modo a entender a viabilidade da implementação dessa tecnologia no Brasil, e principalmente no estado de São Paulo.
Espera-se com este trabalho aprofundar a análise da viabilidade econômica da instalação de uma Usina de Recuperação Energética, levando em conta os créditos de carbono que podem ser obtidos pela não emissão de gases poluentes, as Taxas de Destinação Final (TDF), e o lucro obtido com a venda da energia produzida.
O Brasil está atrasado em relação aos países desenvolvidos no que diz respeito à destinação de lixo. Sendo assim, um estudo foi realizado levando em consideração o que já está sendo utilizado em outros países e tem obtido sucesso. Esse estudo foi baseado em países de referência na recuperação energética do lixo, como a China, Alemanha e Japão.
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
A presente pesquisa bilbiográfica foi primeiramente embasada em publicações de órgãos públicos conceituados, como a ABRELPE, a Associação Brasileira de Normas, o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), e o Ministério do Meio Ambiente, para entendermos as atuais normas e políticas nacionais.
Foi realizado um levantamento sobre a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS) para entender os efeitos após sua criação no Brasil, os temas que ela abrange e o que ainda é necessário ser aprimorado nas políticas nacionais de modo a viabilizar as usinas WTEs.
Após conceituar o atual panorama energético e da destinação de lixo nacionais, utilizamos para corroborar com o trabalho, pubilicações internacionais, como a da Agência de Proteção Ambiental do Estados Unidos (USEPA) e da Confederação Européia de Plantas de Resíduo para Energia (CEWEP), artigos extremamente relevantes para trazerem à tona o cenário internacional das usinas WTEs, revelando a atual situação de países que utilizam amplamente a incineração dos seus resíduos na geração de energia.
Entendeu-se o funcionamento dos diversos tipos de destinação de resíduos sólidos, das principais tecnologias utilizadas na destinação do lixo no mundo, como também o funcionamento do mercado de carbono e as resoluções provenientes do Protocolo de Quioto.
Após o levantamento de todas essas informações, entendemos que é possível viabilizar a implantação de usinas WTEs no Brasil, desde que a tecnologia não seja vista apenas como mais uma alternativa de geração energética, mas como uma solução para diversos problemas ambientais e uma forma ambientalmente adequada de tratar os resíduos sólidos nacionais.
3.1 PANORAMA ENERGÉTICO NO BRASIL
Segundo levantamento realizado pela Empresa de Pesquisa Energética (EPE)2
em 2017, no Balanço Energético Nacional, a matriz energética brasileira é
2 Conforme informações da Empresa de Pesquisa Energética segundo o balanço energético nacional de 2017. Cf.: http://www.epe.gov.br. (BRASIL, 2017).
centralizada em energia hidráulica. A Figura 1 indica a estrutura da oferta interna de eletricidade no Brasil, onde 68,1% da energia elétrica brasileira advêm de hidrelétricas.
Figura 1 – Oferta Interna de Energia Elétrica por Fonte
Fonte: Balanço Energético Nacional (2016)
Além do impacto causado por uma centralização da matriz energética brasileira, as hidrelétricas também causam danos ambientais, tais como alagamentos de grandes áreas, ocasionando perda da biodiversidade local. Como forma de incentivo à utilização de fontes alternativas de energia, em novembro de 2003, foi sancionada a Lei 10.762, que criou o Programa de Incentivos às Fontes Alternativas de Energia Elétrica, o PROINFA, uma importante ferramenta para a diversificação da matriz energética.
Apesar da legislação de 2003, vemos que as fontes de energia hidrelétrica no Brasil em 2016 ainda eram fortemente representadas pelas hidrelétricas. De acordo com Witzler (2015) essa geração de energia centralizada em hidrelétricas torna o Brasil dependente do regime hidrológico das bacias hidrográficas. Como prova do impacto ocasionado por essa dependência, no ano de 2014, o estado de São Paulo enfrentou uma grave crise hídrica, devido à incidência de chuvas abaixo da média histórica. Com isso, o consumidor brasileiro foi impactado através do aumento do preço da energia.
alternativas e renováveis que fortaleçam a atual matriz energética. Portanto, a geração de energia a partir de resíduos aparece como possível solução não só para problemas ambientais de destinação de resíduos, mas também para problemas energéticos brasileiros.
3.2 POLÍTICA NACIONAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS
A PNRS - Política Nacional de Resíduos Sólidos (BRASIL, 2010), instituída em 2 de agosto de 2010 pela Lei de número 12.305 e regulamentada pelo decreto nº 7.404 de 23 de dezembro de 2010, determina princípios, metas, instrumentos e ações que o governo deve inserir na destinação dos seus RSUs visando uma gestão integrada e adequada. A PNRS deu novo rumo aos resíduos sólidos urbanos, uma vez que traz a responsabilidade da destinação correta dos resíduos não só para o governo, mas também para as empresas e para a população.
Um dos principais pontos da PNRS, definido no art 9º é o estabelecimento da ordem de prioridades para a gestão de resíduos sendo: não geração, redução, reutilização, reciclagem, tratamento dos resíduos sólidos e disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos. Essa priorização faz-se muito importante, já que reforça o viés social dos catadores dentro da reciclagem de resíduos, e reforça isso novamente no 8º artigo, item IV que cita incentivos à criação de cooperativas.
No artigo 3º da PNRS rejeito é definido como “resíduos sólidos que, depois de esgotadas todas as possibilidades de tratamento e recuperação por processos tecnológicos disponíveis e economicamente viáveis, não apresentem outra possibilidade que não a disposição final ambientalmente adequada.”. Sendo assim, temos como resíduo o que pode ser reaproveitado e reciclado, e como rejeito o que deve ter disposição final ambientalmente adequada” (BRASIL, 2010).
Entendendo a definição de rejeito, e a priorização definida na PNRS, vemos que o material a ser destinado para incineradores deve ter esgotado todos os recursos disponíveis de manuseio do mesmo, ou seja, as Usinas de Recuperação Energética (UREs) não devem competir com a coleta seletiva, uma vez que ambas tem seu papel bem definido dentro do fluxo de gestão de resíduos.
Sergio Ribeiro (informação verbal) 3 acreditam que a Política já precisa ser revisada,
de modo a incentivar a utilização de incineradores, que nem chegam a ser citados na PNRS.
