Revista Biomassa Ed. 54

Vol. 06 - Nº 54 - Mar/Abr 2021

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DE PROBLEMA À OPORTUNIDADE ATRAVÉS DA TECNOLOGIA

Uso da biomassa da cana-de-açúcar no Brasil

ISSN-2525-7129

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De problema à oportunidade através da tecnologia

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Uso da biomassa da cana-de-açúcar no Brasil

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Mudanças regulatórias no setor de energia elétrica

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Artigo

De problema à oportunidade através da tecnologia Escrito por: Eng° Wolf Rowell | CREA-RS 226700 | cel: (51)98413-0300 Co-autor: Frederico Boschin

O Problema da casca de arroz O estado do Rio Grande do Sul é o maior produtor de arroz do Brasil, representando em torno de 70% do total produzido no país.

Em um processo normal, após colhido, o arroz é submetido a uma pré-limpeza com posterior secagem e então armazenado.

nagem, aguardando sua remoção por caminhões até seu destino final. Geralmente aterros certificados.

zendo benefícios tanto para o produtor como para a sociedade.

• Com isso o custo logístico de sua remoção somado ao custo por tonelada de disposição final sobrecarrega a matriz de custos do produtor.

O município de São Sepé, localizado no estado do Rio Grande do Sul entre os municípios de Caçapava do Sul e Santa Maria faz parte de um grande centro produtor de arroz no estado, onde os produtores apresentavam o mesmo problema de destinação da biomassa de casca de arroz e seu alto custo.

• Por sua baixa umidade, oferece alto risco de incêndio no local, Antes de ser comercializado e reaumentando a complexidade do metido ao cliente, o arroz é descascasistema de segurança. do, gerando grande volume de matéria orgânica, precisando ser disposta Este é um problema que já foi corretamente, seguindo às regras amenfrentado em diversos países, como bientais vigentes. no caso da Alemanha, que através do Este resíduo orgânico gerado tem desenvolvimento de tecnologia para se tornado um grande problema para a combustão controlada deste tipo de o produtor, pois não pode ser incine- biomassa, é possível gerar energia elérado ao ar livre, além de ter compli- trica e atender às exigências ambiencadores adicionais como os listados tais. abaixo: Este é um caso claro onde uma • Por sua baixa densidade, ocu- solução tecnológica transforma um pam grandes volumes de armaze- problema em uma oportunidade, tra4

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A Oportunidade

No ano de 2013 o engenheiro Luiz Antônio Leão, presidente da Enerbio e oriundo da cidade, apresentou à prefeitura municipal a possibilidade de implementar um projeto de usina termelétrica usando a casca de arroz como combustível, que seria comprada dos produtores, não só resolvendo seu problema como gerando receita adicional, além de atrair investimento e gerar valor para a cidade.

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Artigo

UTE São Sepé - Visão geral 1

UTE São Sepé - Prédio Principal

carregou de fazer o contato com os arrozeiros da região, alcançando um volume total de 70.000 toneladas/ano, combustível suficiente para permitir a instalação de uma termelétrica de 8MW. O empreendimento despertou o interesse da CRERAL como investidor, uma cooperativa de energia elétrica da região, e antiga parceira da Enerbio. A área foi adquirida e após a obtenção das licenças ambientais foi dado início à construção.

UTE São Sepé - Visão geral 2

UTE São Sepé - Visão geral 3

Após a evolução do sistema elé- caldeira Ainda hoje este é o maior investimento privado de São Sepé, num va- trico, foi possível utilizar vapor para lor total que chegou a 60 milhões de mover pás de uma turbina, que estan2. A água é aquecida na câmara de do ligada a um gerador de indução, combustão sendo gerado vapor reais. seria capaz de gerar energia elétrica para consumo.

A Tecnologia 3. O vapor passa pela turbina-gerador produzindo energia Independente do combustível que Desde os tempos remotos da revolução industrial se emprega a quei- possa ser utilizado, como o óleo, car4. O vapor é condensado e bomma de combustível para a geração de vão, gás natural ou biomassa, a gera- beado novamente para a caldeira trabalho, o que deu origem aos trens ção de um ciclo de vapor é a base desta e máquinas industriais movidas a va- tecnologia, chamado de ciclo Rankine.

O conceito fundamental do ciclo por, se tornando uma grande revoluRankine para energia é a de aproveitar 1. O combustível é queimado na parte do calor de combustão do comção.

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Artigo

Um diagrama simplificado pode ser observado abaixo:

16 meses, entrando em operação em março de 2019. A usina segue operacional normalmente até o momento.

Comercialização da Energia

bustível e transformá-la em energia elétrica para consumo.

O Empreendimento A partir da disponibilidade de casca de arroz da região 70.000 toneladas por ano, a potência ótima foi calculada em 8MW, podendo gerar até 57.000 MWh por ano. Energia suficiente para abastecer 25.000 casas ou o equivalente a uma cidade de 100.000 habitantes.

A termelétrica São Sepé conta também com uma subestação própria de 10MVA, interligada por uma rede dedicada de 2,5km em 69kV à subestação Formigueiro que é existente.

A unidade termelétrica de São Sepé assumiu premissas importantes desde sua concepção, assumindo melhores práticas operacionais que minimizem o impacto ambiental além de mitigar impactos ambientais decorrentes do resíduo casca de arroz da região.

O suprimento da água utilizado na unidade é proveniente de açude particular, abastecendo diretamente o tanque de água bruta que após ser tratada, segue para o processo. Foi dimensionada também uma bacia de decantação, onde todas as drenagens e purgas da caldeira e torre de resfriamento são encaminhadas. Esta água também é tratada e desmineralizada retornando para o processo, em um ciclo fechado, onde nenhum efluente líquido é despejado ao meio ambiente.

A energia gerada na Usina Termelétrica São Sepé, foi comercializada no Leilão A-3, realizado em agosto de 2015 pela ANEEL. Foram vendidos 6,2 MW de energia neste leilão, restando 0,6 MW para ser comercializado no mercado livre, visto que a energia firme da usina é de 6,8 MW. Foram assinados 28 contratos com as principais Concessionárias de Distribuição de Energia Elétrica do País, por um prazo de 20 anos. Estes contratos serviram de garantias para a obtenção do Na etapa de engenharia, foram financiamento do empreendimento selecionados fornecedores de ponta junto ao BRDE – Banco Regional de para equipamentos e técnicos de alto Desenvolvimento do Extremo Sul, e nível para projetos e implantação, segurança para os investidores avanmitigando riscos e alcançando uma çarem com o projeto. maior qualidade global na solução.

Mensagem final As características técnicas dos principais equipamentos estão listaA viabilização de um projeto deste das abaixo: tipo é uma construção coletiva, exigindo um bom conhecimento técnico para a sua concepção, uma relação de confiança entre os investidores e os fornecedores do combustível, a casca de arroz, que existe em abundância na região mas precisa ter sua logística organizada, em quantidade suficiente, regular e permanente durante o ano todo. Transformar a casca de arroz em energia elétrica é motivo de orgulho para o estado, gerando energia renovável a partir um resíduo mitigando seu impacto ambiental, trazendo renda para a região e comunidade, reforçando a rede elétrica e trazendo maior confiabilidade ao sistema, com retorno para os invesO construção da usina teve início tidores e contribuindo com o meio em agosto de 2016 com duração de ambiente.

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USO DA BIOMASSA DA CANA-DE-AÇÚCAR NO BRASIL Juliana de Almeida Yanaguizawa Lucena*, Letícia Matias Batista Silva

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (IFPE), Campus Ipojuca Rod. PE 60 – km 14, Ipojuca-PE, *julianaalmeida@ipojuca.ifpe.edu.br, leticiabatista5606@gmail.com, *Autora para correspondência

RESUMO Nos últimos anos, o uso da energia da biomassa vem crescendo mundialmente em uma trajetória acelerada, com perspectiva de se manter entre as principais fontes de energia renováveis para as próximas décadas, juntamente com as energias eólica e solar. O Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar do planeta e o segundo maior produtor de etanol. Mas além do açúcar, etanol de primeira geração e vinhaça (para ferti-irrigação), outros subprodutos e resíduos de processo das usinas (como o bagaço, a torta de filtro, a palha e a ponta da cana, como a própria vinhaça) podem ser utilizados para geração de energia térmica, elétrica, etanol (de segunda geração) e biogás. Nesse contexto, este trabalho apresenta o cenário atual da biomassa da cana-de-açúcar no Brasil, trazendo uma discussão sobre as questões que envolvem o uso dos subprodutos sucroalcooleiros para produção de bioenergia e biocombustível. Um estudo sobre reaproveitamento das fibras do bagaço de cana para a produção de material eco-compósito também foi apresentado. Os conceitos de energia da biomassa são descritos a partir de levantamento bibliográfico e experiências anteriores dos autores.

Palavras-chave: Bagaço; Resíduo; Biogás; Biocombustível; Bioeletricidade; Sucroenergético.

1. Introdução A produção de energia a partir de fontes limpas está sendo foco de muitas discussões e estudos, devido principalmente aos problemas ambientais causados pela queima de combustíveis fósseis. É sabido que o aumento gradual da temperatura média da superfície da Terra devido a gases de efeito estufa pode levar a eventos climáticos cada vez mais extremos com impactos no desenvolvimento sustentável dos países (WESSIER, 2007; PALMER, 2014; WIZELIUS, 2015; RAO et al., 2017).

se sentido, entre as formas de energia que atendem a esses requisitos, estão as energias da biomassa, eólica, solar, maremotriz, geotérmica, hidráulica e nuclear. Todas essas formas de energia causam impactos ambientais, mesmo que sejam mínimos, porém, não interferem na poluição em nível global (SOVACOOL; WATTS, 2009).

A biomassa vem crescendo significativamente nos últimos anos no Brasil e no mundo, sendo considerada uma boa alternativa para a diversificação da matriz energética e consequente redução da dependência por fontes fósseis, uma vez que a partir dela é No Acordo de Paris de 2015 so- possível gerar energia para eletricidabre o clima, o Brasil se comprome- de, aquecimento, cocção e transporte. teu a reduzir as emissões de gases de O Brasil é o maior produtor de efeito estufa por meio do aumento do reflorestamento e do aumento da par- cana-de-açúcar do planeta, sendo resticipação de energias renováveis na ponsável por 45% da exportação muncomposição da matriz energética até dial de açúcar. É também reconhecido o ano de 2030 (BRASIL, 2019). Nes- como o segundo maior produtor de 8

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etanol, um combustível renovável.

Além disso, da cana se aproveitam todos os resíduos que vão da geração de energia térmica, elétrica, adubo, etanol de segunda geração e biogás.

Neste contexto, este trabalho traz um panorama sobre o uso da biomassa da cana-de-açúcar no Brasil, como fonte de energia limpa e renovável, mostrando que a energia da biomassa é uma opção sustentável por ser economicamente viável, socialmente justa, ambientalmente correta e que corrobora para o cumprimento dos objetivos de desenvolvimento sustentável do país.

2. Cenário atual da biomassa no Brasil A biomassa é uma forma indireta de aproveitamento da energia solar absorvida pelas plantas, já que resulta da conversão da luz do sol em ener-

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gia química (GOMES; MAIA, 2012).

A biomassa pode ser definida como qualquer matéria orgânica que possa ser transformada em energia mecânica, térmica ou elétrica, podendo ser de origem florestal (madeira, principalmente), animal (esterco), agrícola (soja, milho, arroz, cana-de-açúcar, entre outras) e rejeitos urbanos e industriais (sólidos ou líquidos). Os derivados obtidos destes resíduos dependem tanto da matéria-prima utilizada (cujo potencial energético varia de tipo para tipo) quanto da tecnologia de processamento para obtenção dos energéticos (ANEEL, 2002; OKUDOH et al., 2014; SOUZA et al., 2015). Uma das principais vantagens da biomassa e que têm contribuído para que se torne uma tendência em todo o mundo diz respeito justamente à possibilidade de uso dos resíduos agrícolas.

