Análise da viabilidade técnica e econômica da queima do biogás em uma usina sucroenergética - PEIXE, Vany Paulo (2018)
O compromisso de frear o aquecimento global foi estabelecido no Acordo de Paris em 2015. O Brasil e o setor sucroenergético brasileiro tem novamente a grande oportunidade de serem os protagonistas devido ao potencial de produção de etanol, considerado um dos melhores biocombustíveis do mundo. Apesar dos problemas recentes, o setor continua se aprimorando e desenvolvendo novas tecnologias, como a utilização da palha, o etanol de segunda geração (2G) e a biodigestão anaeróbia da vinhaça. Esta última ainda não é difundida, porém o atual desenvolvimento da tecnologia da biodigestão anaeróbia tem tornado este processo muito mais acessível. Este trabalho consiste então em uma avaliação técnica e econômica da aplicação das tecnologias mais atuais para biodigestão anaeróbia da vinhaça em uma usina no setor sucroenergético, diferenciando-se de outros estudos similares, por aproveitar o sistema existente de geração de energia, reduzindo assim o investimento inicial do projeto. O estudo foi realizado primeiramente calculando o potencial de produção de biogás utilizando os dados de produção da safra de 2017 de uma usina que processa em torno de 4 milhões de toneladas de cana por safra e produz em média 900 m³ de etanol por dia. A produção de vinhaça no período foi de 320 m³/h com carga orgânica de 40.000 mg DQO/l, alta devido a utilização do melaço no processo de produção do etanol. Foram utilizados biodigestores de circulação interna (IC) com eficiência de remoção de 67%. O resultado foi um volume médio de 3.688 Nm³/h de biogás, composto por 62% de CH4 e com Poder Calorífico Inferior (PCI) de 23.115 kJ/Nm³. O biogás queimado nos queimadores instalados em uma caldeira aquatubular existente, produziria uma energia elétrica extra de 6.459 kWh por meio de uma turbina de condensação também existente. O projeto mostrou-se economicamente viável, apresentando um Valor Presente Líquido (VPL) de R$16,67 milhões, Taxa Interna de Retorno (TIR) de 12,5% e o payback de 10 anos e 1 meses, considerando o preço da energia em R$ 234,92/MWh, uma Taxa Mínima de Atratividade (TMA) de 7% e a vida útil do projeto de 20 anos. A análise de sensibilidade avaliando o VPL do projeto considerando as flutuações de preços do mercado livre de energia (ACL), mostrou que há grandes riscos para o investidor nesta opção. Quando comparado a um projeto similar, queimando o biogás em motor de combustão interna, este projeto mostrou-se mais viável devido ao investimento inicial em torno de 30% menor.