A PNRS cita como disposição ambientalmente adequada apenas os aterros sanitários, que vieram como aprimoramento dos lixões a céu aberto e dos aterros controlados, mas estão longe de ser a única disposição adequada. Conforme evidenciaremos a seguir, vários países já se utilizam de UREs na gestão de seus resíduos, e isso só foi possível devido a políticas de incentivos governamentais. 3.3 PANORAMA DOS RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS NO BRASIL
O termo resíduos sólidos urbanos foi definido no item XVI do 3º artigo da Lei Federal de nº 12.305/10, no documento da Política Nacional de Resíduos Sólidos:
XVI - resíduos sólidos: material, substância, objeto ou bem descartado resultante de atividades humanas em sociedade, a cuja destinação final se procede, se propõe proceder ou se está obrigado a proceder, nos estados sólido ou semissólido, bem como gases contidos em recipientes e líquidos cujas particularidades tornem inviável o seu lançamento na rede pública de esgotos ou em corpos d’água, ou exijam para isso soluções técnica ou economicamente inviáveis em face da melhor tecnologia disponível; (BRASIL, 2010).
Atualmente o Brasil dispõe de três tipos de disposição dos seus resíduos, são eles: aterros comuns, aterros controlados e aterros sanitários
3.3.1 Aterros Comuns
São os aterros também conhecidos como lixões, onde é realizado o simples descarte de resíduos sobre o solo, sem qualquer tratamento ou medida de proteção ao ambiente. Esse tipo de disposição é ambientalmente inadequada, pois compromete a qualidade do solo e da água; além de gerar graves riscos à saúde da população que habita suas proximidades.
3 Palestra apresentada no Seminário Internacional de Destinação Adequada de Resíduos Sólidos Urbanos, no dia 06 de dezembro de 2017, com o tema: Geração de Energia Elétrica Waste-to-Energy. (Cf.: https://www.youtube.com/watch?v=G7ClhSOshpU).
3.3.2 Aterros Controlados
Segundo a norma da ABNT 8849 aterro controlado é:
Técnica de disposição de resíduos sólidos urbanos no solo, sem causar danos ou riscos à saúde pública e à sua seguranca, minimizando os impactos ambientais, método este que utiliza principios de engenharia para confinar os resíduos sólidos, cobrindo-os corn uma camada de material inerte na conclusão de cada jornada de trabalho. (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 1985, p. 02).
O aterro controlado é preferível ao comum, no entanto, ainda não é alternativa mais adequada do ponto de vista ambiental uma vez que esse tipo de técnica não conta com impermeabilização de base, sistema de tratamento do chorume ou controle dos gases gerados.
3.3.3 Aterros Sanitários
Segundo a norma da ABNT 8419 aterro sanitário é:
Técnica de disposição de resíduos sólidos urbanos no solo, sem causar danos à saúde pública e à sua segurança, minimizando os impactos ambientais, método este que utiliza princípios de engenharia para confinar os resíduos sólidos à menor área possível e reduzí-los ao menor volume permissível, cobrindo-os com uma camada de terra na conclusão de cada jornada de trabalho, ou a intervalos menores, se necessário. (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 1992, p. 01).
De acordo com Ribeiro (2014), a utilização de aterros sanitários já está sendo banida da comunidade européia. A Alemanha, por exemplo, já tem proibição total desde 2005. Ou seja, quando no Brasil a PNRS, principal regulamentação dos resíduos sólidos do país considera os aterros sanitários a solução ambientalmente adequada, percebe-se que a política está indo contra o fluxo dos países que atualmente são referência nesse aspecto.
ambientalmente adequada, conforme trecho abaixo:
VIII - disposição final ambientalmente adequada: distribuição ordenada de rejeitos em aterros, observando normas operacionais específicas de modo a evitar danos ou riscos à saúde pública e à segurança e a minimizar os impactos ambientais adversos (BRASIL, 2010).
No entanto, segundo um artigo sobre estudo comparativo para o tratamento de resíduos sólidos urbanos(COELHO; COSTA; PARO, 2008) os aterros sanitários tem algumas desvantagens que devem ser levadas em consideração. Os aterros sanitários necessitam de grandes áreas para serem implantados e impossibilitam a utilização da área por vários anos após o encerramento das atividades do aterro, uma vez que exige cuidados e manutenção por pelo menos 30 anos após sua capacidade ter esgotado.
Segundo pesquisa realizada pela Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais, ABRELPE (2016), o montante coletado de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) no Brasil em 2016 foi de 71,3 milhões de toneladas, das quais 41,7 milhões foram enviadas para aterros sanitários e 29,7 milhões foram destinadas para lixões ou aterros controlados, conforme evidenciado na Figura 2.
Figura 2 – Disposição Final dos RSUs coletados no Brasil (t/ano)
Fonte: ABRELPE (2016)
Fica evidente que o Brasil ainda está muito atrasado quanto à disposição de seus resíduos. Apesar de ter havido uma redução em toneladas da quantidade de
resíduos enviados para o lixão de 2015 para 2016, essa aparente redução não é real, uma vez que em 2015 os lixões correspondiam a 17,2% das destinações e em 2016 a 17,4%. Na verdade, houve uma redução de aproximadamente 2% na geração de resíduos. No período de 12 meses, os lixões continuaram a ser usados de maneira indiscriminada, causando danos ambientais possivelmente irreversíveis.
O gerenciamento dos RSU naturalmente já exige a aplicação de opções diversificadas, devido à quantidade de RSU gerada, da sua composição e localização. Quando considerada a extensão do Brasil, e suas regiões muito particulares, vemos que a diversificação da disposição dos resíduos é ainda mais urgente. Atualmente, há uma forte dependência dos aterros sanitários, que apesar de serem soluções mais adequadas se comparadas ao lixão, ainda estão longe de ser uma solução sustentável, e mesmo assim são considerados ambientalmente adequadas de acordo com a PNRS no que se refere à eliminação de rejeitos.
A recuperação energética dos resíduos é uma operação de valorização, ou seja, o resultado final permite a transformação do produto, que deveria ser a opção mais ambientalmente adequada quando consideramos a ordem de priorização estipulada pela PNRS.
3.4 PANORAMA DOS RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS NO ESTADO DE SÃO PAULO
Segundo levantamento da ABELPRE (2016), vemos na Tabela 1 que o grande ofensor da geração de RSUs no Brasil é a região Sudeste, que sozinha corresponde a aproximadamente 52,5% da coleta nacional.