A biomassa energética florestal é definida como produtos e subprodutos dos recursos florestais que incluem basicamente biomassa lenhosa, produzida de forma sustentável a partir de florestas cultivadas ou de florestas nativas, obtida por desflorestamento de floresta nativa para abertura de áreas para agropecuária, ou ainda originada em atividades que processam ou utilizam a madeira para fins não energéticos, destacando-se a indústria de papel e celulose, indústria moveleira, serrarias etc. Já a biomassa energética agrícola diz respeito aos produtos e subprodutos provenientes das plantações não florestais, tipicamente originados de colheitas anuais, cujas culturas são selecionadas segundo as propriedades de teores de amido, celulose, carboidratos e lipídios, contidos na matéria, em função da rota tecnológica a que se destina. As culturas agroenergéticas utilizam principalmente rotas tecnológicas de transformações biológicas e físico-químicas, como fermentação, hidrólise e esterificação, empregadas para a produção de combustíveis líquidos, como o etanol, o biodiesel e óleos vegetais diversos. Integram estas culturas a cana de açúcar, o milho, o trigo. E, por fim, a biomassa contida em resíduos sólidos e líquidos urbanos se encontra no lixo e no esgoto e têm origens diversas. O lixo urbano é uma mistura heterogênea de metais, plásticos, vidro, resíduos celulósicos e 10 Revista Biomassa BR

como grandes vantagens seu aproveitamento direto por meio da combustão em fornos e caldeiras, a geração de emprego e desenvolvimento local sustentável e um custo reduzido em comparação ao uso de combustíveis fósseis (CARDOSO, 2012; BRASIL, 2018; POTENCIAL FLORESTAL, 2019). A Figura 2 mostra os tipos de Historicamente, o Brasil se des- biomassa existentes, os processos de taca por apresentar um alto percen- conversão da biomassa em energia tual de fontes renováveis na sua ma- e os produtos obtidos a partir destes triz energética quando comparado ao processos. resto do mundo, atingindo 46,1% de 3. Biomassa da cana-de-açúcar participação das renováveis em 2019, devido a expansão do setor sucroalcoPraticamente todos os organisoleiro e a forte penetração de outras renováveis, como as fontes eólica, li- mos biológicos que podem ser aproxívia e biodiesel (EMPRESA DE PES- veitados como fontes de energia são QUISA ENERGÉTICA, 2020). Com chamados de biomassa. Entre as maa queda do petróleo vivenciada no térias primas mais utilizadas no Brasil início do ano de 2020, o mercado do estão a cana-de-açúcar e seus subproetanol passou por dificuldades, e, por dutos, como o bagaço, a palha, a sacaconsequência, o mix de usinas acabou rose e o vinhoto, o que acaba contriapontando na direção da produção buindo para a redução de queimadas de açúcar como medida compensa- em canaviais (GOMES; MAIA, 2012). tória. Mesmo assim, a biomassa tem A cana-de-açúcar é uma planta em 2021 uma participação de 8,7% (15,2 GW) na matriz elétrica brasi- do tipo gramínea, com uma haste fileira, como mostrado na Figura 1. Já brosa espessa, que pode crescer até 6 a bioeletricidade gerada nas centrais metros de altura, apresentando elevageradoras elétricas (CGH) a partir dos teores de açúcares e baixo teor de da cana-de-açúcar, juntamente com fibra, possuindo diversas variedades as pequenas centrais hidrelétricas cultivadas no Brasil. É uma das princi(PCH), são a quarta fonte mais im- pais culturas do mundo, cultivada em portante da matriz elétrica brasileira mais de 100 países, e representa uma importante fonte de mão de obra no (UNICA, 2021). meio rural nesses países. Apesar desPor ser uma energia limpa e re- ta difusão mundial, cerca de 80% da novável, a utilização da biomassa traz produção do planeta estão concentravegetais, e matéria orgânica. As rotas tecnológicas de seu aproveitamento energético são: a combustão direta, a gaseificação, pela via termoquímica, após a separação dos materiais recicláveis, e a digestão anaeróbica, na produção de biogás, pela via biológica (CARDOSO, 2012).

to utilizada no setor sucroenergético, uma vez que a quantidade de ATR presente na cana vai influenciar na remuneração e na quantidade de produtos (açúcar e etanol) que poderão ser obtidos. Historicamente, os programas de melhoramento da cana priorizaram aumentar o teor de sacarose, desenvolvendo variedades regionais, adaptadas a ambientes específicos (NOVACANA, 2016).

Diante deste cenário de desenvolvimento do etanol celulósico, tem se buscado desenvolver variedades de cana com maior teor de fibras em detrimento do teor de açúcares. Os esforços neste sentido são feitos a partir de outra espécie de cana, como a saccharum spontaneum. As variedades desenvolvidas a partir desta espécie são denominadas cana-energia, em contraposição à cana-de-açúcar (NOVACANA, 2016).

das em cerca de dez países.

A cana é uma planta constituída por quatro partes principais: raízes, talho (fruto agrícola), folhas e flores.

Sua composição dá-se principalmente por fibra e sumo, em que o sumo é constituído por água, sólidos solúveis ou brix (formado por sacarose, açúcares redutores e sais, sendo considerado estes dois últimos substâncias impuras). As variedades comerciais de cana-de-açúcar são híbridos complexos de várias espécies e a espécie mais conhecida é a saccharum officinarum.

O Brasil é um dos mais tradicionais produtores de cana-de-açúcar do mundo, produzindo mais de 650 milhões de toneladas por safra anual, estando também em posição privilegiada em relação aos demais países produtores, pois detém avançado conhecimento do processo produtivo da cultura e ao mesmo tempo do ponto de vista tecnológico no uso do etanol como alternativa agroenergética. Estima-se que até o ano de 2050, a proEstima-se que para cada toneladução anual de cana-de-açúcar deve alcançar cerca de 1.050 milhões de to- da de cana que é moída, são gerados cerca de 250 a 270 kg de bagaço com neladas (TOLMASQUIM, 2016). umidade em torno de 50%, com poDo total de cana produzida no der calorífico inferior de 2257kcal.

Brasil, cerca de 54% são destinados kg-1, de forma que uma tonelada de à produção de quase 30 bilhões de li- cana contém a energia equivalente a tros de etanol por ano, enquanto que 1,2 barris de petróleo, sendo que cerca o açúcar absorve cerca de 46% da de 1/3 dessa energia está armazenada atual colheita, gerando em torno de quimicamente no caldo (açúcares) e o 42 milhões de toneladas de açúcar. O restante na biomassa de cana: metade Sudeste é a principal região produtora no bagaço e metade na palha, aproxide cana do Brasil (com destaque para madamente (GOMES; MAIA, 2012; São Paulo e Minas Gerais), seguido do TOLMASQUIM, 2016).

Centro-Oeste, Sul, Nordeste e Norte.

A quantidade de açúcar contida A região Nordeste do Brasil, apesar de favorecida pelo clima, é responsável na cana é feita através do índice ATR pela produção de cerca de 51 milhões (açúcar total recuperado), que consiste em uma unidade de medida muide toneladas por ano.

A biomassa de cana-de-açúcar se destaca pela quantidade e economicidade, pois sua disponibilidade é decorrente da produção de açúcar e etanol, produtos com enormes mercados doméstico e internacional, especialmente no caso do açúcar, que é uma commodity (PACHECO, 2011; TOLMASQUIM, 2016). A oferta de biomassa de cana-de-açúcar apresenta uma sazonalidade, devida ao ciclo de maturação da planta, que restringe sua disponibilidade a um determinado período do ano. Na região centro-sul, a colheita da cana-de-açúcar é realizada, aproximadamente, entre os meses de março e outubro. Na região norte-nordeste, a colheita ocorre aproximadamente no período de entressafra da região centro-sul. Esta diferença é explicada pelas condições climáticas destas duas regiões.

A utilização da cana para a produção de açúcar e de etanol confere ao Brasil, assim como aos demais países cujas condições climáticas permitem seu cultivo, uma enorme vantagem competitiva frente aos outros produtores mundiais, que utilizam o milho para produção de etanol (como os Estados Unidos) e a beterraba para açúcar e etanol (no caso da Europa), que são as duas principais culturas concorrentes. No Brasil, as usinas de produção de etanol e açúcar são indústrias de grande porte, podendo Revista Biomassa BR

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cenário nacional, decorrente da forte indústria de etanol e açúcar estabelecida em solo nacional. O bagaço gerado no processo de produção de açúcar e etanol a partir da sacarose (etanol de primeira geração) pode ser reaproveitado para a produção de etanol de segunda geração (etanol 2G), para produção de energia (térmica e elétrica) e para a produção de biogás, como veremos a seguir. Esse cenário pode ser expandido com o reaproveitamento da vinhaça gerada na produção de etanol para a produção de biogás e energia elétrica; no entanto esse potencial ainda é pouco explorado e demanda o aprimoramento da tecnologia de biodigestão da vinhaça para seu uso em larga escala.

alcançar uma capacidade de processamento de até 10 milhões de toneladas de cana-de-açúcar, como ocorre em São Paulo.

Além da elevada produtividade de açúcar e etanol por área, a cana fornece um volume significativo de biomassa para produção de etanol de segunda geração e uso como combustível para a geração de vapor e eletricidade, o que torna as usinas sucroalcooleiras energeticamente autossuficientes e até exportadoras de energia (NOVACANA, 2016), como esquematizado na Figura 3.

De acordo com Santos (2017), para cada litro de etanol de sacarose produzido, são gerados de 10 a 15 litros de vinhaça, um resíduo de pH ácido e com alta carga orgânica e de nutrientes. Devido a sua composição, rica em potássio, nitrogênio, fósforo e matéria orgânica, a vinhaça produzida no Brasil é destinada quase que em sua totalidade para irrigação de áreas cultivadas com cana, possuindo alto poder fertilizante. É a solução mais simples e barata para descartar essa quantidade tão volumosa de resíduo, sem estar em desacordo com a atual legislação brasileira, que proíbe o seu descarte diretamente nos mananciais.

No entanto, esse uso deve ser realizado com cautela, uma vez que pode alterar as características do solo, oca12 Revista Biomassa BR

Relativamente ao bagaço, o setor sucroenergético tem apresentado um nível técnico de utilização bastante maduro na curva de aprendizado dessa biomassa no que se diz respeito à sionando salinização e alterando a cogeração e ao autoabastecimento das respiração microbiana, ou, ainda, fa- usinas com energia elétrica. Apesar vorecendo a contaminação de águas disso, são notórias as diferenças tecnológicas entres as unidades produtisubterrâneas e superficiais. vas, evidenciando grande variação de A ponta e palha no momento da eficiência e capacidade. colheita têm cerca de 50% de umidaEm relação ao uso da palha, verifide, que pode se reduzir até cerca de 15%, após uma ou duas semanas no ca-se aumento de seu uso pelas usinas campo. A quantidade total de palha e devido a adequação das usinas quanto ponta produzida, por tonelada de ca- à legislação de proibição de queimana-de-açúcar processada, é de cerca das nos canaviais. Por este motivo, a de 155 kg (15% de umidade), segundo palha vem sendo alvo de estudos econômicos, agronômicos e ambientais a Tolmasquim (2016). fim de identificar sua real disponibiliO bagaço, a ponta e palha podem dade nos ambientes de produção e poser armazenados em pátio aberto. Já tencial uso como biomassa carburante a vinhaça, efluente residual da desti- ou matéria-prima para obtenção de laria, não pode ser armazenada, pois etanol de segunda geração (TROMa ação de microrganismos selvagens BETA; CAIXETA FILHO, 2017). leva à biodigestão não controlada, O bagaço da cana pode ser utilicom perda de carga orgânica e potencial emissão fugitiva de metano. As- zado na alimentação de ruminantes, sim, seu aproveitamento fica restrito onde o resíduo passa por alguns traao período de funcionamento da des- tamentos, como o químico (que ajuda no processo de digestão do animal) e tilaria. principalmente o de vapor sob pres4. Biomassa a partir dos subpro- são (que apresenta maior valor nutritivo, promovendo ganho de peso em dutos da cana-de-açúcar bovinos e maior potencial de produÉ definido como bagaço o resíduo ção de leite em vacas). fibroso da cana resultante do último O bagaço da cana-de-açúcar tamterno de moagem ou prensagem da cana, constituído de fibra mais caldo bém pode ser usado na construção ciresidual. O bagaço é constituído por vil, no cimento utilizado. Nesse caso, celulose, hemicelulose e lignina. Sua o bagaço ao ser queimado, tem suas participação tem sido crescente no fibras transformadas em cinzas, que

possuem grande concentração de sílica, que ao entrarem em contato com a água e em conjunto com a cal hidratada forma um composto aglomerante que endurece. Assim, é produzido um cimento com resistência similar ao produzido nas indústrias.

