Japão já recupera 74% da energia do seu lixo e nos EUA, 12%

Japão já recupera 74% da energia do seu lixo e nos EUA, 12%

INTRODUÇÃO –

A seguir, vos apresento MAIS UM MEU ARTIGO INOVADOR E ESTRATÉGICO na forma de analise resumida – com minhas colaborações técnicas-analíticas e comparativas com a situação ainda engatinhando no Brasil – de um diagnóstico RECENTE, publicado em janeiro/2021, pelo importante Instituto “SPRINGER NATURE” da Suécia (tendo por autores, pesquisadores da China, Malásia e Vietnam) sobre a recuperação de energia elétrica s partir dos RSU e de outros itens descartados (custo gerador elétrico total baixíssimo e de apenas US$ 0,05/ kWh = US$ 50,00/MWh, se a partir de RDF). Tudo ocorre com a implantação e a gestão, próprias ou compartilhadas, de tecnologia de singaseificação rápida de RDF (“refuse derivative fuel”) - tipo uma pasta uniforme e já rica calorificamente -, sendo, na pratica, a única e melhor forma de processar RSU isolados (lixos urbanos e rurais) e/ou somados com outras biomassas, cascas, palhas, sobras, fezes etc. mais – até obrigatoriamente - com detritos inorgânicos (plásticos, borrachas, pneus velhos e até vidros e latas). A gaseificação, também chamada modernamente de singaseificação, é uma reação química induzida por calor que produz combustível gasoso, assim como hidrogênio e gás de síntese. Adicionalmente - e como informação, estratégica e fundamental recente – os autores suecos citam que alguns países, que já substituem o carvão por combustível derivado de resíduos (singás e outros a seguir descritos) já reduziram em 40% as suas emissões de CO2, ao tempo que diminuíram a sua quantidade de resíduos sólidos urbanos RSU enviada para aterro em mais de 50%. Para os autores, tais tecnologias descritas a seguir podem abrir caminho benéfico e de mudanças reais para se alcançar uma meta onde resíduos sólidos não serão mais vistos como resíduos, mas, sim, como fontes de energias realmente sustentáveis socioambientalmente (não apenas limpas ou recicláveis ou renováveis, como se tenta nomear, até para disfarçar um pouco ambientalmente).

RESUMO –

Tal diagnostico recente, agora de janeiro/2021, prenuncia um problemão socioambiental no futuro planetário, pois, em 2030, somente a produção mundial de lixo urbano pode atingir o astronômico volume de 2,6 bilhões de toneladas métricas/ano e, pior, ainda com poucas ações para soluções reais ou apoios – públicos, privados e até pela cátedra, ONGs sérias e imprensa idem. No Brasil, em especial, poucas providencias efetivas, realmente sustentáveis e baratas estão sendo tomadas ou sequer estudadas neste momento. Os autores do diagnostico, demais pesquisadores e eu, não recomendamos que sejam apenas via aterros sanitários e/ou biogaseificadores ou similares, pois, além de caros e pouco efetivos, estes têm vida útil muito curta; podem produzir outros sérios problemas socioambientais (emissões do bem mais perigoso metano, vazamentos de chorumes, perigos constantes e reais de explosões, de incêndios e de mortes humanas e de animais etc. mais, possíveis e severas contaminações do ar, flora, fauna, subsolo e solo etc..), enquanto tentam solucionar a questão básica dos RSU. Ao final, com as baixíssimas razões de benefícios/custos (muitos problemas e custos acobertados e até escondidos, menosprezados, maquiados, mal divulgados, nada fiscalizados etc.., infelizmente, já ocorrem muitos abandonos, embora tais agentes públicos, órgãos e empresários sabem que precisam e que podem migrar facilmente e de forma bem mais barata e efetiva para  a tecnologia abaixo, embora estas sejam mais facilmente fiscalizáveis e mensuráveis e por todos). A maioria de tais aterros e singaseificadores etc., infelizmente, somente geram elevados custos e despesas públicas constantes e até possíveis desvios/corrupções e nada produzem de receitas ou de soluções sustentáveis reais e para todos. Contudo, alguns países já geram muita energia elétrica com os processamentos adequado de seus RSU (lixos urbanos) para a correta produção de SINGÁS rico e sustentável, pela ordem, em especial no Japão (74% da energia do lixo é recuperada para energia elétrica), Escandinávia (53%), Suécia (47%), Reino Unido (38%) e França (35%), mas, o Brasil ainda sequer é citado (mas, na poderosa, e dita como limpa ambientalmente, Alemanha ainda são apenas 31% e nos EUA, idem, baixíssimos, 12%). De igual, todos têm poucas áreas disponíveis para aterros e/ou biodigestores, mas, com bem maiores consciências ambientais coletivas, bem mais apoios públicos e privados e idem de pesquisas etc. Evoluíram tanto, que já servem como modelos para outros países, até mais ricos, ao limparem de forma barata e efetiva suas cidades e campos mais ao produzirem, sustentavelmente e sem disfarces, muita energia elétrica (custo gerador elétrico total baixíssimo e de apenas US$ 0,05/ kWh = US$ 50,00/MWh, se a partir de RDF, segundo os autores) e/ou aquecimentos, próprios e/ou para vendas, a partir de tais RSU + biomassas + detritos inorgânicos (plásticos, borrachas, vidros, latas etc.). Tal artigo também apresenta e classifica os volumes de RSU totais produzidos pelos principais países em 2008. Também, descreve as melhores técnicas e resultados para o processamento de RDF (“refuse derivative fuel”) - espécie de pasta pré base padronizada, concentrada, bem seca e ainda pouco rica calorificamente (no mínimo 2.850 kcal/kg ante 6.500 kcal/kg no singás final e 12.500 kcal/kg no GLP), quase que obrigatória, e obtida com diversos tipos de RSU, inclusive de vilas pobres, + biomassas + inorgânicos etc. -,  tudo de forma a transformá-los no rico e fundamental SINGÁS DE RSU seja para uso imediato ou como base para diversos outros combustíveis limpos, obtidos a partir de lixos, inclusive plasma térmico, metanol, gasolina sintética e até hidrogênio veicular concentrado (no singás já com até 35%, podendo-se concentrar para 99% como já se fez na Australia). Também, classifica os principais RSU e biomassas por poder calorifico, destacando-se, pela ordem, além do lixo urbano médio, os caules mais as cascas e palhas das palmeiras e outras biomassas mais os plásticos mais as podas de gramados mais as fezes animais.