Tabela 1 – Quantidade de RSU coletado por regiões e Brasil
Região RSU Total (t/dia) 2015 RSU Total (t/dia) 2016
Norte 12.692 12.500 Nordeste 43.894 43.355 Centro-Oeste 16.217 15.990 Sudeste 104.631 102.620 Sul 21.316 20.987 BRASIL 198.750 195.452 Fonte: ABRELPE (2016)
Um dos motivos do impacto causado pela região Sudeste ser tão representativo no âmbito nacional deve-se ao fato da região Sudeste ser a mais populosa, conforme evidenciado no levantamento de estimativas populacionais realizado pelo IBGE (2017), a Tabela 2 indica que a população da região Sudeste representa aproximadamente 42% da população nacional.
Tabela 2 - Estimativas da População Residente no Brasil e Unidades da Federação com Data de Referência em 1º de Julho de 2017
Brasil e Unidades da Federação População Estimada
Brasil 207.660.929 Região Norte 17.936.201 Região Nordeste 57.254.159 Região Sudeste 86.949.714 Região Sul 29.644.948 Região Centro-Oeste 15.875.907 Fonte: ABRELPE (2016)
Além da região ser a mais populosa do país, o estudo realizado pela Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais (2016), indica que a região é a que mais gera RSU por habitante por dia; sendo responsável pela geração de 1,21kg/hab/dia, contra 1,04 k/hab/dia que é a média nacional, conforme exposto na Figura 3.
Figura 3 – Geração de RSU per capita nas regiões (kg/hab/dia)
Fonte: ABRELPE (2016)
industrializadas necessitam ainda mais de uma boa gestão de seus resíduos, com soluções alternativas e fazendo uso de inovações tecnológicas de modo a garantir que a gestão de seus resíduos acompanhe o desenvolvimento dos grandes centros urbanos que ocorre de maneira acelerada.
Seguindo o mesmo raciocínio e aprofundando o tema no âmbito estadual, evidenciamos o impacto do estado de São Paulo na região, conforme mesmo levantamento do IBGE (2017).
A Tabela 3 mostra que a população do estado de São Paulo representa mais de 50% do efetivo populacional da região.
Tabela 3 - Estimativas de População enviada ao TCU
Estados da Região Sudeste População Estimada
Minas Gerais 21.119.536
Espírito Santo 4.016.356 Rio de Janeiro 16.718.956
São Paulo 45.094.866
Fonte: IBGE (2017)
Para fins de reduzir custo com coleta e transporte dos resíduos, entende-se que o estado de São Paulo é um dos mais indicados para instalação de uma usina Waste-to-energy.
Segundo a pesquisa realizada pela Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais, ABRELPE (2013), os resíduos são depositados indiscriminadamente no solo nos lixões de céu aberto, sem qualquer tratamento, apresentando alto potencial de contaminação do solo e risco à saúde humana. Os aterros controlados tampouco possuem os sistemas e medidas necessários para proteger o meio ambiente de maneira adequada. Tendo em vista que grande parte dos resíduos coletados tem destinação final inadequada, conforme Figura 2, concluímos que o estado de São Paulo ainda precisa de grandes mudanças para poder se adequar à nova política nacional de resíduos sólidos.
3.5 ALTERNATIVAS DE APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DO LIXO
as mais recorrentes são: aproveitamento do gás de lixo (GDL), DRANCO e incineração controlada do lixo.
3.5.1 Aproveitamento do GDL
Segundo pesquisa realizada por Henriques (2004) o gás de lixo (GDL) é basicamente composto de metano, gás carbônico e, que são gerados pela decomposição anaeróbica dos resíduos orgânicos dispostos em aterros sanitários, e podem ser utilizados para geração energética.
A geração desses gases é iniciada após a deposição dos resíduos sólidos, podendo continuar por 20 ou até 30 anos depois da conclusão das atividades do aterro, conforme disposto pelo Ministério do Meio Ambiente (2018).
Apesar de ser uma alternativa que reduz a emissão de metano, ainda é uma alternativa ineficiente, visto que apenas aproximadamente 40% do total de GDL produzido são aproveitados, segundo a pesquisa de Henriques (2004).
3.5.2 DRANCO
Henriques, Oliveira e Costa (2003) assinalam que DRANCO é uma tecnologia baseada na compostagem acelerada de resíduos sólidos urbanos. Sendo que os resíduos são previamente separados para utilização de recicláveis, e só então a parte orgânica é triturada e peneirada, para ser transformada em húmus e biogás.
Essa tecnologia consiste em simular a decomposição dos resíduos orgânicos de um aterro sanitário dentro de um reator. Sendo uma tecnologia semelhante à anterior, mas em um ambiente controlado e com redução de tempo do processo.
Como desvantagem desse tipo de tecnologia temos os altos custos para alterar os aterros já existentes, de modo a garantir a coleta de seus GDLs, a baixa eficiência do processo com aproveitamento também de aproximadamente 40% dos gases produzidos e o risco de explosão devido às elevadas concentrações de metano na atmosfera.
3.5.3 Incineração
A incineração de resíduos é uma combustão controlada que visa transformar os resíduos e recuperar seu potencial energético utilizando modernos incineradores.
Schalch et al. (2014) afirmam que a queima gera anidrido carbônico e sulforoso, nitrogênio, oxigênio e água. Alertam também ao fato de que a combustão quando incompleta pode gerar monóxido de carbono e fuligem, que poluem a atmosfera, necessitando portanto de um moderno sistema de tratamento de gases.
Lima (1994) afirma que o primeiro incinerador de resíduos sólidos urbanos operou na Inglaterra em 1875, e desde então tecnologias de incineração vem sendo estudadas e aprimoradas, buscando maximizar a eficiência na degradação dos resíduos e minimizar as emissões de gases.
No entanto, em âmbito nacional, o conceito de Usinas de Recuperação Energética ainda é novidade. As usinas existentes no Brasil são pequenas e experimentais, como a USINA VERDE na UFRJ, e o projeto de implementação de uma usina comercial em Barueri.