O adubo de terra é outro destino do bagaço da cana, que evita o uso de inoculantes ou adubos minerais no solo. Este tipo de adubo envolve milhões de microrganismos do solo, que usam da matéria orgânica in natura (o bagaço) como fonte de energia e de te limpa e renovável de energia, bem alimento. como uma alternativa para suprir a 4.1. Produção de etanol 2G a escassez e consequente alta dos preços dos combustíveis fósseis, contribuinpartir do bagaço e palha de cana do para a redução das emissões de gaO desenvolvimento da cogeração ses de efeito estufa. Apesar de emitir de energia a partir da biomassa, im- CO2 durante a produção e a queima pulsionada pelo Programa de Incenti- do etanol, o cultivo da cana é capaz de vo às Fontes Alternativas de Energia captar o CO2 da atmosfera para geraElétrica (PROINFA), colocou o setor ção da biomassa, representando um sucroalcooleiro em um novo pata- ganho ambiental quando comparado mar de importância. Por este motivo, à gasolina. as usinas da atualidade não são apeA Figura 4 mostra o esquema de nas indústrias de açúcar e álcool, mas biorrefinarias, pois o bagaço de cana obtenção de etanol 2G a partir do bae a palha têm um grande potencial gaço de cana. Após o uso do caldo da como fonte renovável de energia, não cana na primeira geração, utilizam-se somente nas caldeiras para geração de o bagaço, a ponta e a palha no procescalor e eletricidade para a obtenção de so de hidrólise, pois nestes subproduálcool e açúcar a partir da sacarose, tos ainda existem açúcares para promas também na geração de exceden- duzir etanol. Esses resíduos possuem tes de energia elétrica que podem ser celulose, lignina e hemicelulose. Inicomercializados, além da produção de cialmente, os subprodutos são tratados para serem utilizados como maetanol de segunda geração (2G). téria-prima na hidrólise enzimática.

O etanol 2G, ou bioetanol, é pro- Assim, são separados os resíduos que duzido a partir da lignocelulose pre- podem afetar o processo produtivo e sente em resíduos de origem vegetal. reduzir o rendimento da produção, O bagaço utilizado como matéria garantindo uma melhor qualidade do prima na produção do etanol 2G uti- produto final. liza o processo de hidrólise ácida ou Na hidrólise enzimática, enzimas enzimática, nas quais as frações celulose e hemicelulose são convertidas a específicas quebram as moléculas da hexoses e pentoses. Após processos celulose e da hemicelulose, convertende purificação, a mistura obtida pode do-as em açúcares, como a glicose. A ser fermentada para produção do bio- lignina dá resistência à fibra e protege combustível. O desenvolvimento de a celulose da ação de microrganismos, tecnologias de produção de etanol porém apresenta grande inibição ao 2G tem sido importante e necessário processo fermentativo e não contém em todo o mundo para minimizar a açúcares, por isso é descartada. As encompetição pelo uso da terra para zimas só podem ser utilizadas uma vez a geração de energia e produção de no processo de hidrólise, pois são soalimentos, especialmente em locais lúveis em água e, assim, acabam sendo que não dispõem de clima favorável descartadas no final, o que encarece a ou extensão territorial para cultivo. rota produtiva. A temperatura dessa Soma-se a isso o fato de o etanol ser etapa do processo é baixa, em torno mundialmente considerado uma fon- de 40ºC a 50ºC (PROPEQ, 2020).

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A ação de enzimas nos resíduos pré-tratados na etapa de hidrólise resulta em um líquido que é levado para fermentação tradicional por leveduras que transformam, em tanques diferentes, os dois tipos de açúcares em etanol. Leveduras como a Saccharomyces cerevisiae são utilizadas, devido a características desejáveis e eficientes que elas possuem para uma fermentação industrial de açúcares. Ao final da fermentação, segue-se a destilação para separação física do etanol 2G a partir de aquecimento da mistura homogênea fermentada. O etanol 2G está pronto para ser armazenado e distribuído ao mercado consumidor.

4.2. Produção de calor e eletricidade a partir do bagaço e palha de cana O processo de queima do bagaço nas caldeiras da própria usina é chamado de ciclo de cogeração, que é a geração combinada de calor e eletricidade, com uso útil de ambas as formas de energia. Segundo Tolmasquim (2016), na indústria sucroenergética a cogeração é utilizada para gerar vapor e bioeletricidade consumidos nos processos de produção de açúcar e etanol.

O vapor é utilizado para acionamento mecânico das moendas e picadores no processamento dos colmos da cana e nos processos de fabricação de açúcar e etanol. Em usinas modernas, as moendas e picadores são eletrificados, o que reduz a demanda por vapor e permite seu direcionamento para a geração elétrica em turbinas específicas, tornando assim a usina autossustentável energeticamente e, em alguns casos, sobra energia para venda de eletricidade. O bagaço de cana é a principal biomassa empregada para

De janeiro a julho de 2020, a propartir do bagaço da cana, e sua comercialização nos mercados regulado dução de bioeletricidade em geral para Tradicionalmente, a configuração e livre, são uma realidade no cenário a rede atingiu 14.284 GWh, representando crescimento de 7% em relação do ciclo vapor adotada na usina de nacional. ao mesmo período de 2019. Esse voluaçúcar e álcool era a com turbinas de A participação das palhas e pontas me inclui a geração de energia elétrica contrapressão, e não se gerava excedentes de bioeletricidade para comer- da cana na geração elétrica tende a ser para a rede pelos diversos tipos de biocialização. Aperfeiçoamentos desta ainda mais significativa com o tempo, massa, sendo que a biomassa da cana configuração passaram a permitir a uma vez que as queimadas com vis- representou 11.339 GWh (ou 79% do geração de bioeletricidade excedente. tas a facilitar a colheita manual têm montante de geração de energia pela Entretanto, a usina permanecia limi- sido inibidas (pois causam poluição biomassa à rede no período supracitada a operar apenas durante a safra, atmosférica) por meio de legislação e tado). Dentre as 366 usinas de açúcar quando há demanda por vapor. Poste- de acordos estabelecidos entre o po- e etanol em operação em 2019, 220 riormente, a introdução da turbina de der público e a iniciativa privada para comercializaram eletricidade (60% do condensação no ciclo do vapor, além substituir a queima pela mecanização total de usinas) (UNICA, 2020a). de permitir um maior rendimento da colheita. Assim, com a colheita 4.3. Produção de biogás a partir na geração elétrica, tornou possível mecanizada, a palha também pode a geração na entressafra (TOLMAS- ser utilizada como combustível para da vinhaça da cana-de-açúcar cogeração, aumentando a quantidade QUIM, 2016).

A maior parte da vinhaça, oriunde biomassa oriunda da cana e, conseA alta produtividade alcançada quentemente, a geração de excedentes da do processo de destilação quando da produção de etanol, é utilizada dipela lavoura canavieira tem disponi- de bioeletricidade. retamente para ferti-irrigação. Desde bilizado enorme quantidade de maAlém de limpa e renovável, a bio- a década de 1970 o aproveitamento téria orgânica sob a forma de bagaço nas usinas e destilarias de cana-de- eletricidade é gerada próxima aos cen- energético da vinhaça através da bio-açúcar, interligadas aos principais tros consumidores de energia elétrica digestão anaeróbia para produção de sistemas elétricos, que atendem a e é complementar à geração hídrica. O biogás é utilizado em algumas destigrandes centros de consumo das re- potencial de produção de eletricidade larias, com o propósito de produzir giões Sul e Sudeste (BERNARDES, a partir do bagaço e da palha da ca- biometano para combustível veicular, 2020). A geração de excedentes de na-de-açúcar é estimado em 20,2 GW como também de geração de energia elétrica. Entretanto, vários destes probioeletricidade, majoritariamente a médios até 2023 (UNICA, 2020b). geração de eletricidade no Brasil.

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A produção de biogás é considerada viável até mesmo para usinas sucroalcooleiras de menor porte (com moagem a partir de 1 milhão de toneladas de cana por safra). Estima-se que os investimentos em uma planta de biogás em usina que processa 1 milhão de toneladas de cana ficam entre R$ 15 milhões a R$ 20 milhões.

concentração e distribuição maior no interior do país, contribuindo ainda mais com o desenvolvimento econômico e social das cidades localizadas nessas áreas.

Em um panorama nacional, a produção de biogás deve ser impulsionada nos próximos anos pelas reformas em discussão no setor e pelo fortalecimento do Programa RenovaBio. Será justamente o setor sucroenergético que deverá impulsionar o potencial desse mercado no Brasil, devido a qualidade dos seus resíduos, maior capacidade de investimento e experiência dentro do setor de energia. O seAté 2019, o setor de produção tor de açúcar e etanol deverá ser o resde biogás no Brasil contava com 524 ponsável pela criação dos gasodutos plantas de usinas em operação produ- estruturantes locais para transporte zindo 1,3 bilhão de m³, mas o poten- do biogás das usinas produtoras até o cial de produção é de 84,6 bilhões de mercado consumidor. DiferentemenNm³/ano, sendo que o setor sucroe- te do que ocorre na distribuição de gás nergético tem capacidade para gerar natural, que tem grande concentração o correspondente a 41,4 bilhões Nm³/ no litoral pela proximidade de exploano e o setor da agroindústria a 37,4 ração das bacias de petróleo, o biogás do setor sucroenergético terá uma bilhões Nm³/ano (UNICA, 2020b).

Nos dias atuais, o uso de matérias primas e o destino de seus resíduos têm causado bastante preocupação para o mundo, pois muitos desses materiais e seus respectivos descartes têm causados sérios impactos ambientais pois muitos deles são derivados de fontes fósseis e levam muito tempo para sofrer degradação. Nesse sentido, surge a necessidade de se minimizar esses efeitos de uma forma prática, de forma que as pessoas, a partir de uma crescente conscientização ecológica enquanto consumidores, possam diminuir o consumo de produtos oriundos de fontes não renováveis e não biodegradáveis.

jetos foram descontinuados, e a biodigestão anaeróbia da vinhaça não se tornou uma prática comum. Importante observar que a biodigestão da vinhaça não remove seu poder fertilizante, apenas converte um percentual (60-80%) da carga orgânica em biogás, de modo que o efluente resultante ainda pode ser utilizado na ferti-irrigação (TOLMASQUIM, 2016).

