Integração do biogás de vinhaça na matriz energética de Ribeirão Preto, Estado de São Paulo

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Poveda, Manuel Moreno Ruiz
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Biogas; Biogás; Cana-de-açúcar; Energy matrix; Etanol; Ethanol; Matriz energética; Ribeirão Preto; Sugarcane; Vinasse; Vinhaça
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/105/105131/tde-26082019-115248/

A vinhaça é o principal subproduto da produção de etanol. As destilarias geram de 7 a 15 litros de vinhaça por litro de etanol de cana. Na safra 2018/2019, o Brasil produziu 33 milhões de m3 de etanol e, como consequência, foram gerados aproximadamente 400 milhões de m3 de vinhaça. Esse efluente das destilarias possui quantidades importantes de carga orgânica (DQO e DBO) e atualmente é utilizado in natura (sem tratamento) na fertirrigação das lavouras de cana-de-açúcar. Consequentemente, a vinhaça é uma fonte potencial de emissões de Gases de Efeito Estufa (GEE) e de outros impactos no solo e nos corpos de água. Nesse cenário, a tecnologia de biodigestão anaeróbia da vinhaça surge como uma possível solução, uma vez que diminui o potencial poluidor deste resíduo orgânico e possibilita a geração de biogás. A escolha dos usos finais do biogás impacta a viabilidade econômica e no desempenho ambiental da tecnologia de biodigestão. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar as possibilidades de integração do biogás de vinhaça na matriz energética de Ribeirão Preto, região com importante produção bioenergética no Estado de São Paulo. Por meio de uma análise multicritério, utilizando indicadores ambientais e econômicos, este trabalho analisa qual é o melhor uso final do biogás produzido. Para isso, foram comparadas cinco rotas tecnológicas de produção e de uso de biogás a partir da vinhaça: 1. Combustão conjunta do biogás com bagaço para cogeração de eletricidade e de energia térmica destinada à concentração da vinhaça; 2. Produção de energia elétrica com motor ciclo Otto; 3. Uso veicular na frota da usina; 4. Injeção de biometano na rede de gás natural; e 5. Substituição de combustíveis na matriz energética local. A partir dos resultados obtidos, chegou-se à conclusão de que, nas condições das usinas de Ribeirão Preto, a opção que se mostra mais favorável, econômica e tecnicamente, é a substituição do diesel por biometano na frota de transporte de cana-de-açúcar e a venda do excedente como Gás Natural Veicular (GNV) nos centros urbanos dos municípios da região. Com relação às questões ambientais, a substituição do diesel também é a opção mais vantajosa, tanto pela redução das emissões atmosféricas com impactos globais (GEE), como pela diminuição emissões de poluentes com impactos locais (NOx, SOx e MP). Essa última vantagem é maximizada quando o consumo do biometano como GNV tem lugar nos centros urbanos e, em especial, em cidades com qualidade do ar degradada, como é o caso de Ribeirão Preto, a qual se encontra saturada de MP e O3.