A Figura 4 mostra que alguns continentes já estão mais adiantados quando o assunto é geração de energia a partir do lixo. Podemos observar que a América do Norte era responsável em 2014 por 61% do tratamento térmico de resíduos sólidos mundiais, enquanto a América do Sul não possuía representatividade nesse âmbito.
Figura 4 – Utilização de Tratamento Térmico de Resíduos por Continente
Grynwald (2014) assinala que atualmente no mundo, cerca de 350.000 toneladas são enviadas diariamente para o processo de tratamento térmico dos resíduos em UREs. Comprovando que a tecnologia já está difundida em diversos países que obtiveram sucesso com sua utilização.
Este artigo trata especificamente desse tipo de tecnologia, uma vez que ela não é utilizada no Brasil, mas é amplamente utilizada em diversos países, trazendo bons resultados. Sendo assim, as vantagens, desvantagens e modelos de negócios serão abordados de maneira mais aprofundada a seguir.
3.6 ASPECTOS LEGAIS
A principal regulamentação a ser observada antes da instalação de uma URE no Brasil foi elaborada pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA (2002) na resolução de n° 316 leva em consideração que o tratamento térmico de resíduos apresenta fonte potencial de risco ambiental pela emissão de poluentes na atmosfera caso o tratamento não seja corretamente instalado, mantido e operado; e, portanto criou procedimentos operacionais, limites de emissão e critérios de desempenhos para as UREs.
A existência de uma lei que regulamente esse tipo de usina facilita a sua instalação, já que caso sigam todas as normas estipuladas, já é possível obter autorização para atuar dentro do país.
3.7 VANTAGENS E DESVANTAGENS DA INCINERAÇÃO DO LIXO
Schalch et al. (2014) citam como vantagens da incineração dos RSU, a redução do volume para até 5%, e do peso para até 15% do original, a não interferência das condições meteorológicas no trabalho, e claro, a recuperação da energia contida nos resíduos. Além disso, existe a possibilidade de instalação das usinas resíduo-energia próximas aos grandes centros urbanos, o que reduz os custos com transporte do material a ser incinerado.
Como desvantagem tem-se o alto custo de manutenção e um elevado investimento inicial devido à necessidade de um sistema de tratamento de gases. O tratamento térmico não elimina por completo a geração de rejeitos, apesar de reduzir
significativamente o volume dos mesmos, sendo assim, não dispensa por completo a utilização de aterros sanitários, mas considera a sua utilização apenas após esgotar todas as possibilidades de utilização dos resíduos.
Muitos acreditam erroneamente que o tratamento térmico do lixo para geração de energia poderia de alguma forma competir com a coleta seletiva, prejudicando os catadores de lixo e as cooperativas de reciclagem. Esse pensamento está equivocado e isso pode ser observado na Figura 5.
A Figura 5 sinaliza que o modelo de negócio de uma Unidade de Recuperação Energética deve começar pela coleta e tratamento prévio dos resíduos, onde haverá a separação dos recicláveis, e só então os RSUs serão enviados para a URE propriamente dita. Isso garante que as cooperativas de reciclagem não sejam afetadas pela criação das usinas.
Figura 5 – Fluxo de Serviços de Limpeza Urbana, conforme a PNRS
Fonte: ABRELPE (2015)
Como observado na Figura 5, o tratamento/recuperação só ocorre após a coleta e triagem dos resíduos, sendo na verdade mais um aliado nas boas práticas da gestão de resíduos, e não um substituto de técnicas já existentes.
A PNRS inclui o catador como parte da solução da problemática dos resíduos, e incentiva a criação de cooperativas, uma vez que eles tem um importante papel na dinâmica de segregação dos resíduos sólidos. Inclusive, a profissão de catador foi regulamente em 2002, pela Classificação Brasileira de Ocupações (CBO, 2002) na qual a função é descrita como:
Os trabalhadores da coleta e seleção de material reciclável são responsáveis por coletar material reciclável e reaproveitável, vender material coletado, selecionar material coletado, preparar o material para expedição, realizar manutenção do ambiente e equipamentos de trabalho, divulgar o trabalho de reciclagem, administrar o trabalho e trabalhar com segurança. (BRASIL, 2002).
As funções dos catadores contam como parte do fluxo dos resíduos uma vez que em suas atividades consta a venda do material e a separação do mesmo. O que não pode ser reciclado ou reutilizado, pode e deve ser incinerado, de forma a garantir que ele volte a ter potencial de utilização em forma de energia elétrica e tenha seu volume reduzido consideravelmente.
Sendo assim, o argumento de que as usinas WTEs podem reduzir postos de trabalho de catadores e dizimar as cooperativas é questionável. Uma boa gestão de resíduos é preferencialmente diversificada e leva em consideração o esgotamento de todas as alternativas de utilização dos resíduos antes da incineração.
O infográfico apresentado na Figura 6, publicado na Revista em Discussão mostra todo o caminho do lixo, incluindo o tratamento térmico para a geração de energia. Após ser gerado pela indústria ou pela população, o resíduo deve ser direcionado para a coleta seletiva, onde poderá ser enviado para a reciclagem, para a compostagem, para os aterros sanitários ou para as UREs. Após tratamento nas UREs, vemos que as cinzas podem ser destinadas para aterros sanitários ou ainda para a construção civil. O fluxo que considera as UREs apresenta maior aprovamento dos resíduos que ganham novo potencial ao gerar energia e participar da construção civil na pavimentação ou produção de tijolos. Esse infográfico considera a coleta e a reciclagem mesmo com a utilização das usinas.
Figura 6 – Fluxo dos RSUs considerando UREs, de acordo com a PNRS
Fonte: Revista em Discussão (2014)
3.8 PROTOCOLO DE QUIOTO
Em 1977, devido ao problema do aquecimento terrestre, a Organização das Nações Unidas formulou o protocolo de Quioto, um mecanismo de implementação da Convenção das Nações Unidas sobre mudanças climáticas. Conforme Santin (2007) os países que assinassem o Protocolo de Quioto se compremeteriam a reduzir suas emissões de gases formadores do efeito estufa em 5,2% considerando como referência o montante emitido no ano de 1990. O Protocolo de Quioto estabelece também que caso não seja possível atingir a meta de redução de gases os países também possam comprar créditos de carbono de outras nações, gerando assim os mercados de carbono.
Os créditos de carbono podem ser obtidos através de investimento em projetos ambientalmente sustentáveis de empresas situadas nos países emergentes. As transações envolvendo os créditos de carbono devem ocorrer no mercado de carbono e envolvem agentes internacionais.