O biogás é uma fonte limpa de geração de eletricidade, podendo ainda ser transformado em biometano, similar ao gás natural e substituto renovável do óleo diesel derivado do petróleo. Numa usina sucroalcooleira, o biogás pode ser produzido a partir da vinhaça, palha e da torta de filtro, resíduos do processo industrial.

4.4. Produção de material eco-compósito a partir do bagaço de cana-de-açúcar

Desde a década de 1970 fibras e tecidos têm sido usados no reforço de polímeros, dando origem aos compósitos de matriz polimérica, e atualmente são considerados excelentes materiais de engenharia, sendo empregados em diversos segmentos, como: aeronáutico, eólico, marítimo, elétrico, petróleo e gás, esportivo, etc.

Por definição, um material compósito é uma combinação macroscópica de dois ou mais materiais distintos, tendo uma interface reconhecível entre si. A intenção desta mistura é obter um material com propriedades superiores e únicas em relação às propriedades individuais dos seus constituintes.

Atualmente, existe uma forte tendência para o uso de fibras naturais no reforço de materiais poliméricos, dando origem aos chamados eco-compósitos, como tentativa de reaproveitamento de resíduos agrícolas e industriais para confecção de diversos produtos, como móveis, pisos e assoalhos, revestimentos de automóveis, painéis isolantes acústicos, brinquedos, vasos, etc. A utilização de fibras vegetais no reforço de compósitos não é recente e as primeiras patentes datam da década de 1970. As fibras vegetais mais utilizadas como material de reforço em compósitos polimé-

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ricos são as fibras de sisal, coco, juta e banana, além de fibras de madeira, bagaço e bambu. Fibras inorgânicas, como a fibra de vidro ou mica, são muito caras quando comparadas com fibra de madeira e de outros vegetais.

Na maioria dos casos, a substituição da fibra de vidro por fibras naturais é desejada devido a uma série de vantagens: são recursos renováveis e disponíveis em grande quantidade; são biodegradáveis; apresentam natureza abrasiva muito mais baixa; são recicláveis; são de baixo custo; estimulam o emprego na zona rural; consomem pouca energia na sua produção

e podem exibir ainda uma resistência microbiológica natural.

No ano de 2010, foi iniciado um estudo pelo grupo de pesquisa Produção & Sustentabilidade, do Instituto Federal de Pernambuco (IFPE- Campus Ipojuca), cadastrado no Diretório de Grupos do CNPq e liderado pela prof.ª Juliana Lucena, utilizando fibras naturais no reforço de materiais compósitos, com a finalidade produção de materiais ecológicos a partir de resíduos vegetais dos municípios de Ipojuca-PE e Cabo de Santo Agostinho-PE, como o bagaço da cana-de-açúcar proveniente das usinas da região, o coco- verde, descartado como lixo em muitas praias próximas ao campus e também o pó de serragem, provenientes das várias madeireiras locais, como mostrado na Figura 5.

Nesse estudo conduzido no IFPE, foi usada como matriz polimérica a resina poliéster, do tipo termoplástica, e também um agente de cura (peróxido de metil-etil-cetona, MEKP), como catalisador, seguindo o procedimento esquematizado no fluxograma da Figura 6, para o tratamento da fibra do bagaço e posterior laminação das amostras de eco-compósito.

Entre as limitações das fibras naturais, podem-se citar: acentuada variabilidade nas propriedades mecânicas; baixa estabilidade dimensional; alta sensibilidade a efeitos ambientais, como variações de temperatura e umidade; sofrem significativa influência em função do solo, época da colheita, do processamento após a colheita e da localização relativa no corpo da planta; suportam baixas temperaturas de processamento, isto é, não toleram mais que 200°C durante a consolidaComo a estrutura e a natureza da ção no interior da matriz de um cominterface fibra-matriz desempenham pósito. um papel importante nas propriedades mecânicas e físicas dos materiais compósitos (porque é através desta interface que ocorre a transferência da carga da matriz para a fibra), é importante garantir a proporção adequada de fibra/resina no compósito. Havendo excesso de fibra, o compósito ficará ressecado perdendo propriedades; havendo excesso de resina, o compósito não perde propriedades mecânicas porque há pouco material de reforço. Assim, os teores máximos de fibra obtidos experimentalmente nesta pesquisa estão mostrados na Tabela 1, para cada tipo de fibra estudada.

Um dos maiores problemas na utilização do bagaço de cana-de-açúcar como reforço em compósitos, é a baixa adesão entre fibras e matriz polimérica, que faz com que o efeito positivo na melhoria nas propriedades mecânicas do compósito não seja tão efetivo. Para garantir a qualidade dos produtos fabricados, é muito importante assegurar que as fibras estejam livres de umidade e sujeira.

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O peneiramento também é uma etapa fundamental para a fabricação dos eco-compósitos porque garante maior uniformidade das fibras utilizadas. A quantidade de catalisador também é importante de se controlar, pois o excesso de catalisador irá aquecer demais o produto durante a cura e podem formar bolhas no interior do material. Por outro lado, pouco catalisador pode não ser suficiente para a cura da resina ou pode aumentar o tempo de cura do produto por vários dias.

O tratamento das fibras envolve uma série de etapas importantes e determinantes da qualidade final do compósito obtido. Além da escolha do tipo de fibra para fabricar um compósito ecológico, deve-se considerar outros parâmetros como: tamanho das fibras, fração mássica utilizada, quantidade de agente de cura, tempo e temperatura da cura e pós-cura. Assim, a etapa de tratamento das fibras deve ser cuidadosamente realizada, com adequado controle desses parâmetros, utilização de equipamentos e técnica adequados, que irão interferir no resultado final de obtenção das amostras.

A grande contribuição que este trabalho desenvolvido no IFPE conseguiu alcançar foi com a questão da reciclagem desses resíduos vegetais que estão sendo subaproveitados pela sociedade e que podem substituir o uso de matérias-primas não-renováveis, contribuindo assim com o meio ambiente tanto no consumo quanto na destinação final dos resíduos. Com esse estudo foi possível conhecer melhor as fibras vegetais e obter um método próprio tanto para o tratamento das fibras estudadas, como para a laminação do compósito. Trabalhos futuros poderão ser conduzidos para conhecer melhor as propriedades mecânicas desses compósitos, visando aplicações estruturais.

5. Conclusões Este trabalho mostrou que o uso da biomassa da cana-de-açúcar no Brasil reflete a importância histórica da indústria sucroalcooleira para a economia do país e, nos últimos anos, tem se destacado no segmento de bioeletricidade e biocombustíveis, 18 Revista Biomassa BR

trazendo diversos benefícios regionais biomassa da cana-de-açúcar. e nacionais ao contribuir para o deO estudo com materiais eco-comsenvolvimento sustentável de regiões remotas e agrícolas, onde se concen- pósitos a partir das fibras do bagaço de cana reforçaram a possibilidade de tram grande parte das usinas. reciclagem de resíduos vegetais suO setor sucroenergético vem se baproveitados para substituir o uso destacando não somente como o for- de matérias primas não renováveis, necedor da matéria prima com maior contribuindo para o desenvolvimento balanço energético para produção de sustentável tanto no consumo quanto etanol, mas também pelos subprodu- na destinação final dos resíduos. tos gerados no processamento da caReferências na-de-açúcar. Tais subprodutos, até poucas décadas majoritariamente descartados, têm se tornado potenciais AGÊNCIA NACIONAL DE ENERinsumos para a cogeração de energia GIA ELÉTRICA (ANEEL). Atlas de elétrica e para produção de etanol 2G, energia elétrica do Brasil. Brasília: por meio da hidrólise do bagaço (após ANEEL, 2002. a moagem da cana, sendo o maior resíduo da agroindústria brasileira) e ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE da palha (deixada no campo quando ENERGIA EÓLICA (ABEEólica). da colheita mecanizada). Os diversos Energia eólica chega a 18 GW de causos do bagaço, palha, ponta e vinha- pacidade instalada no Brasil. 2021. ça possibilitam que as usinas sejam Disponível em: <http://abeeolica.org. consideradas biorrefinarias autossus- br/noticias/energia-eolica-chega-atentáveis, uma vez que toda a energia -18-gw-de-capacidade-instalada-nodemandada por elas provém exclusi- -brasil/>. Acesso em: 27 mar. 2021. vamente da cana, com possibilidades de comercialização do excedente de BERNARDES, L. Biomassa. Disponível em: <https://www.todoestudo. energia elétrica produzida. com.br/quimica/biomassa>. Acesso A bioeletricidade ofertada pelo em: 21 dez. 2020. setor sucroenergético representa uma geração estratégica para o Brasil, já BRASIL, MINISTÉRIO DO MEIO que equivale a 5% do consumo anu- AMBIENTE. Biomassa para energia al de energia e é uma fonte limpa que no Nordeste: atualidades e perspecevita a emissão de CO2, de geração tivas. Brasília, DF: MMA, 2018, 161p. não intermitente que gera segurança para o sistema energético do país. ______. Intended Nationally DeterAlém disso, a geração de bioeletrici- mined Contribution. 2019. Dispodade a partir da cana consegue pou- nível em: <http://www.mma.gov.br/ par o uso da água nos reservatórios images/arquivos/clima/convencao/ das hidrelétricas no período seco e indc/BRAZIL_iNDC_english.pdf>. crítico para o setor elétrico brasileiro, Acesso em 18 fev. 2020. por conta de sua maior previsibilidade CARDOSO, B. Uso da biomassa e disponibilidade. como Alternativa Energética. DisApesar de todo o avanço da bio- sertação (Mestrado) - Universidade massa da cana-de-açúcar experimento Federal do Rio de Janeiro. 2012. 112 f. pelo Brasil, ainda existe oportunidade Rio de Janeiro, 2012. para uma ampla utilização do bagaço e outros subprodutos pelo setor sucro- EMPRESA DE PESQUISA ENERenergético. Investimentos em pesqui- GÉTICA (EPE). Atlas da Eficiência sa para o desenvolvimento de novas Energética Brasil 2020: relatório de tecnologias e aprimoramento daque- indicadores. Ministério das Minas e las já desenvolvidas para produção de Energia MME, 2020. biocombustíveis e bioeletricidade, assim como melhor planejamento e uso GOMES, C.F.S; MAIA, A.C.C. Biosustentável da energia da biomassa, massa como alternativa para o fordevem ser priorizados no país, dadas necimento de energia. Rev. Eletr. as vantagens para a sociedade, econo- Pesquisa Operacional para o Desenmia e meio ambiente oferecidas pela volvimento, v.4, n.1, 2012, p. 65-82.

OKUDOH, V.; TROIS, C.; WORKNEH, T.; SCHMIDT, S. The potential of cassava biomass and applicable technologies for sustainable biogas production in South Africa: a review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 39, 2014, p. 1035– 1052.

PACHECO, T.F. Produção de Etanol: Primeira ou Segunda Geração? EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA (EMBRAPA). Circular Técnica 04, Brasília, 2011. ISSN 2177-4420.

PALMER, T. Record-breaking winters and global climate change. Science, v.

344, 2014, p. 803-804.

POTENCIAL FLORESTAL. Biomassa: histórico, vantagens e desvantagens. 2019. Disponível em: <https:// potencialflorestal.com.br/biomassa-historico-vantagens-e-desvantagens/>. Acesso em: 01 dez. 2020.

PROPEQ. Etanol de segunda geração: o combustível do futuro? 2020.

Disponível em: <https://propeq.com/ post/etanol-de-segunda-geracao>.

Acesso em: 15 mar. 2021.

RAO, S.; KLIMONT, Z.; SMITH, S.J.; DINGENEN, R.V.; DENTENER, F.; BOUWMAN, L. et al. Future air pollution in the Shared Socio-economic Pathways. Global Environment

Change, v. 42, 2017, p. 346-358.

unica.com.br/wp-content/uploads/2020/10/BoletimUNICABioe>.

