Aproveitamento energético dos resíduos sólidos urbanos: matrizes tecnológicas para geração de energia e produção de hidrogênio - Micena, Raul Pereira (2024)
Os Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) representam um desafio sanitário, ambiental e de saúde pública, ao mesmo tempo em que oferecem uma oportunidade para o aproveitamento energético de seu potencial, possibilitando a geração de energia elétrica e permitindo redução de emissões de gases de efeito estufa. O presente estudo considerou três alternativas para este aproveitamento, conjuntamente com a utilização de energia solar fotovoltaica, aplicadas para o caso de Guaratinguetá, que atualmente utiliza o aterro sanitário de Cachoeira Paulista – SP. A primeira alternativa estudada foi a digestão anaeróbia da Fração Orgânica dos RSU (FORSU) em sistema de biodigestão, com consequente produção de biogás. A segunda alternativa considera a gaseificação de RSU pós-triagem, com produção de syngas. Um terceiro cenário, com geração de eletricidade usando biogás, considera o paradigma atual de gestão de RSU na região, em que os RSU são depositados em aterro. Foram conduzidas, considerando os RSU da cidade de Guaratinguetá-SP, análises técnicas, a respeito da geração de energia e produção de hidrogênio por eletrólise utilizando esta energia elétrica proveniente de MCI com biogás, syngas e planta fotovoltaica, bem como análise ambiental e econômica, visando a determinação da eficiência ecológica e custos de geração de energia elétrica e hidrogênio, considerando uso para uma frota municipal de caminhões de coleta. Como conclusão tem-se que a digestão anaeróbica da FORSU possibilita uma geração elétrica mais eficiente, técnica e ambientalmente, e com menores custos, do que aquela com syngas gerado na gaseificação de RSU. Os indicadores de poluição foram calculados entre 0,179 e 0,227 kgCO2eq/kgcomb, respectivamente. A eficiência ecológica mais alta, 85,1%, foi alcançada com geração 100% a biogás e planta fotovoltaica com 100% da potência necessária para a produção de hidrogênio. O menor custo de geração foi alcançado com planta 100% a biogás e planta fotovoltaica com potência de 100% da capacidade para produção de hidrogênio, sendo alcançados 0,54 R$/kWh no custo de energia, resultando em um custo de 46,9 R$/kg de hidrogênio.