De acordo com Meneguim (2012): “Um crédito de carbono equivale a uma tonelada de CO2 (dióxido de carbono) que deixou de ser emitido para a atmosfera.
Aos outros gases reduzidos são emitidos créditos, utilizando-se uma tabela de equivalência entre cada um dos gases e o CO2”.
Os projetos de Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) preveem também a equivalência de carbono para os demais Gases de Efeito Estufa (GEE); visto que esses apresentam diferentes níveis de contribuição para o aquecimento global. Utiliza-se uma conversão para se obter a equivalência com base na quantidade de dióxido de carbono que teria o mesmo potencial de aquecimento global, conforme dados da Tabela 4.
Tabela 4 - Equivalência de GEE para Créditos de Carbono
Grupo Nome Equivalência
CO2 Dióxido de Carbono 1 CH4 Metano 21 N2O Óxido Nitroso 310 HFCs Hidrofluorcarbonetos 140 a 11.700 PFCs rcarbonetos 6.500 a 9.200 SF6 Hexafluoreto de Enxofre 23.900 Fonte: Seiffert (2009) 3.8.1 Mercados:
As transações de crédito de carbono podem acontecer em dois mercados, são eles: Mercado de carbono voluntário e o Mercado de carbono regulado, conforme segue.
3.8.2 Mercado de carbono regulado
Segundo a ABRELPE, (2013) as transações decorrem de alguma restrição normativa no âmbito internacional, nacional, regional ou local. No mercado regulado são negociadas as Reduções Certificadas de Emissões (RCEs) e as regras são definidas pelo Protocolo de Quioto.
3.8.3 Mercado de carbono voluntário
carbono são as Verification of Emission Reduction (VER), advindas de projetos de redução de Gases do Efeito Estufa (GEE). Esses mercados não seguem uma regra única e estão em expansão.
3.9 CUSTOS COM RECUPERAÇÃO DE GASES DE ATERROS SANITÁRIOS O Plano Nacional de Resíduos Sólidos (2012) previu a recuperação de gases de aterros sanitários iniciando no ano de 2015 em 50MW atingindo 300MW até 2031 conforme Tabela 5. Vale ressaltar que esses valores são os mínimos previstos, e preferencialmente podem ser mais altos considerando o cenário brasileiro.
Tabela 5 - Metas de Tratamento e Recuperação de Gases em Aterros Sanitários (MW)
Ano Meta (MW) 2015 50 2019 100 2023 150 2027 200 2031 300 Fonte: ABRELPE (2015)
Segundo estudo da ABRELPE (2015) estima-se que o Brasil apresenta capacidade de recuperação de 0,009MWh/t/dia; o que corresponderia a um potencial de 1.144MWh até 2031. O estudo teve como premissas para o cálculo dessas estimativas que a liberação de biogás seja de 125m³/t de resíduos, que a concentração do metano seja de 50% e que o seu poder calorífico é 8570 kcal/m³.
No levantamento feito pela ABRELPE (2015) foram consideradas para o tratamento térmico de resíduos duas hipóteses:
Usina apta a processar 650 t/dia e com potência térmica de 60MW por linha
Usina apta a processar 1300 t/dia e com potência térmica de 120MW por linha
descrito na Tabela 6.
O estudo considerou também os custos por região do país, e ressaltou que os únicos dois municípios nos quais a implantação de usinas resíduo energia seria viável são: São Paulo e Rio de Janeiro. Isso deve-se à alta densidade demográfica e alta geração de resíduos
Tabela 6 - Custos para Implantação e Operação de Unidades de Tratamento Térmico Capacidade Máxima
(t/dia) Custos Totais de Investimento por planta Custos Totais de Operação e Manutenção por ano
650 R$ 280.000.000,00 R$ 23.000.000,00
1300 R$ 480.000.000,00 R$ 40.330.000,00
Fonte: ABRELPE (2015)
O estudo realizado confirma a hipótese de que o ideal é que as usinas sejam implantadas em grandes centros urbanos, onde o volume de resíduos é alto, ocorre concentração da população e os custos com transporte e coleta são reduzidos. 3.10 WTES NO MUNDO
Segundo informações da USEPA (1997), um dos projetos pioneiros para recuperação energética do lixo aconteceu nos Estados Unidos em 1975, em Rolling Hills, Califórnia. O biogás era coletado do aterro Palos Verdes e vendido para uma companhia de gás. A partir dele, outros projetos foram sendo implementados gradualmente e hoje em dia existem no mundo cerca de 950 plantas de recuperação energética.
Se a produção mundial de RSUs continuar a crescer nessa velocidade alarmante, a ONU prevê para o ano de 2050 a geração de 4 bilhões de toneladas de resíduos por ano, segundo informações do Senado Federal do Brasil (2014) Atualmente, quase metade dos RSUs produzidos no mundo são originários de apenas 30 países, os mais desenvolvidos do mundo. Isso deve-se ao fato de que a população além de crescer rapidamente também tem cada vez mais acesso à renda, aumentando o consumo e a produção de lixo; isso explica que países mais desenvolvidos produzem mais lixo devido aos seus altos níveis de consumo.
Segundo Araki et al (2010), o Japão e a Alemanha em 2008 eram os países que mais utilizavam a recuperação energética na sua destinação de resíduos.
Já o Brasil e o México utilizavam majoritariamente aterros sanitários na sua destinação, conforme explicitado na Tabela 7.
Tabela 7 - Destino de RSU em diversos países
País Reciclagem Compostagem Recuperação Energética(1) Sanitário Aterro
Estados Unidos 24% 8% 13% 55% Alemanha 15% 5% 30% 50% Japão 15% - 78% 7% Brasil 8% - - 90%(2) México 2% - - 98%(2)
(1)Basicamente incineração (2)Incluem aterros controlados e lixões
Fonte: Araki et al (2010)
Ainda segundo o Senado Federal do Brasil (2014, p. 51) em 2014 existiam cerca de 1,5 mil usinas de recuperação energética do lixo no mundo, dispostas em 35 países. Onde o ranking era liderado pelo Japão, bloco europeu, China e Estados Unidos.