SANTOS, T. N. Biodigestão anaeró- letricidadeSETEMBRO2020.pdf bia de palma forrageira, vinhaça e Acesso em: 22 mar. 2020. resíduos alimentares para produção de biogás. 2017. 107 f. Tese (Douto- ______. Raízen inaugura usina de rado em Tecnologias Energéticas e biogás a partir derivados da cana.

Nucleares) – Universidade Federal de 2020. Disponível em: < https://unica. com.br/noticias/raizen-inaugura-usiPernambuco, Recife, 2017. na-de-biogas-a-partir-derivados-daSOUZA, V. H. A.; SANTOS, L. T.; -cana/>. Acesso em 26 mar. 2021.

PAGEL, U. R. SCARPATI, C. B. L.; Bioeletricidade.

2021.

CAMPOS, A. F. Aspectos sustentá- ______. veis da biomassa como recurso ener- Disponível em: < https://unigético. Revista Augustus. v. 20, n. 40, ca.com.br/s etor-sucro energetico/bioeletricidade/>. Acesso em: 2015, p. 105-123.

22 mar. 2021.

SOVACOOL, B. K.; WATTS, C. Going Completely Renewable: Is It Possible WESSIER, D. A guide to life-cycle gre(Let Alone Desirable)? The Electrici- enhouse gas (GHG) emissions from electric supply technologies. Energy, ty Journal, v. 22, 2009, p.95-111. v. 32, 2007, p. 1543-1559.

TOLMASQUIM, M. T. Energia TerT. Developing melétrica: Gás Natural, Biomassa, WIZELIUS, Power Projects: TheCarvão. – Empresa de Pesquisa Ener- Wind gética/EPE: Rio de Janeiro, 2016. ISBN ory and Practice, 1.ed. London, UK: Routledge, 2015. ISBN: 978-85-60025-05-3.

9781317705383.

TROMBETA, N. C.; CAIXETA FILHO, J. V. Potencial e Disponibilida- YANAGUIZAWA LUCENA, J.A.; SILde de Biomassa de Cana-de-açúcar na VA, G.D.C. Estudo sobre tratamenRegião Centro-Sul do Brasil: indica- to de fibras naturais para reforço de dores agroindustriais. Rev. Econ. So- materiais compósitos poliméricos. ciol. Rural, Brasília, v. 55, n. 3, 2017, In: CONGRESSO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA DO IFPE, 2011. Anais... p. 479-496.

Recife: Instituto Federal de Educação, UNICA. Bioeletricidade em núme- Ciência e Tecnologia de Pernambuco, ros. 2020. Disponível em: <https:// 2011, 8p.

Revista Biomassa BR

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Entrevista

A Revista Biomassa BR traz uma entrevista exclusiva com TAMAR ROITMAN, gerente executiva da ABIOGÁS REVISTA BIOMASSA BR - Fale sobre a ABIOGÁS, foco e objetivo da entidade?

TAMAR ROITMAN - A Associação Brasileira do Biogás (ABiogás) foi criada em 2013 com o objetivo de ser um canal de interlocução com a sociedade, governo, autarquias e órgãos responsáveis pelo planejamento energético brasileiro. A ABiogás tem como objetivo transformar a energia elétrica, combustível e térmica, geradas pelo biogás, em commodities energéticas amplamente utilizadas, aumentando a participação na matriz energética.

A associação, que começou com apenas nove empresas, hoje conta com mais de 70 associadas que representam todos os setores da cadeia de produção, aproveitamento e beneficiamento do segmento de biogás. Com responsabilidade na atuação junto aos órgãos competentes e o compromisso com a divulgação de informações relevantes, a ABiogás, seus associados e parceiros visam sempre alcançar os melhores e mais transformadores resultados para a sociedade brasileira.

A ABIOGÁS foi selecionada por incubadora global liderada por investidores para criar oportunidades de recu-

O MAIOR POTENCIAL ESTÁ NO SETOR SUCROENERGÉTICO 20 Revista Biomassa BR

peração econômica sustentável. Como é para a associação fazer parte desta oportunidade?

Consideramos uma conquista para o setor. O Fundo Garantidor do Biogás é uma ideia que nasceu em 2014 na primeira proposta do Programa Nacional para o Biogás e Biometano (PNBB) lançado pela entidade. Um dos grandes desafios para a captação de recursos para projetos de biogás é a alta garantia solicitada pelas instituições financeiras. O objetivo do fundo é reduzir o risco dos bancos e aumentar o acesso ao crédito.

O Lab vai nos ajudar a estruturar este fundo, que não existe, mas será lançado ainda este ano, após o período de sete meses de preparação junto á incubadora. Sabemos que existem recursos, o que falta é mostrar ao mercado a viabilidade dos projetos de biogás.

O Brasil é considerado o país com o maior potencial de produção de biogás no mundo. Sendo assim, atualmente quais as principais tecnologias e potencial do mercado?

O maior potencial está no setor sucroenergético. Segundo os cálculos da ABiogás, podemos chegar a uma produção de 57,6 milhões m³/dia apenas na indústria de cana-de-açúcar. Em seguida, vem a proteína animal (38,9 millhões m³/dia); produção agrícola (18,2 milhões m³/dia); e saneamento (6,1 milhões m³/dia).

Hoje, já dispomos de tecnologia para projetos em escala comercial, com viabilidade econômica. As soluções tecnológicas desenvolvidas para o gás natural

fóssil, tais como motogeradores e turbinas aeroderivadas de alta eficiência para geração de energia elétrica, motores para veículos pesados dedicados a gás, tecnologia para transporte e abastecimento de gás natural comprimido (GNC) e liquefeito (GNL), abriram novas fronteiras para o uso eficiente e com qualidade do biogás. Em relação ao processo de biodigestão, um importante desenvolvimento foi a integração dos resíduos sólidos no processo de biodigestão, tais como a palha e a torta de filtro.

A associação possui projetos desenvolvidos especialmente para 2021?

Mesmo em um ano de pandemia, o setor de biogás se desenvolveu. Registramos um aumento de 27% no número de usinas, mapeamos 69 novas plantas, sendo sete grandes empreendimentos que somaram investimentos de R$ 700 milhões. A associação acompanha este ritmo de crescimento. Temos trabalhado intensamente nas pautas mais importantes para o setor junto aos órgãos de governo e no legislativo. Outro braço importante da associação é a produção de conhecimento. Hoje, a ABiogás é uma referência quando o assunto é gás natural renovável. Temos dois grandes eventos todos os anos, o Seminário Técnico, em junho, e o Fórum do Biogás, em novembro. Ano passado, tivemos que nos adaptar ao formato virtual, e a tendência é continuar assim, pelo menos o Seminário Técnico. A vantagem é que conseguimos ter mais participantes, e com a experiência do ano passado, vamos ter um evento ainda melhor este ano.

Mudanças regulatórias no setor de energia elétrica oportunidades e riscos para geração de energia através da biomassa

Lucas Cortez Pimentel

O

setor de energia elétrica tem passado, nos últimos meses (ou anos), por diversas discussões e alterações que impactam diretamente o planejamento dos projetos de geração de energia elétrica através da biomassa. E são justamente estas discussões, alterações e impactos que passaremos a analisar neste artigo, de forma a contribuir para a avaliação das oportunidades e riscos aos projetos de geração de energia elétrica através da biomassa.

De forma a sistematizar nossa análise, abordaremos as principais discussões, alterações e consequências no setor de energia elétrica sob dois vieses: 1. a geração distribuída de energia elétrica; e 2. a geração de energia elétrica no Ambiente de Contratação Livre – ACL (mercado livre de energia).

1.1. Geração Distribuída – Mu- elétrica, no qual o consumidor cativo danças Regulatórias e Janela de titular ou vinculado à geração distribuída, instalada junto ou separada da Oportunidade. carga, poderá compensar a energia A geração distribuída de energia elétrica gerada ou seus excedentes em elétrica, hoje, é regulamentada pela meses anteriores (créditos de energia) Resolução nº 482/2012 da Agência com o seu consumo de energia junNacional de Energia Elétrica – ANE- to à concessionária de distribuição EL. Nos termos da resolução, podem de energia elétrica local (desde que se caracterizar como geração distribu- a central de geração distribuída e as ída centrais de geração com capacida- unidades consumidoras se situem na de instalada menor ou igual até 75Kw mesma área de concessão da distri(microgeração) ou superior a 75kW e buidora). menor ou igual a 5MW (minigeração), A compensação de energia elétridesde que utilizem cogeração qualificada ou fontes renováveis de energia ca, por meio do sistema de compenelétrica. Nesse aspecto, a geração de sação, ocorre, hoje, por volumes de energia elétrica por biomassa, desde energia. Dessa forma, consumidores que até o limite de 5MW, poderá se cativos do Grupo B, que possuem enquadrar como geração distribuída. uma tarifa de energia monômia (no qual a TUSD e a TE são calculadas A mencionada Resolução nº de forma totalmente volumétrica, em 482/2012 também regulamentou o kWh), poderiam compensar quase a sistema de compensação de energia totalidade do seu consumo de energia Revista Biomassa BR

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e ter sua conta de energia elétrica praticamente zerada. Já consumidores cativos do Grupo A, que possuem uma tarifa binômia (separada em demanda e energia), poderiam compensar a totalidade dos custos da TE e parte da TUSD calculada em R$/kWh. Como é do conhecimento do setor de energia, hoje, existem 2 (dois) pontos focais principais de discussões e propostas de alterações da REN nº 482/2012 e/ou do sistema de compensação de energia elétrica: (i) a Consulta Pública nº 025/2019 da ANEEL (“CP 025”); e (ii) o Projeto de Lei nº 5.829/2019, de autoria do Deputado Federal Silas Câmara e relatoria do Deputado Federal Lafayette de Andrada, ambos integrantes do Partido REPUBLICANOS (“PL 5.829”).

A CP 025 da ANEEL propõe que a compensação de energia elétrica através do sistema de compensação se dê apenas em relação à componente de Energia da Tarifa de Energia, sendo essa regra aplicada para novos empreendimentos que solicitarem acesso após a mudança regulatória. Dessa forma, toda a TUSD e parte da TE não seriam passíveis de serem compensadas por novos empreendimentos, impactando, em média, 62% em relação a atual forma de compensação.

Já o PL 5.829 propõe que para novos empreendimentos que solicitarem acesso após 12 (doze) meses de publicação da norma, a compensação de energia elétrica através do sistema de compensação não será aplicada em relação: (i) à TUSD Fio B, equivalente a 28% da atual forma de compensação, que deixará de ser compensada paulatinamente durante o prazo de 10 anos; e (ii) à totalidade da TUSD Fio B, 40% da TUSD Fio A e parte da TUSD encargos (totalizando algo em torno de 35% de todos custos da tarifa), para empreendimentos de geração compartilhada com um único consumidor detentor de 25% de participação e empreendimentos de autoconsumo remoto com potência superior a 500kW.

Um ponto importante trazido tanto pelo PL 5.829 como pela CP 025 da ANEEL é a previsão de um prazo de “direito adquirido”, no qual se manterá a compensação de energia elétrica na forma atual.

A CP 025 prevê um prazo de “direito adquirido” apenas 10 anos, aplicados aos empreendimentos que tenham solicitado acesso até a mudança normativa, sendo vedada a transferência de titularidade da unidade da central de geração distribuída neste período, sob pena de se perder o direito da compensação na forma original.

Por sua vez, o PL 5.829 prevê que um prazo de “direito adquirido” de 25 anos, aplicado aos empreendimentos que solicitarem acesso até 12 meses após a publicação da norma, sendo possível a transferência da titularidade da unidade da central de geração distribuída para terceiros com a manutenção do benefício da compensação de energia na forma original durante este período.

