Projeto bandeirantes converte gás de aterro em energia

Contratado em regime turn-key e implantado em prazo recorde de 120 dias, projeto viabiliza maior central de biogás do mundo com 20 MW de potência.

Com um investimento de US$ n 17 milhões, a Biogás Energia Ambiental e a Biogeração implantaram no aterro sanitário Bandeirantes, em Perus, São Paulo (SP), a maior central de biogás do mundo, com 20 MW de potência elétrica instalada gerando 170 mil MW/hora/ano. A usina termelétrica (UTE) foi inaugurada em 23 de janeiro passado e fornecerá energia para mil agências bancárias e duas coligadas - Blockbuster e Fininvest - do grupo Unibanco. Todo o projeto foi concebido dentro do conceito de geração distribuída — geração próxima a um centro de carga. Ou seja: a energia produzida no Bandeirantes será fornecida pela Eletropaulo Metropolitana, concessionária paulista, ao distrito de Perus, com cerca de 120 mil habitantes. A região fica na chamada ponta de linha do sistema de transmissão, o que acarreta frequentes interrupções e variações de tensão do fornecimento, inclusive pela existência de diversas ligações clandestinas que serão regularizadas agora. O montante do abastecimento é computado a crédito de seu gerador, que pode recebê-lo em outros pontos. “O Unibanco abriu uma espécie de conta corrente de energia”, compara Bertram Colombo Shayer, diretor técnico da Biogás.

A UTE Bandeirantes é composta por uma planta de gás que fornece até 12 mil m3/hora de gás bioquímico (GBQ) captado no aterro, com incidência de 55% de metano (CH4) em sua composição para uma planta de energia composta de 24 grupos geradores. Ambientalmente correto, o empreendimento evita que oito milhões de toneladas de metano sejam lançadas na atmosfera pelos próximos 15 anos, período em que o aterro continuará emanando gás.

Autoprodutor - Iniciativas desse tipo são incentivadas pelo Mecanismo de Desenvolvimento Limpo do Protocolo de Kyoto, criado para promover a redução de emissão de gases do efeito estufa. Cada tonelada de poluente que deixa de ser emitida equivale a um crédito de carbono, que pode ser adquirido por países desenvolvidos como forma de compensar os danos causados à camada de ozônio por seu parque industrial e, ao mesmo tempo, prevenir que eles continuem ocorrendo em consequência de operações realizadas em países em desenvolvimento. Na Holanda e Itália, por exemplo, que já ratificaram o protocolo, a cotação de cada crédito de carbono varia hoje entre US$ 2 e 5 dólares.

No caso do Bandeirantes, apenas a desgaseificação do aterro e queima do metano já asseguraria sua certificação para participar de concorrências internacionais que adquirem créditos de carbono. A queima, em condições controladas e realizada em ílares, sob altíssimas temperaturas (1200°C), transforma o metano em gás carbônico (C02), 21 vezes menos nocivo ao meio ambiente. O aproveitamento do metano, no entanto, como combustível energético, é da mesma forma reconhecido pelo protocolo e requer basicamente os mesmos procedimentos de execução, explica Manoel Antônio A Avelino da Silva, diretor de desenvolvimento de negócios da Logos Engenharia que, através da Arcadis Logos Energia e juntamente com a Heleno & Fonseca, construtora e operadora do aterro Bandeirantes, e a holandesa Van Der Wiel, especializada em projetos de desgaseificação, compõe a Biogás. O projeto, no entanto, era economicamente inviável porque a legislação vigente aceitava como auto-produtores de energia apenas consumidores industriais, com carga igual ou maior que 3000 kW. Somente com a criação do Proinfa - Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia — e sua regulamentação pela Aneel (Agência Nacional de Energia Elétrica), em dezembro de 2002, consumidores não industriais (carga igual ou maior que 500 kW) foram admitidos nessa condição independente, desde que usuários finais de empresas de biogeração com potência instalada de até 30 MW. Para estimular novos investimentos nesses moldes, o Proinfa garantiu, ainda, a isenção total das taxas de transmissão e distribuição de energia, desde que as unidades estivessem concluídas até 31 de dezembro de 2003.

Dois Negócios - O Proinfa abriu espaço à participação do Unibanco como consumidor final do projeto Bandeirantes e, segundo Adhemar Toshimassa Kajita, diretor de projetos financeiros e privatização do grupo, não somente pela economia de 20% em relação aos custos da energia contratada da Eletropaulo. “Participamos de 80% dos projetos de geração de energia com biomassa em curso no Brasil e já tínhamos, há algum tempo, a intenção de nos tornarmos um autoprodutor. Vemos nesses empreendimentos uma forma de contribuir para a melhor qualidade do ar e para a redução do aquecimento da terra”, considera Kajita.

O Unibanco atuou também como estruturador financeiro do projeto. Para reunir o investimento necessário a sua execução, a Biogás criou duas áreas de negócios — a de gás, que assumiu, e a de energia que passou a um grupo de investidores privados e arregimentados pelo Unibanco, que constituíram uma segunda empresa, a Biogeração.