3.10.1 WTEs na Europa
A Europa é um dos continentes mais avançados quanto à geração de energia a partir dos resíduos sólidos. Segundo infográfico publicado pela da Confederação das Plantas WTEs Européias - CEWEP (2017) no ano de 2015 o continente europeu produziu 90 milhões de toneladas de resíduos, gerando 39 bilhões de kWh de eletricidade e 90 bilhões de kWh de aquecimento. De acordo com a Figura 7, as unidades de WTEs na Europa conseguiram em 2015 energia para abastecer 18 milhões de habitantes e fornecer aquecimento para outros 15,2 milhões.
Figura 7 – Fluxo de Destinação dos RSUs dos países membros da CEWEP
Fonte: CEWEP (2017)
A CEWEP é composta por 22 países membros, que representam mais de 80% da capacidade de geração de energia a partir do lixo na Europa. O mapa presente na Figura 8 mostra os países membros da Confederação, quantas plantas cada país possuía em operação no ano de 2015 e a capacidade de tratar o lixo termicamente em milhões de toneladas.
A Figura 8 evidencia a Alemanha e a França como referência para usinas de tratamento térmico do lixo, uma vez que cada um desses países possuía em 2015 mais de 120 plantas nacionais e juntos tem capacidade para tratar mais de 40 milhões de toneladas de resíduos.
Figura 8 – Plantas WTEs na Europa em 2015
Fonte: CEWEP (2017)
Na Figura 9, podemos verificar o avanço que a Europa obteve de 2001 a 2015 na gestão de seus resíduos. A utilização de aterros sanitários que correspondia a mais de 50% das destinações da Europa no ano de 2011, caiu para menos de 30% em 2015; enquanto a utilização de WTEs que correspondia a menos de 20% em 2011, chegou perto dos 50% em 2015. Paralalemente a esse cenário, vemos que a quantidade de resíduos reciclados também teve um aumento considerável.
Com isso, nota-se mais uma vez que a utilização das usinas WTEs deve caminhar junto à reciclagem, e não confere risco algum à existência de cooperativas e aos postos de trabalho de catadores. As usinas chegam como aliado na busca por uma solução ambientalmente adequada de destinação dos resíduos.
Figura 9 – Tendência de tratamento dos RSUs de 2001 a 2015 na Europa
Fonte: CEWEP (2017)
3.10.2 WTEs na Alemanha
De acordo com o levantamento realizado pela CEWEP, (2017) o país com maior capacidade de tratamento de resíduos em 2015, na CEWEP, era a Alemanha, que possuía 121 usinas WTEs e capacidade para tratar 26 milhões de toneladas de resíduos.
Segundo o Senado Federal do Brasil (2014) a Alemanha é campeã mundial em tecnologias e políticas de resíduos sólidos. Em 1970 o país tinha aproximadamente 50 mil lixões e aterros sanitários, em 2014 já eram menos de 200 unidades, e mesmo assim 250 mil postos de trabalho eram relacionados ao ciclo do lixo. A exemplo da Alemanha vemos que a utilização de resíduos não impacta negativamente a atuação dos catadores na cadeia produtiva.
A Alemanha chega a ser destaque inclusive na Europa, um continente já evoluído no que diz respeito à gestão de resíduos. No continente apenas 38% dos resíduos tinha como destinação final os aterros sanitários, na Alemanha esse número já pode ser considerado zero.
Um dos motivos que levou a Alemanha a alcançar essa posição de destaque são as taxas municipais para a coleta de lixo, que existem desde o século 19. A cobrança de taxas garante que maiores investimentos sejam destinados para o
tratamento dos resíduos.
Vale ressaltar que a geração de lixo per capita do país é elevada, chegando a 2,11kg/dia. Esse índice reafirma a tese de que países mais industrializados produzem mais resíduos.
3.10.3 WTEs no Japão
A destinação de resíduos no Japão é um caso de sucesso. Segundo a reportagem: Tratamento de lixo no Japão é exemplo de cuidado com o ambiente do Jornal Bom dia Brasil (2017) os habitantes separam em sua casa o lixo orgânico e o reciclável. O desafio é gerir 400 toneladas por dia de resíduos, sem a utilização de depósitos abertos ou lixões uma vez que os resíduos são incinerados por uma hora, à 1800ºC, num processo que gera energia suficiente para atender 10 mil residências.
O Japão é um país pequeno, muito populoso e em crescimento econômico. Esse conjunto de fatores faz com que a destinação dos resíduos do país seja um tema crítico, garantindo uma série de políticas e diretrizes que garantam uma solução eficiente para esse desafio.
Segundo o Senado Federal do Brasil (2014) a Lei de Gestão de Resíduos, em vigor desde 1970, contempla toda a cadeia de produção e destinação do lixo. Um dos importantes pontos que garantem a efetividade das políticas de gestão de resíduos é a revisão constante das legislações de modo a mantê-las condizentes com as mais modernas tecnologias existentes.
A Lei de Gestão de Resíduos do Japão, assim como a PNRS no Brasil, responsabiliza as empresas fabricantes de resíduos pelo processo de descarte, além de responsabilizar a população e os governos locais pela gestão dos resíduos, garantindo a responsabilidade compartilhada do problema.
Até o transporte do país é destaque; um sistema de transferência é utilizado, onde resíduos são transferidos de veículos pequenos a veículos coletores maiores após serem prensados.
Com os incentivos gerados à reciclagem pela criação de Lei de Gestão de Resíduos, o país utiliza atuamente 100% de resina reciclada na produção de garrafas PET (Polietileno tereftalato, um polímero termoplástico utilizado em larga escala pela indústria alimentícia), o que garante a redução de 90% do uso de novos plásticos.
ambientalmente adequada de seus eletrodomésticos, itens desse tipo no Japão são desmontados e suas partes separadas manualmente; método pouco utilizado na maioria dos países.
Assim como a Alemanha, a geração per capita de lixo no Japão é alta, atingindo 1,71 kg/dia.
3.10.4 WTEs na China
Desde que a China entendeu o lixo como uma questão a ser tratada urgentemente para garantir que o país continuasse seu desenvolvimento, o governo criou diversas leis, políticas e macro plano de desenvolvimento para regulamentar a questão da disposição do lixo sólido.