Dentro dos limites de micro e minigeração, não haveria problema “dividir” a central de geração distribuída em diversas unidades. Nesse sentido, a geração de energia elétrica por biomassa se enquadra entre as fontes e geração de energia elétrica que, tecnicamente, comportam a configuração de divisão de uma central de geração maior em diversas centrais de minigeração menores em um mesmo local Portanto, independentemente de (desde que todas sejam minigeração e qual projeto será aprovado (CP 025 não ultrapassem o limite de 5MW). ou no PL 5.829), o setor de geração distribuída está em um período de Portanto, seria possível, por oportunidade, no qual novos empre- exemplo, a elaboração de um modelo endimentos poderão gozar do benefí- no qual seria instalado, em um mesmo cio da compensação de energia elétri- local, 5 turbinas de geração de energia ca na forma atual por 10 ou 25 anos, elétrica com capacidade instalada de o que pode ser aproveitado pelo setor 1MW cada uma, que seriam benefide geração de energia elétrica a partir ciadas pela produção de vapor de uma de biomassa. única caldeira (de maior porte) compartilhada entre todas as turbinas que 1.2. Geração Distribuída – Mo- seria alimentada por biomassa. Cada delagem dos Projetos de Geração uma dessas turbinas configuraria uma por Biomassa. unidade consumidora com central de mingieração instalada e conectada, Na Resolução nº 482/2012 da individualmente, ao sistema de distriANEEL, que tratada da geração dis- buição. A capacidade instalada total tribuída, existe 2 vedações que me- do arranjo permaneceria dentro do recem especial atenção: (i) a vedação limite de 5MW da minigeração distride dividir centrais de geração para se buída. enquadrar nos limites de micro e minigeração1 [“Art. 4º - § 3º - É vedada a

A termo exemplificação, trazemos abaixo a composição tarifária da TE e da TUSD e seus percentuais proporcionais a compensação atual de 1 “Art. 4º - § 3º - É vedada a divisão de central geradora em unidades de menor porte para se enquadrar nos energia: limites de potência para microgeração ou minigeração

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divisão de central geradora em unidades de menor porte para se enquadrar nos limites de potência para microgeração ou minigeração distribuída, devendo a distribuidora identificar esses casos, solicitar a readequação da instalação e, caso não atendido, negar a adesão ao Sistema de Compensação de Energia Elétrica.”]; e (ii) a vedação de comercializar energia elétrica gerada pela geração distribuída ou ter contratos de locação de imóvel com preço variável em R$/kWh. As vedações, entretanto, comportam exceções que influenciarão diretamente na modelagem dos ativos de geração distribuída por biomassa, como veremos abaixo.

distribuída, devendo a distribuidora identificar esses casos, solicitar a readequação da instalação e, caso não atendido, negar a adesão ao Sistema de Compensação de Energia Elétrica.”

O modelo de arranjo citado acima, no qual se faz divisão de uma central de geração distribuída por biomassa em diversas centrais de menor porte, já foi inclusive validado pela própria ANEEL, como observamos no trecho abaixo retirado do Ofício ANEEL nº 0381/2018-SRD/ANEEL[ Número do Processo na ANEEL2: “1. Por meio da carta em referência, as empresas Lazzarin Casas Ltda. e Irmãos Lazzarin Ltda. solicitam informações acerca de sistemas de minigeração distribuída e o enquadramento à Resolução Normativa – REN n° 482/2012. Tratam-se de duas unidades geradoras termelétricas à biomassa, ambas de 1 MW de potência instalada, situadas em unidades consumidoras cujos terrenos são contíguos. As unidades geradoras compartilharão a mesma caldeira, mas cada qual se caracterizará como uma central de minigeração distribuída.

2. A configuração na forma proposta pelas empresas não resulta na condição vedada pelo § 3º do Art.4 da REN n° 482/2012, tendo em vista que essa medida não leva à alteração de enquadramento das centrais geradoras como micro ou minigeração distribuída.

3. Quanto ao compartilhamento de caldeira entre duas centrais geradoras, a regulamentação vigente não apresenta vedação. No entanto, vale reforçar que, para se caracterizarem como duas centrais geradoras distintas, é preciso que os sistemas de medição para faturamento, os sistemas de controle e supervisão e os sistemas e serviços auxiliares das duas unidades não sejam compartilhados, conforme estabelece o Art. 17 da REN n° 390/2009.”

ser explorada, individualmente, por clientes distintos.

Nesse sentido, passamos à segunda vedação constante na Resolução ANEEL nº 482/2012 que influencia diretamente na modelagem jurídica de projetos de geração distribuída por biomassa: a vedação de comercializar energia elétrica e/ ou alugar imóveis com a remuneração em R$/KWh3.

Em razão da mencionada vedação, os empreendedores e investidores na geração distribuída, inclusive por biomassa, passaram a explorar seus projetos através da locação de ativos. Isto é, o investidor/empreendedor proprietário da central de geração distribuída por biomassa alugaria ao seu cliente final os respectivos ativos da central, possibilitando que tal cliente titularize a central de geração distribuída perante a concessionária de distribuição local e toda energia elétrica gerada seja computada em seu nome e em favor de suas unidades consumidoras, por meio do sistema de compensação.

Atendendo à vedação constante na Resolução nº 482/2012 da ANEEL, a locação dos imóveis e áreas da geração distribuída teria remuneração fixa. Por sua vez, a locação dos equipamentos, a prestação dos serviços de operação e manutenção – O&M e/ou, no caso da biomassa, o fornecimento da biomassa poderiam ter valores variáveis, inclusive atrelados à performance da central de geração O modelo e divisão de uma cen- distribuída (no caso da locação de tral de minigeração de biomassa maior equipamentos e prestação de serviços porte em várias centrais de minigera- de O&M). ção de biomassa de menor porte, por meio do compartilhamento da caldeira, traz mais eficiência ao CAPEX 3 Art. 6-A A distribuidora não pode incluir os consumie OPEX do projeto. Além disso, cada dores no sistema de compensação de energia elétrica nos uma das turbinas no modelo exposto casos em que for detectado, no documento que comprova posse ou propriedade do imóvel onde se encontra insconfiguraria um central de minigera- atalada a microgeração ou minigeração distribuída, que o ção distinta e individual que poderia consumidor tenha alugado ou arrendado terrenos, lotes 2 Número do Processo na ANEEL: 48554.001937/2018-00

e propriedades em condições nas quais o valor do aluguel ou do arrendamento se dê em reais por unidade de energia elétrica

Essa possiblidade de ter remunerações de locação de equipamentos e/ou prestação de serviços de O&M variáveis de acordo com a performance da central de geração distribuída foi validada pelo voto do próprio Diretor da ANEEL relator da Resolução nº 687/2015, que revisou a Resolução nº 482/2012, como observamos abaixo: “18. Por outro lado, como visto acima, não há a mesma restrição normativa para que os consumidores cativos exerçam a atividade de autoprodução de energia elétrica (ou de autoconsumo, conforme a nomenclatura da Resolução Normativa nº 482, de 2012, que busca enfatizar a característica de consumidor de quem optou por instalar a micro e minigeração distribuída), podendo os mesmos exercerem a posse do terreno e dos equipamentos de geração por meio de contratos de aluguel e de arrendamento cuja contrapartida não seja, fundamentalmente, o pagamento pela energia produzida.

Em outras palavras, os contratos de equipamentos podem possuir cláusulas definindo o pagamento de parcelas variáveis associadas ao rendimento e à performance técnica dos equipamentos, mas o valor da parcela principal deve ser fixo de modo a não caracterizar a comercialização de energia elétrica.”

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Quanto à locação dos ativos para centrais de geração distribuída por biomassa, sugerimos a utilização do conceito do built to suit constante no Art. 54-A da Lei do Inquilinato (Lei 8.245/91): “Art. 54-A. Na locação não residencial de imóvel urbano na qual o locador procede à prévia aquisição, construção ou substancial reforma, por si mesmo ou por terceiros, do imóvel então especificado pelo pretendente à locação, a fim de que seja a este locado por prazo determinado, prevalecerão as condições livremente pactuadas no contrato respectivo e as disposições procedimentais previstas nesta Lei. § 1o Poderá ser convencionada a renúncia ao direito de revisão do valor dos aluguéis durante o prazo de vigência do contrato de locação. § 2o Em caso de denúncia antecipada do vínculo locatício pelo locatário, compromete-se este a cumprir a multa convencionada, que não excederá, porém, a soma dos valores dos aluguéis a receber até o termo final da locação.

Pela aplicação do conceito do built to suit, o imóvel seria alugado em conjunto com a central de minigeração por biomassa, construída de forma específica para atender a necessidade do cliente final. Com isso,

pelo Art. 54-A acima, seria possível a de geração por fontes renováveis (inaplicação de uma multa rescisória, em cluindo a biomassa) e o setor já especaso de encerramento antecipado da rava sua extinção ou redução. locação pelo cliente final, de até 100% dos valore vincendos dos aluguéis.

Nos termos do §§1º, 1º-A e 1º-B do Art. 26 da Lei 9.427/1996, seria gaApesar da multa poder ser pactu- rantido um desconto de pelo menos ada em valor elevado, a previsão legal 50% em relação à TUSD ou TUST de sua aplicação garante o respeito, in- paga pelos empreendimentos de geraclusive em uma discussão judicial, de ção por biomassa e seus consumidosua validade, dando maior segurança res, como observamos: ao investimento realizado e ao projeto, visto que a multa será cobrada “§ 1o Para o aproveitamento referipelo fato de o proprietário da central do no inciso I do caput deste artigo, de minigeração por biomassa ter feito para os empreendimentos hidroelévultoso investimento para atender às tricos com potência igual ou inferior necessidades e características de geraa 5.000 kW (cinco mil quilowatts) ção pretendidas pelo cliente final. e para aqueles com base em fontes solar, eólica, biomassa e cogeração 2.1 Geração de Energia Elétrica qualificada, conforme regulamentano ACL - Mudanças Regulatórias e ção da Aneel, incluindo proveniente Janela de Oportunidade de resíduos sólidos urbanos e rurais, cuja potência injetada nos sistemas Não só a geração distribuída está de transmissão ou distribuição seja passando por mudanças. A geração de menor ou igual a 30.000 kW (trinenergia elétrica no Ambiente de Conta mil quilowatts), a Aneel estipulará tratação Livre – ACL também, o que percentual de redução não inferior poderá impactar projetos de geração a 50% (cinquenta por cento) a ser por biomassa. aplicado às tarifas de uso dos sistemas elétricos de transmissão e de Em março deste ano de 2021, distribuição, incidindo na produhouve a publicação da Lei 14.120, ção e no consumo da energia: que converteu a MP 998/2020 em Lei. Dentre as principais mudanças traI – comercializada pelos aproveitazidas pela mencionada Lei, destacamentos; e mos a perda de descontos na TUSD e TUST para novos empreendimentos.

II – destinada à autoprodução, desO mencionado desconto era aplicade que proveniente de empreendido desde meados de 1998 às centrais mentos que entrarem em operação comercial a partir de 1o de janeiro de 2016. § 1o-A Para empreendimentos com base em fontes solar, eólica, biomassa e, conforme regulamentação da Aneel, cogeração qualificada, a Aneel estipulará percentual de redução não inferior a 50% (cinquenta por cento) a ser aplicado às tarifas de uso dos sistemas elétricos de transmissão e de distribuição, incidindo na produção e no consumo da energia proveniente de tais empreendimentos, comercializada ou destinada à autoprodução, pelos aproveitamentos, desde que a potência injetada nos sistemas de transmissão ou distribuição seja maior que 30.000 kW (trinta mil quilowatts) e menor ou igual a 300.000 kW (trezentos mil quilowatts) e atendam a quaisquer dos seguintes critérios:

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PRIMEIRAMENTE, É NECESSÁRIO ACABAR COM A INADIMPLÊNCIA NO MCP CAUSADA PELAS LIMINARES QUE DISCUTEM O RISCO HIDROLÓGICO (GSF) ENTRE GERADORES HÍDRICOS I – resultem de leilão de compra de energia realizado a partir de 1o de janeiro de 2016; ou II – venham a ser autorizados a partir de 1o de janeiro de 2016.”