ARTIGO -

Como descrito, enquanto o Japão já recupera 74% da energia dos seus lixos urbanos, o Brasil sequer é citado em tal lista dos principais, mesmo com as nossas necessidades de severa e grande limpeza ambiental urbana e rural mais pela geração de bem mais energias/aquecimentos realmente baratos, desde que em situações/projetos realmente sustentáveis e não-produtores de mais problemas e/ou contaminações e que levem a dividas/custos elevadíssimos para todos pagarmos, em especial os mais pobres, e os políticos....

Os 5 principais países que já recuperam mais, pela ordem – figura 4 - são o Japão (74% da energia dos RSU é recuperada, via RDF), a Escandinávia (53%), a Suécia (47%), o Reino Unido (38%) e a França (35%), pois não têm espaços para aterros. Tais recuperações ocorrem com mais usos das TECNOLOGIAS LIMPADORAS MAIS AVANÇADAS E MAIS EFICAZES E PARA SINGÁS RICO A PARTIR DE RDF.

Numa comparação mundial em 2018, entre os principais países maiores produtores de lixo urbano, o Brasil era o quarto maior produtor de RSU do Mundo (figura 01) ao produzir 79,9 milhões de t. métricas de RSU por ano; somente perdia para os EUA com 258,0 milhões de t. métricas; para a China com 220,4 milhões de t e para a Índia com 168,4 milhões de t. Pela ordem, somente produzia mais do que a Indonésia  (65,2 milhões t.); Rússia (60,0 milhões t..); México (53,1 milhões t.); Alemanha (51,1 milhões t.); Japão (44,0 milhões t.); França (33,4 milhões t.); Reino Unido (31,6 milhões t.); Turquia (31,3 milhões t.); Paquistão (30,8 milhões t.); Nigéria (27,6 milhões t.); Canadá (25,1 milhões t.); África do Sul (18,5 milhões t.); Coreia do Sul (18,2 milhões t.); Argentina (17,9 milhões t.); Arabia Saudita (16,1 milhões t.) e Australia (13,4 milhões t.).

Para 2030, estima-se que a produção mundial somente de RSU (lixo urbano) deverá atingir o astronômico volume de 2,6 bilhões de toneladas métricas/ano, ou seja, uma catástrofe ambiental anunciada, se não se tomar providencias globais e imediatas.

Para os autores, tais tecnologias descritas podem abrir caminho benéfico e de mudanças reais para se alcançar uma meta onde os resíduos sólidos não sejam mais vistos como resíduos, mas, sim, como fontes de energia sustentável. Isto ocorrerá com o desenvolvimento de novos combustíveis derivados de resíduos (singaseificação de RDF obtidos de RSU + có-gaseificação de biomassas e resíduos inorgânicos + fabricação e purificação de outros combustíveis líquidos e de plasma térmico/naval, derivados de singás já processado + idem de hidrogênio veicular derivado de singás já processado etc..).

Também, citam estrategicamente que o desenvolvimento de produtos derivados de resíduos desempenhará um papel crucial no estabelecimento do conceito de economia circular nos aspectos da gestão de resíduos. A economia circular é definida como transformação de bens que completaram a sua vida útil na forma de cessão de novos recursos para reutilização, fechando assim o ciclo nos ecossistemas industriais e minimizando os desperdícios.