A preocupação do governo chinês começou a ser evidenciada no décimo primeiro plano quinquenal do país, que compreendeu o período de 2006 a 2010, o qual continha metas para redução de gases poluentes e resíduos sólidos urbanos. Nessa mesma linha, o décimo segundo plano quinquenal, entre 2011 e 2015, focou na redução da emissão de poluentes. Segundo Sun (2017), esses planos foram efetivos para melhorar a qualidade do ar.
Além dos planos quinquenais, outros planos protecionais tiveram grande importância na evolução da China no que diz respeito à deposição dos seus resíduos. Em 2015, a China atualizou a sua Lei de Prevenção e Controle da Poluição de Resíduos Sólidos; essa versão revisada definiu as responsabilidades públicas e privadas na deposição dos resíduos.
De acordo com levantamento do artigo: Solid Waste Disposal in Chinese
Cities: An Evaluation of Local Performance (Sun; Yi ; Zhou, 2017), podemos notar na
Tabela 8, todas as políticas e regulamentações adotadas na China: Tabela 8 - Planos Nacionais de Proteção Ambiental da China
Year Solid Waste Policies and Plans
2003 The 11th Five-Year Plan (11th FYP)
2009 The 12th Five-Year Plan (12th FYP)
2011 National Environmental Protection “12th Five-Year Plan”
2015 Solid Waste Pollution Preventing and Control Law (Revised Version)
Fonte: Lu, et al, (2017)
leis mais restritivas para regulamentar as indústrias, aumentando, por exemplo, as multas para empresas que excedessem o limite de emissão de gases poluentes permitido por lei. Governos locais também criaram subsídios para fomentar o desenvolvimento de energias limpas e para encorajar melhorias no maquinário industrial.
Segundo o artigo: Status and perspectives of municipal solid waste incineration
in China: A comparison with developed regions (J.-W. Lu et al, 2017) evidenciou na
figura 10, a maior parte das usinas de RSU ativas e em construção na China, estão localizadas nas províncias orientais, justamente onde está o maior nível de desenvolvimento e urbanização do país; isso indica que essas usinas em sua maioria atendem áreas urbanizadas
Figura 10 – Distribuição atual e futura de usinas de incineração de MSW na China
Fonte: Lu, et al, (2017)
Nesse mesmo artigo, Lu, et al, (2017) revela que como resultado de todos esses incentivos, a capacidade total de resíduos sólidos municipais incinerados na China, aumentou substancialmente, de 15000 t³/dia em 2003 para 231600 t³/dia em 2015.
Na Figura 11, fica evidenciado o crescimento exponencial da incineração de lixo na China. Podemos ver o comparativo com outros locais que fazem utilização da incineração há mais tempo e apresentaram um crescimento mais gradual desse tipo de deposição.
representativas
Fonte: Lu, et al, (2017)
O exemplo da China é um comparativo importante para se ter em mente ao analisar o futuro do lixo brasileiro, já que o Brasil atualmente encontra-se atrasado quanto à utilização de usinas de recuperação energética; do mesmo modo que a China esteve no início dos anos 2000. Para solucionar o problema e ter competitividade na geração de energia através do lixo, o Brasil precisa buscar resultados rápidos.
3.11 WTES NO BRASIL
3.11.1 Usina Bandeirantes
Segundo o artigo Geração de energia elétrica no Brasil a partir do biogás de aterros sanitários (ARAKI, et al, 2010) a Usina Bandeirantes, localizada na Rodovia Bandeirantes no bairro de Perus, na cidade de São Paulo, foi a primeira a utilizar biogás do aterro sanitário para geração de energia.
A usina termelétrica Bandeirante foi implementada em janeiro de 2004 pela empresa Arcadis Logos Engenharia, com potencial de geração de 20MW de potência elétrica, que em plena carga produz 170 mil MWh/ano de energia. A usina está apta a captar 18000 m³/h de biogás, considerando o mínimo de 50% de metano.
Apesar de pioneira no Brasil na geração de energia elétrica a partir do biogás proveniente do lixo, em escala comercial, a Usina Bandeirantes utiliza gás metano proveniente do aterro Bandeirantes, ou seja não é uma WTE ou uma URE. Neste tipo de usina, os resíduos não tem seu volume reduzido expressivamente como no caso das usinas WastetoEnergy.
3.11.2 Usina Verde
Localizada na cidade universitária da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), na Ilha do Fundão – Rio de Janeiro, o Centro Tecnológico Usina Verde, conta com uma usina modelo está em operação em escala não comercial desde 2005. A Usina Verde foi a primeira usina de recuperação energética do lixo implantada no Brasil. Na usina os resíduos sofrem tratamento térmico em temperaturas que antingem 950°C, alimentando um turbo-gerador que produz cerca de 600kWh de energia por tonelada de lixo tratado.
Os equipamentos utilizados na usina (forno, caldeira e lavadores de gases) são de produção nacional.
Segundo Jorge Nascimento4, gerente da Usina Verde no ano de 2010,
50 pessoas participam da etapa de coleta e seleção de materiais recicláveis. Desses materiais, os que não podem ser reciclados são enviados ao incinerador.
O processo realizado pela Usina Verde reduz o volume dos resíduos em 92%. As cinzas obtidas da incineração produzem ainda tijolos e pisos para pavimentação após agregar 15% de cimento à escória.
Uma usina comercial da usina verde, de 150 toneladas de lixo gera 3,4MW/h é capaz de produzir cinzas para a fabricação de tijolos suficientes para construção de uma casa de 50m² em um dia.
No ano de 2017, segundo o site oficial do Rock in Rio5, a Usina Verde teve destaque no festival de música realizado na cidade do Rio de Janeiro para um público de aproximadamente 100 mil pessoas por dia. Após todos os resíduos gerados no evento serem coletados e separados para reciclagem; os materiais não aproveitáveis foram enviados para a Usina Verde, trazendo ao evento um processo de destinação de resíduos inserido no conceito de economia circular. No primeiro fim de semana do evento foram coletadas 177 tonelas de resíduos.
4 Entrevista publicada em 26 de abril de 2010 sobre o tema: Usina Verde. (Cf.:
https://www.youtube.com/watch?v=wtJCRFu1Ik8).
5 Conforme a publicação do texto: Sustentabilidade no cuidado com os resíduos produzidos no Rock in Rio 2017. (Cf:. http://rockinrio.com/rio/pt-BR/novidades/sustentabilidade-no-cuidado-com-os-residuos-produzidos-no-rock-in-rio-2017-ce4baf79-ebcf-4530-9909-f291367289ba).