1o-B. Os aproveitamentos com base em fonte de biomassa cuja potência injetada nos sistemas de transmissão e distribuição seja maior que 30.000 kW (trinta mil quilowatts) e menor ou igual a 50.000 kW (cinquenta mil quilowatts) que não atendam aos critérios definidos no § 1o-A, bem como aqueles previstos no inciso VI do caput, terão direito ao percentual de redução sobre as tarifas de uso dos sistemas elétricos de transmissão e de distribuição previsto no § 1o, limitando-se a aplicação do desconto a 30.000 kW (trinta mil quilowatts) de potência injetada nos sistemas de transmissão e distribuição Ocorre que a mencionada Lei 14.120/2021 introduziu o §1-C no Art. 26 da Lei 9.427/1996, no qual prevê que o desconto de pelo menos 50% na TUSD/TUST só será aplicado a novos empreendimentos de geração, incluindo por biomassa, que solicitem sua outorga de autorização à ANEEL no prazo de até 12 meses contados da publicação da Lei (em 01/03/2021) e iniciem sua operação em até 48 meses contados da publicação da outorga de autorização, como se observa: “§1º-C. Os percentuais de redução de que tratam os §§ 1º, 1º-A e 1º-B deste artigo serão aplicados: I - aos empreendimentos que solicitarem a outorga, conforme regulamento da Aneel, no prazo de até 12 (doze) meses, contado a partir da data de publicação deste inciso, e que iniciarem a operação de todas as suas unidades geradoras no prazo de até 48 (quarenta e oito) meses, contado da data da outorga; e

II - ao montante acrescido de capacidade instalada, caso a solicitação de alteração da outorga que resulte em aumento na capacidade instalada do empreendimento seja realizada no prazo de até 12 (doze) meses, contado a partir da data de publicação deste inciso, e a operação de todas as unidades geradoras associadas à solicitação seja iniciada no prazo de até 48 (quarenta e oito) meses, contado da data de publicação do ato que autoriza a alteração da outorga.”

Apesar do risco da perda do desconto na TUSD/TUST, os empreendimentos de geração por biomassa que já possuem outorga ou que requisitem sua outorga de autorização dentro do prazo de 12 meses previstos terão o direito da aplicação do desconto na TUSD/TUST durante todo o prazo de sua outorga de autorização (que pode chegar até 35 anos).

Assim, o setor de geração de energia elétrica centralizada (grande porte no ACL), incluindo por biomassa, Apesar da previsão de perda também experimenta um período do desconto, a letra trazida pela Lei de mudanças e de oportunidade, no 14.120/2021 deixa uma dúvida que qual novos empreendimentos podeainda não foi respondida: como fica- rão gozar do benefício do desconto na rá a aplicação do desconto na TUSD/ TUSD/TUST por até 35 anos.

TUST para os empreendimentos com 2.2 Geração de Energia Elétrica potência instalada de até 5MW, que são dispensados de outorga e apenas no ACL – Aplicação do PLD Horário comunicam e se registram na ANEEL e Benefícios à Geração por Biomassa para gerar energia elétrica?

No dia 01 de janeiro do presente A pergunta divide opiniões no ano de 2021, o setor de energia obsersetor. Em minha opinião, a perda do vou a aplicação, pela primeira vez, do desconto na TUSD/TUST trazida pela Preço de Liquidação de Diferenças – Lei 14.120/2021 não seria aplicada aos PLD calculado de forma horária pela empreendimentos, incluindo biomas- Câmara de Comercialização de Enersa, que atuem no ACL com potência gia Elétrica - CCEE. Anteriormente, o instalada de até 5MW (e que, portan- PLD era calculado de forma semanal e to, não possuem outorga de autoriza- por patamares horários. ção, mas apenas registro na ANEEL).

A mudança no cálculo do PLD Essa conclusão é possível em razão dos §§ 1º e 1º-A do mencionado Art. de forma semanal para horário já era 26 da Lei 9.427/1996 não terem sido esperada pelo setor e faz parte da morevogados e, portanto, continuarem dernização do setor elétrico brasileiro. Porém, o PLD horário traz consigo vigentes. novas oportunidades que podem beIsto é, pode-se interpretar o §1º-C neficiar a geração de energia elétrica transcrito acima de forma que novos por biomassa. empreendimentos de geração de enerO PLD horário é publicado pela gia elétrica com potência de até 5MW, inclusive biomassa, que estão dispen- CCEE no dia anterior ao de sua aplisados da requisição de outorga de au- cação. Dessa forma, empreendimentorização, continuariam com o direi- tos de geração de energia elétrica que to de requisitar à ANEEL, na forma possuem flexibilidade de gerar enerda Resolução Normativa nº 77/2004, gia elétrica em qualquer horário do a aplicação do desconto na TUSD/ dia, como a geração por biomassa, TUST, mesmo após o encerramento podem se beneficiar com o aumento da geração de energia elétrica nos hodo período de 12 meses previsto.

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rários em que o PLD estiver mais elevado. O excedente de energia elétrica gerado naquele período será valorado ao PLD horário mais elevado, possibilitando receitas adicionais ao final do mês através da liquidação no Mercado de Curto Prazo - MCP. A possibilidade da geração de energia elétrica por biomassa no ACL se beneficiar de forma segura com o PLD horário, entretanto, passa por soluções a velhos problemas em nosso setor que já tiveram início.

Primeiramente, é necessário acabar com a inadimplência no MCP causada pelas liminares que discutem o risco hidrológico (GSF) entre geradores hídricos. Nesse sentido, em janeiro deste ano vimos um maior fluxo de liquidação dos inadimplementos antigos por parte de geradores hidrelétricos. Por exemplo, somente a AES Tietê liquidou, em janeiro, cerca de 2 bilhões de reais no MCP de inadimplementos antigos.

tituído pela garantia física proporcionada por empreendimento de geração própria ou de terceiros, neste caso, mediante contratos de compra de energia. § 2º A garantia física de energia de um empreendimento de geração, a ser definida pelo Ministério de Minas e Energia e a qual deverá constar do contrato de concessão ou do ato de autorização, corresponderá à quantidade máxima de energia elétrica associada ao empreendimento, incluída a importação, que poderá ser utilizada para comprovação de atendimento de carga ou comercialização por meio de contratos.”

e energia, inclusive, já começou a ser viabilizada, quando na já mencionada Lei 14.120/2021 foi prevista a possibilidade de realização de Leilões para compra de reserva de capacidade para todo o Sistema Interligado Nacional.

Nas palavras de Diretores, Ex-Diretores e especialistas no setor, tais leilões de reserva de capacidade serão realizados por um curto período, de forma a possibilitar uma maior segurança energética no setor para a transição da compra e venda de energia elétrica com a separação de lastro e energia.

Assim, espera-se que a solução da inadimplência no MCP e a modernização do setor elétrico (com a separação de lastro e energia) de fato ocorram nos próximos anos, beneficiando e trazendo mais liberdade e oportunidades aos empreendimentos de geração de energia elétrica por biomassa atuantes no ACL (Mercado Livre de Energia).

Como observamos acima, os agentes vendedores de energia no ACL (agentes geradores por biomassa, por exemplo) precisam demonstrar que a venda realizada a terceiros está de acordo com a garantia física do seu empreendimento. Tal obrigação, ressalta-se, não se aplica à liquidação da geração de energia elétrica no MCP, Em outras palavras e de forma Uma vez solucionada a questão, mas apenas às compras e venda bilaresumida: o setor de energia está em o que se espera que aconteça ao lon- terais no ACL. plena ebulição, com diversas mudango de 2021, a liquidez dos recebíveis O lastro, por sua vez, é medido ças ocorrendo ao mesmo tempo (seja provenientes da liquidação no MCP volta a ser uma realidade, possibili- pela CCEE mensalmente dentro de no ACL seja na geração distribuída). tando uma maior aposta das centrais um cenário de 12 (doze) meses. Os O empreendedor que já gera enerde geração por biomassa na geração empreendimentos que comercializade energia elétrica em patamares ho- rem energia elétrica sem lastro são gia elétrica a partir da biomassa ou obrigados a pagar uma multa à CCEE. que está interessado em empreender rários com PLD mais elevado.

Por tal motivo, empreendimentos de nesta área precisa estar atento não só Outro problema, este agora de energia por biomassa não conseguem aos riscos que podem inviabilizar ou modernização (ou atraso) do nosso ampliar sua capacidade de geração e diminuir a rentabilidade do seu projesetor, é vinculação existente entre las- venda de energia elétrica a terceiros to, mas, principalmente, às janelas de tro e energia. Hoje, nos termos do Art. em um curto período, por exemplo, oportunidades que ainda existem para 2º do Decreto 5.163/2004, os vende- pois correriam risco de vender ener- o desenvolvimento de projetos com dores de energia elétrica no ACL pre- gia elétrica sem lastro e serem pena- rentabilidade acima da média. cisam garantir o lastro de sua venda, lizados.

Portanto, pelas mudanças e oporo acontece por meio da garantia física Com a separação de lastro e tunidades que vimos acima, podemos de seus empreendimentos: energia, seria possível vender, bilate- afirmar, que, hoje, a hesitação em in“Art. 2o Na comercialização de ener- ralmente no ACL, a energia elétrica vestir na geração de energia elétrica gia elétrica de que trata este Decreto gerada acima do lastro do empreendi- por biomassa poderá custar muito deverão ser obedecidas, dentre ou- mento ou do sistema, trazendo mais mais caro do que o risco de aproveitar flexibilidade e oportunidades na atua- as oportunidades que ainda existem tras, as seguintes condições: ção no ACL. A separação entre lastro no setor.

I - os agentes vendedores deverão apresentar lastro para a venda de Lucas Cortez Pimentel – Advogado especialista energia para garantir cem por cenem Direito de Energia, sócio do escritório Corto de seus contratos; tez Pimentel Advogados e Secretário de Assun(...) tos Regulatórios do Instituto Nacional de Energia Limpa – INEL. § 1º O lastro para a venda de que trata o inciso I do caput será cons26 Revista Biomassa BR

| Artigo

A IMPORTÂNCIA DA STRING BOX COMO UM ELEMENTO INDEPENDENTE NOS SISTEMAS DE GERAÇÃO DE ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA Por CLAMPER Todos sabem que a string box (caixa de junção) é parte integrante de todo sistema de geração solar fotovoltaica. Ela é essencial à segurança na operação e à vida útil desses sistemas no sentido em que desempenha função extremamente importante como o seccionamento do sistema em casos de necessidade de desligamento para alguma intervenção no inversor ou frente à sobrecargas anormais, e a proteção dos equipamentos, em

especial o inversor, contra raios e surtos elétricos, que atingem com frequência as instalações e causam desde uma degradação gradual dos equipamentos, reduzindo a vida útil dos mesmos, até queimas instantâneas frente a eventos de maior intensidade.

Dada a relevância das funções cumpridas pela string box, recomendações contidas em normas técnicas de equipamentos e instalações, especificações

técnicas adequadas de desempenho e capacidade e aspectos práticos de segurança e economia na operação e manutenção de sistemas de geração solar fotovoltaica, é fundamental a aplicação da string box como um elemento independente no sistema, ou seja, separado fisicamente dos outros elementos.

