Avaliação ambiental de Usinas de Recuperação Energética de Resíduos (URE's) por meio da Eficiência Ecológica

• Processo: 25/04265-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Saneamento Básico
• Pesquisador responsável: Maria Luisa Nerys de Moraes Carneiro
• Beneficiário: Pedro de Souza Assunção
• Instituição Sede: Instituto de Geociências e Ciências Exatas (IGCE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Rio Claro. Rio Claro , SP, Brasil
• Assunto(s): Bioenergia Energia renovável Gás natural Resíduos urbanos Sustentabilidade Aproveitamento de subprodutos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioenergia | emissões atmosféricas | energia renovável | Gás natural | Resíduos sólidos urbanos | Sustentabilidade | Aproveitamento de Resíduos

Resumo

A maior parte dos resíduos sólidos urbanos no Brasil é destinada a aterros sanitários. No entanto, segundo os princípios da Economia Circular e da Sustentabilidade, essa prática é considerada obsoleta e não está alinhada às diretrizes da Política Nacional de Resíduos Sólidos. Alternativas mais sustentáveis envolvem a conversão desses resíduos em fontes de energia renovável, como ocorre nas Usinas de Recuperação Energética (UREs), que já começam a ser implantadas em alguns estados brasileiros. As UREs apresentam a vantagem de reduzir significativamente o volume e a periculosidade dos resíduos quase instantaneamente, além de minimizar a necessidade de aterros sanitários. No entanto, a combustão desses resíduos gera emissões gasosas que exigem sistemas avançados de controle ambiental. Para avaliar os impactos ambientais das UREs, é fundamental mensurá-los de maneira holística, o que geralmente requer processos complexos e diversas variáveis.O indicador de Eficiência Ecológica (EE) surge como uma alternativa para quantificar a pegada ecológica de diferentes sistemas energéticos de forma mais prática do que os métodos tradicionais. Sua metodologia combina a eficiência térmica - relação entre a energia injetada e a energia útil gerada - com os impactos das emissões gasosas no aquecimento global e na toxicidade humana.Este estudo propõe a aplicação do método de Eficiência Ecológica a diferentes configurações avançadas de UREs, que convertem termicamente os resíduos sólidos urbanos (RSU) em eletricidade por meio de sistemas de incineração de alta eficiência. Além disso, serão avaliadas UREs híbridas de ciclo combinado, que utilizam uma combinação de RSU e biogás, biometano ou gás natural queimado em turbinas a gás. A metodologia adotada consiste na quantificação do desempenho ambiental das UREs por meio do indicador de Eficiência Ecológica. Para isso, serão empregados modelos computacionais das configurações termodinâmicas dessas usinas, permitindo a simulação de sua operação e a estimativa das principais variáveis necessárias ao cálculo da EE. Algumas emissões gasosas não contempladas pelo modelo serão obtidas a partir da literatura. Adicionalmente, análises de sensibilidade serão realizadas para avaliar a influência de fatores como o poder calorífico dos resíduos, a temperatura ambiente e a razão entre os combustíveis na performance ambiental das UREs.Este estudo contribuirá para uma melhor compreensão da pegada ecológica das Usinas de Recuperação Energética e para o desenvolvimento de soluções energéticas mais sustentáveis para o gerenciamento de resíduos sólidos urbanos.