Segundo (ALBERTO E GÖEECKE, 2016) a USINA VERDE S/A, empresa brasileira de capital privado, comercializa módulos para tratar 150 toneladas de lixo por dia, com capacidade para gerar 3,2MW de energia, capazes de suprir energia de 13 mil residências. Esses valores indicam que aproximadamente 30% de uma comunidade poderia ser abastecida pela sua geração de lixo.
3.11.3 Unidade de Recuperação Energética de Barueri
Segundo informações disponibilizadas pela Foxx Haztec - Soluções Ambientais6, responsável pela implantação da URE Barueri, a unidade é resultado da
parceria público-privada (PPP) entre a Prefeitura de Barueri e a empresa Foxx URE Barueri, e será instalada na cidade de Barueri, SP, com potencial para tratar 825 toneladas/ dia de resíduos urbanos, sua potência elétrica instalada será de 17MW/h, o suficiente para abastecer uma cidade de 240 mil habitantes.
De acordo com as informações do vídeo Transformando resíduos em energia – ciclo positivo do resíduo, apenas o que não puder ser reciclado será direcionado para a URE de Barueri. A usina prente trabalhar em conjunto com a coleta de reciclagem, que já abrange 100% das residências da cidade.
Segundo descrito no vídeo, os resíduos chegam em caminhões e são depositados diretamente em um reservatório blindado, em seguida são transportados de maneira automatizada para os alimentadores, chegando às grelhas de combustão, onde se inicia a queima dos resíduos. Para garantir que os gases liberados na combustão do lixo não emitam poluentes para a atmosfera, a grelha é composta de ventiladores que sugam o ar da grelha. O ar é submetido à filtragem, tratamento de poluentes e controle da emissão de fuligem; nesse processo os resíduos contaminados retornam ao reator; e o ar após ser tratado pode ser liberado na atmosfera com suas emissões reguladas.
O calor gerado no momento da combustão sobre a grelha é o que inicia a geração de energia elétrica, essa temperatura chega a ultrapassar 850°C e é utilizado para aquecer uma caldeira, que alimenta uma turbina responsável pela geração de energia. Essa energia segue para a rede de distribuição e chega aos consumidores
6 Informações obtidas no site oficial da Haztec tecnologia e planejamento ambiental. (Cf:. http://haztec.com.br/solucoes-ambientais-completas/index.php/solucoes/unidades-de-recuperacao-energetica%20consultada%20em%2012/4).
finais.
Todo o processo é automizatizado e reduz o volume dos resíduos em 90%. A escória é então esfriada e só aí segue para os aterros sanitários. Contribuindo para o o aumento de vida útil do aterro.
Apesar de trazer avanços tecnológicos, o projeto foi alvo de crítica no seu início conforme a matéria produzida pelo movimento nacional dos catadores de material reciclável (2013), catadores e cooperativas se juntaram para se manifestar contra a instalação da usina no país, os representantes da manifestação alegaram que a queima do lixo traria danos à saúde dos habitantes da região e que prejudicaria o trabalho dos catadores e coletivas.
Esse trabalho de conclusão de curso comprova, através de exemplos de países que já utilizam esse tipo de tecnologia do tratamento de seus resíduos, que o processo de reciclagem não é prejudicado pela utilização de UREs, mas que é necessário conscientizar a população sobre a gestão diversificada de seus resíduos, garantindo a reutilização, redução e reciclagem dos resíduos. Nesse viés, entendemos que a incineração dos resíduos é tornar a dar valor a produtos que seriam descartados.
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Para garantir a viabiliade das usinas RSUs no Brasil, incentivos são necessários. É preciso fomentar a geração de energia a partir do lixo, as usinas WTEs não devem ser vistas apenas como mais uma alternativa energética, já que tem ganho muito superior ao solucionar também o grave problema ambiental que é o lixo. Um viés defendido por Furtado (2017) é de que a energia gerada do lixo deveria ser isenta de PIS, Cofins e demais encargos. Ele cita:
Não se pode encarar o WTE como uma simples nova alternativa energética, concorrendo com outras fontes, mas como uma solução para o grave problema ambiental que é o lixo, como aliás, todos os países desenvolvidos fazem. (FURTADO, 2017, p. 38).
Há no Brasil, uma crença errônea de que a queima do lixo competiria com a reciclagem; impactando milhares de catadores de lixo. Isso não é verdade, uma vez que o lixo que deve ser destinado à incineração deve ser o que sobrou após a reutilização e a reciclagem, que não teria outro destino senão o aterro sanitário. Isso é evidenciado na Figura 12, na qual nota-se, mais uma vez, que os países que mais utilizam usinas WTEs (WastetoEnergy) como principal destinação de lixo também são os países que mais reciclam seus dejetos.
Figura 12 – Tratamento de MSW em 2015
5. CONCLUSÃO
Através do estudo realizado nesse trabalho, foi possível verificar que sem incentivos governamentais o Brasil ainda está longe de viabilizar a instalação de usinas Waste to Energy. Considerando que a gestão de resíduos necessita conhecimentos multidisciplinares, é necessário um estudo sistemático e abordagens integradas para lidar com a questão.
A PNRS foi um marco para o Brasil, mas ainda precisa ser revisada de modo a dar preferência à reciclagem e à incineração do lixo. A China e alguns países da Europa que já trabalham com as usinas há anos são indicativos de que é preciso inicialmente desincentivar e vistoriar os aterros sanitários.
Muitos países desenvolvidos adotaram diversas abordagens para minimizar o problema da disposição resíduos, a União Européia e os EUA desenvolveram sistemas de gerenciamento do lixo através da combinação de novas tecnologias, incentivos financeiros e regulamentações. Essas práticas lhes trouxeram ganhos no desenvolvimento sustentável.
Países da Europa exigem a utilização de seguros para aterros sanitários e lixões para longos períodos após o encerramento de suas atividades, de modo a cobrir eventuais problemas que necessitem remediação de contaminação do solo. Esses aterros devem ser assegurados por um período de 40 até 60 anos, o que corresponde ao dobro ou triplo de tempo de funcionamento. Políticas como essa, além de serem uma garantia ao meio ambiente, encarecem a utilização de aterros e lixões, ajundando a viabilizar a criação de usinas WTE.