Segue a comparação comparação entre entre a Segue a string box a string boxindependente independentee eo inversor com dispositivos de o inversor com a string box interrupção-seccionamento e integrada: proteção contra surtos elétricos integrados ou acoplados:

String Box independente

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Artigo | String Box integrada/acoplada seccionamento e proteção contra elétricos aosurtos inversor

• As String Boxes independentes são fabricadas com DPS de maior capacidade de absorção de energia reduzindo a probabilidade de final de vida útil por surtos de maior energia.

• Surtos de alta energia são acompanhadas de correntes de elevada intensidade, causando a formação de plasma e como consequência a elevações abruptas de temperatura, podendo causar danos de grande extensão aos circuitos internos do inversor, estruturas mecânicas, conexões elétricas, placas de circuito impresso, cabos e todo e qualquer dispositivo ou estrutura nas imediações do DPS.

Quesitos Quesitos

Surtos acima da capacidade do Dispositivo de Proteção contra Surtos (DPS)

• Na eventualidade de ocorrência de surtos acima da capacidade do DPS, eliminam o risco de danos ao inversor, uma vez que o DPS está em um gabinete isolado.

• Inversor protegido contra indução Compatibilidade eletromagnética eletromagnética causada pelos surtos elétricos.

Peças de reposição

Dispositivos de interrupção-

String Box Box String independente independente

Comentários Comentários

acoplados/integrados ao inversor

Um DPS quando instalado internamente a um inversor ou qualquer outro equipamento eletrônico, assumirá baixa impedância em qualquer situação de sobretensão, sendo esta sobretensão um surto de baixa, média ou alta intensidade. Assim ao se instalar um dispositivo de baixa capacidade, como única medida de proteção, assume• Devido ao grande potencial se o risco também de receber de danos, surtos desta natureza e drenar descargas de alta podem gerar custos elevados com intensidade, eventualmente manutenções, podendo levar até acima da capacidade do único a necessidade de substituição do DPS existente para essa função. inversor por completo.

Isso poderá resultar em grandes • Grande probabilidade de danos aos circuitos internos geração de prejuízos indiretos dos inversores e interrupções devido à interrupção do mais longas no fornecimento de fornecimento de energia por energia maiores períodos devido à grande extensão dos danos causados.

• Inversor susceptível a falhas por indução eletromagnética causada pelos surtos elétricos.

• Em alguns casos, a concepção da solução não contempla a possibilidade de reposição de peças.

• Disponíveis em lojas de materiais elétricos ou diretamente com o • Em outros casos, as peças de reposição podem não estar fabricante. disponíveis no mercado nacional ou têm prazo de entrega longo e alto custo de aquisição.

A inexistência da proteção contra surtos externa e independente ao inversor faz com que toda a corrente de surto circule nos circuitos internos, estressando demasiadamente a proteção interna e criando campos eletromagnéticos que enlaçam diversos componentes eletrônicos sensíveis, podendo causar a queima instantânea ou a degradação e redução da vida útil do inversor ou da própria proteção contra surtos interna ou acoplada.

Componentes eletrônicos soldados em placa de circuito impresso dificultam a substituição em caso de fim de vida útil. Há casos em que os componentes podem ser substituídos, mas normalmente são de alto custo e de difícil aquisição.

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| Artigo | Artigo Quesitos Quesitos Quesitos

Inspeção do status de Inspeção operação dos do status de dispositivos de operação dos proteção dispositivos de proteção

String Box String Box independente String Box independente independente

• Permite acesso visual ao indicador • Permite acesso de fim de vida útil de visual ao indicador cada plugue do DPS. fim de acesso vida útil de •de Permite cada plugue do DPS. visual ao led do • Permite acesso porta fusível que visual ao led do indica a necessidade porta fusível que de substituição do indica a necessidade fusível. de substituição do fusível.

• Não requer a abertura do invólucro • Não requer a para substituição abertura do invólucro dos plugues, para substituição Manutenção dos evitando o acesso do dos plugues, dispositivos de operador ao circuito Manutenção dos energizado. evitando o acesso do proteção contra dispositivos surtos (DPS)de •operador Permite aao circuito proteção contra substituição energizado. dos surtos (DPS) • Permitesob a carga e plugues substituição dos de sem a utilização plugues sob carga e ferramentas. sem a utilização de ferramentas.

• Permite a substituição dos • Permite aa fusíveis sem Manutenção substituição dos abertura do invólucro dos dispositivos fusíveis sem a e sem utilização de Manutenção interruptoresabertura do invólucro dos dispositivos ferramentas. seccionadores utilização de •e sem Utilização de porta interruptores(chaves/ ferramentas. fusíveis que garantem seccionadores disjuntores) Utilização detotal porta a• desconexão do (chaves/ fusíveis que garantem circuito sem riscos ao disjuntores) a desconexão total do operador. circuito sem riscos ao operador.

String Box integrada/acoplada Dispositivos de interrupçãoao inversor seccionamento e proteção String Box contraintegrada/acoplada surtos elétricos acoplados/integrados ao inversorao inversor

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De acordoComentários com a norma ABNT NBR 16690, item 6.5.2.2, Dearranjo acordofotovoltaico com a norma “O e ABNT NBR 16690, item 6.5.2.2, as caixas de junção que “O arranjo fotovoltaico contenham dispositivosecontra as caixas de junção sobrecorrente e/ou que dispositivos contenham dispositivos de manobra devem ser contra sobrecorrente e/ou adispositivos instalados de forma possibilitar de manobra devem ser ou a inspeção, manutenção • Não permite visualizar os instalados denecessidade forma a possibilitar reparos sem dispositivos de proteção. a inspeção, manutenção ou Não permite permite avisualizar •• Não inspeçãoosde fim de desmontagem de peças reparos semgabinetes, necessidade dispositivos de proteção. bancadas de vida útil dos componentes sem estruturais, permite a inspeção de fim de similares”, desmontagem peçascom a• Não abertura do gabinete. ou e de de acordo gabinetes, de vida útil dos componentes sem aestruturais, norma IEC 61643-32,bancadas item a abertura do gabinete. ou similares”, e de de acordo com 10, os dispositivos proteção a norma IEC 61643-32, contra surtos devem seritem 10, os dispositivos proteção instalados de formadeque possam contra surtos devem ser ser facilmente inspecionados. instalados forma que possam Na maioriade dos inversores esses ser facilmente inspecionados. requisitos não são atendidos em Na maioria dos inversores esses sua totalidade. requisitos não são atendidos em • Requer a abertura do gabinete sua totalidade. para substituição dos plugues • Requer a abertura e, nos casos em quedo os gabinete Normalmente, a proteção para substituição dos plugues componentes de proteção são contra surtos elétricos integrada e, nos casos em que Normalmente, proteção soldados na placa de os circuito ou acoplada aoainversor possui componentes de proteção são contra surtos elétricos integrada impresso, requer a retirada do capacidade de condução soldadosexigindo na placaade circuito ou correntes acoplada ao possui inversor, interrupção de de inversor surto mais impresso, requer de a retirada capacidade de condução no fornecimento energiado para baixas resultando em vida útil inversor,aexigindo a interrupção de correntes de surto mais garantir segurança do operador. mais curta, gerando gastos no fornecimento de energia para baixas resultando em vida útil • Requer verificações periódicas mais frequentes com paradas garantir a segurança do operador. mais curta, gerando gastos mais frequentes do status de no fornecimento de energia • Requer verificações periódicas frequentes Segundo com paradas operação do DPS devido à emais manutenções. a mais frequentesde dovisualização status de no fornecimento energia impossibilidade norma ABNT NBRde 5410, item operação do DPS devido à e manutenções.

Segundo a externa.

4.2.8, as verificações periódicas, impossibilidade de visualização norma ABNT NBR 5410, item • Custos frequentes com manutenções e reparos devem externa.

4.2.8, as verificações periódicas, substituição de plugues, módulos ser realizados de forma fácil e • Custos frequentes com manutenções e reparos devem ou do próprio inversor, devido à segura. substituição de plugues, módulos ser realizados de forma fácil e menor suportabilidade a correntes ou surto. do próprio inversor, devido à segura. de menor suportabilidade a correntes • Não permite a substituição de surto.

Fusíveis integrados a um dos fusíveis sem a abertura do inversor, caso instalados antes • Não permite a substituição gabinete.

Fusíveis integrados a um e do dispositivo seccionador fusíveis sem a abertura do •dos Exige verificações periódicas inversor, caso instalados antes sem porta fusíveis, permanecem gabinete. mais frequentes do status de do dispositivo seccionador no potencial do sub arranjoe • Exige verificações operação dos fusíveisperiódicas devido a sem porta fusíveis, fotovoltaico durantepermanecem sua mais frequentesde dovisualização status de impossibilidade no potencial do sub arranjo substituição, expondo o operação dos fusíveis devido a externa. fotovoltaico durante sua operador do sistema a riscos de visualização •impossibilidade Riscos associados à segurança substituição, expondo oString de choque elétrico.

Na externa.o fusível não é quando operador do sistema riscos Box independente, osafusíveis • Riscos associados à segurança totalmente desconectado do de choque elétrico.

Na String são extraídos com o auxílio quando permitindo o fusível não é circuito o acesso do Box independente, os fusíveis de porta-fusíveis, isolando o totalmente do operador aodesconectado potencial do arranjo são extraídos com o auxílio operador do potencial elétrico. circuito permitindo o acesso do fotovoltaico. de porta-fusíveis, isolando o operador ao potencial do arranjo operador do potencial elétrico. fotovoltaico.

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| Artigo

Quesitos Quesitos

Inspeção do status de operação dos dispositivos de proteção

Dispositivos de interrupção-

String String Box Box independente independente

seccionamento e proteção String Box integrada/acoplada contra elétricos aosurtos inversor

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acoplados/integrados ao inversor

• Os dispositivos interruptoresseccionadores (Chaves/ Disjuntores) DC e AC, estão em quadros de distribuição distintos, reduzindo o risco de comutação indevida pelo operador.

• Os dispositivos interruptoresseccionadores (Chaves/ Disjuntores) DC e AC, podem estar no mesmo gabinete, aumentando o risco de comutação indevida pelo operador.

• PermiteAbertura do gabinete do inversor com o circuito totalmente desenergizado, impossibilitando o acesso do operador a dispositivos no potencial do arranjo fotovoltaico.

• Existem dispositivos no potencial do arranjo fotovoltaico, expondo o operador ao risco de choque elétrico.

Quando a instalação comportar mais de uma alimentação, a ABNT NBR 5410, item 4.2.5.7, recomenda que componentes vinculados especificamente a uma determinada alimentação não compartilhem, com elementos de outra alimentação, o mesmo quadro de distribuição.

É importante alertar os projetistas, integradores e distribuidores de sistemas fotovoltaicos que somente a proteção interna ou acoplada ao inversor não é suficiente para atender às recomendações contidas nas normas técnicas. Além disso, a utilização da string box como um elemento independente do inversor garante uma maior segurança das pessoas e uma vida útil mais longa da proteção contra surtos e do inversor evitando perdas de receita, interrupções mais frequentes no fornecimento de energia, gastos mais frequentes e maiores com manutenções ou substituições de equipamentos e alongamento do prazo de retorno do investimento.

SISTEMA FOTOVOLTAICO Módulos Fotovoltaicos

Rede de Distribuição

Legenda da foto

CC

CLAMPER Solar SB Inversor Quadro de Distribuição (Disjuntores)

CA

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Medidor de Energia

> Distribuição básica dos elementos do sistema Fotovoltaico

Para mais informações: www.clamper.com.br atendimento@clamper.com.br (31)3689-9500

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