Assim, a Biogás responde pela captação, tratamento e fornecimento do gás ao Unibanco, que loca a planta de energia da Biogeração e contratou a Sotreq, revenda Caterpillar, para operáda e mantê-la. O uso das linhas de transmissão e distribuição da Eletropaulo é garantido por um outro contrato com a Biogeração, enquanto a compensação do abastecimento à rede do Unibanco, que é regulamentada pelo Mercado Atacadista de Energia (MAE), é tratada entre o grupo e a concessionária. Solucionada a questão estrutural, restou a Biogás e a Biogeração um novo problema1 concluir a instalação do projeto em 120 dias, período que separou o início das obras civis — setembro — do último dia do prazo concedido pela Aneel - 31 de dezembro. O projeto da planta de gás foi desenvolvido pela Biogás durante o mês de setembro, a implantação do sistema de captação em outubro e novembro, enquanto os equipamentos, incluindo os flares e os sopradores ou compressores (blowers) importados da Holanda, foram instalados em novembro. Para construir a planta de energia, a Biogeração contratou um fornecimento turrrkey da Sotreq, que incluiu o projeto civil, hidráulico e elétrico, as obras civis, todo o sistema elétrico de média tensão e o dimensionamento, entrega e instalação dos grupos geradores. A ordem de fabricação dos 24 grupos geradores importados da fábrica da Caterpillar em Lafayette, Indiana (EUA), foi dada em 12 de setembro e sua chegada ao Brasil ocorreu na primeira quinzena de novembro, com finalização da fase de montagem e testes até o dia 25 desse mês. Ou seja, o prazo foi cumprido.

De Gás a Energia - O gás bioquímico é captado do aterro por meio de 200 drenos verticais de dois subaterros mais recentes (AS4 e AS5), que já serviam antes a seu escoamento e queima. O volume coletado varia de um para outro dreno e também conforme o percentual de metano existente, que pode ficar entre 45 e 55%, explica Bertram Shayer. Sendo de 55% é necessário fornecer à planta de energia até 12 mil m3/hora de gás. Por isso, cada dreno foi fechado com uma válvula de vazão para controle do volume a ser coletado e passa por medições periódicas que indicam a vazão de pressão e a concentração de metano e oxigênio do gás.

Os drenos estão interligados por 40 km de tubos de PEAD (Polietileno de Alta Densidade), formando um anel que segue para um coletor central. Quatro sopradores aspiram esse gás para trocadores de calor onde é feita sua secagem, resfriamento e condensação, com transmissão à planta de energia. A captação excedente à requerida para geração de energia é queimada em dois flares com capacidade para 2500 m3/hora cada.

Na planta de energia, 24 grupos geradores G3516LE foram divididos nos blocos A e B, com 12 equipamentos cada. O modelo, com 925 kW de potência elétrica, foi atuabzado pela Caterpillar em razão da corrosão e composição heterogênea do gás, incorporando controles eletrônicos que ajustam automaticamente o funcionamento do motor conforme a concentração de metano verificada. Amostras do produto são coletadas por um dosador de volume também integrado, que repassa ao controlador de cada máquina, dados das medições de umidade, temperatura e pressão do gás, entre outros. Essas informações, mais as de operação do próprio grupo gerador (potência, corrente, tensão, temperatura do óleo e água, etc.) e energia que está sendo injetada na rede da Eletropaulo, são monitoradas por um sistema central, através de 32 painéis de média tensão. É esse sistema, explica Maurício Garcia, gerente de engenharia de motores da Sotreq em São Paulo (SP), “que, em função do volume de gás disponível determina quais e quantos geradores devem entrar em operação, embora cada um deles também possa operar sem essa supervisão”. Obedecendo ao conceito de lógica distribuída, a alimentação de gás é feita através de uma tubulação para cada seis grupos geradores. A transmissão de 20 MW à subestação de chaveamento construída pela Eletropaulo na termelétrica também é feita por duas conexões de 10 MW cada. Por isso, os equipamentos foram divididos em dois blocos permitindo, se for o caso, a paralisação de um deles mantendo o outro em funcionamento. No segundo piso da planta de energia fica uma sala acusticamente isolada, com 24 exaustores que expelem o ar quente resultante da operação de geração, a uma razão de 85 mil m³/hora cada.

Manutenção - Uma equipe de 15 funcionários contratados e treinados pela Sotreq realiza a operação e manutenção da planta de energia, de forma a garantir 93% de disponibilidade dos equipamentos, descontadas todas as intervenções programadas. O contrato, que se estende à estrutura da instalação e à própria linha de transmissão, até sua conexão com a subestação de chaveamento, é o primeiro da Sotreq nessa área e foi estruturado a partir da experiência da empresa em mineradoras, conta Paulo Leite, gerente de serviços de motores e geradores.

As paradas para manutenção preditiva já foram definidas até o final do contrato — de três anos, prorrogável por mais sete as preventivas menores são determinadas a cada semana para a posterior e as maiores são marcadas com antecedência de três meses, porque envolvem oficinas externas da Sotreq — em São Paulo (SP) e Contagem (MG) - e itens de movimentação pouco usual. Para montar o estoque de ferramentas e componentes reserva da planta de energia, a própria Biogás investiu R$ 3,4 milhões, enquanto a Caterpillar Brasil reforçou sua disponibilidade em Piracicaba (SP) com R$ 1 milhão, o mesmo volume aportado pela Sotreq.

Em função das condições físicas da instalação foi preciso, em alguns casos, desenvolver novo ferramental ou adaptar o já existente. E o caso, por exemplo, dos sistemas de içamento e movimentação de peças do motor e da tubulação acoplada à frente de cada grupo gerador que permite a troca automática de 400 litros de óleo lubrificante ao mês em apenas meia hora. Em situações normais, essa troca demoraria todo um dia.