Contudo, neste novo negócio - essencial para os povos e já comprovadamente muito lucrativo e em curto prazo - ainda faltam as participações efetivas e bem maiores dos fundos de investimentos mais de políticas governamentais adequadas e, sobretudo, falta de conscientização coletiva, privada e, em especial, pública, mais da imprensa “verde real/social” e das ONGs “não de-araques”.

Como tais, os governos dessas nações precisam formular de forma proativa as políticas necessárias e induzir a conscientização pública, enquanto direcionam os fundos de investimento necessários para estabelecerem bem mais instalações de processamentos para combustíveis derivados de resíduos, ao mesmo tempo reduzindo seus apoios para a implementações de aterros sanitários e de biodigestores, ambos bem mais caros, de curta vida útil real (até 5 anos nos biodigestores e até 15 anos nos aterros); idem demandantes de grandes áreas próximas; idem bem menos efetivos (os aterros não geram receitas, mas somente despesas mais elevados custos de manutenção mais problemas de diversos e diferentes vazamentos, e para todos). Também, ambos são grandes e arriscados produtores de metano, ou seja, limpam por um lado, mas podem ser muito mais prejudiciais pelo outro.

Assim, não somente os entes públicos, mas também a imprensa mais as ONGs mais a cátedra e mais, sobretudo, os empresários precisam se engajar adequadamente para evitar ficarem de fora de grandes negócios e oportunidades, conforme a tecnologia evolui rapidamente.

Técnica e negocialmente, tal estudo demonstra na pratica estrategista que os melhores resultados técnico-econômicos e de limpezas ambientais pela singaseificação rápida de lixos, biomassas, fezes animais, resíduos etc. SÃO OS OBTIDOS JÁ COM O PROCESSAMENTOS DOS RDF secos e ricos (“refuse derivative  fuel”), aliás, como sempre proponho em meus 5 pedidos de patentes de singaseificadores rápidos e nacionais.

Na tabela 02, nota-se que cada resíduo ou matéria-prima - AINDA NÃO TRANSFORMADO EM RDF COMO PROPOSTO/EXIGIDO - a singaseificar rapidamente (assim, medidos em sistemas anteriores com singaseificação direta) tem uma produção e QUALIDADE específica de singás em que se exigem temperaturas bem diferentes. Em geral, quanto maior é a riqueza térmica – PCI final – do resíduo, maior é a exigência térmica para seus processamentos. Assim, em TERMOS DE PCI (ou seja do melhor singás final), os 10  RSU/resíduos iniciais mais ricos calorificamente – INCLUSIVE INORGÂNICOS e com melhores resultados, segundo os autores deste diagnostico localizado na Asia - são, pela ordem decrescente: 1) As cascas/caules das palmáceas, como as do dendê/palma (kernel); 2) Os plásticos polietilenos; 3) A casca de arroz; 4) Alguns carvões; 5) As podas de gramados (“switchgrass”); 6) As fezes de animais; 7) As maravalhas e os chips de madeiras; 8) As folhas prensadas de bananas; 9) As serragens de madeiras e 10) As cascas de coco.

Por outro lado, beneficamente, informo-vos que já temos como implantar e gerir tais maquinas singaseificadoras externas, moderníssimas e baratas no Brasil (além do que, já as investigo há uns 10 anos e até já tenho 5 patentes acerca em andamento no INPI, onde somo, modernizo e recrio o que há de melhor e mais eficiente e mais barato no Mundo, tudo para nossos futuros singaseificadores bem melhores, bem mais baratos, em R$ e 100% nacionais). Nossa proposta atual – enquanto não tenho as máquinas próprias e nacionais - é já implantar, por demandas de empresários locais/regionais, Governo Federal, Estados, Prefeituras, investidores, bancos, financiadores, empresas de aves, suínos, derivados lactes (grandes produtoras de fezes animais), processadoras de madeiras, papeis, plásticos, pneus, recicladoras etc. - muitas usinas sino (70%) - brasileiras (30%) em sistemas “turn key”, e com nossa gestão total ou compartilhada. Temos representação e parcerias com pequenos e médios fabricantes da China, Índia e EUA, todas já testadas e funcionando há uns 5 anos em países da Asia, Europa, EUA e alguns da América do Sul (usinas semelhantes e maiores das fabricantes externos gigantes como a Westinghouse-Alter NRG, Mitsubishi, Itochu-Hitachi, Siemens, Surgi, Outotec, Eqtec e outras custam até 5 vezes mais em US$ e ainda postas no exterior). Nossas usinas menores (para gerar até 5 MWh no mesmo local e a partir de até 30 t/hora de lixo bruto = 15 t. de RDF/hora -, igual a 650 t/dia, provindos de até 650 mil habitantes vizinhos ou próximos até 120 km) já podem ser projetadas e instaladas no interior do Brasil, sendo a menor por cerca de US$ 2,2 milhões/01 MWh - as atuais mais baratas - e custando apenas 30% a 40% dos custos totais atuais com aterros ou biodigestores e durando até 30 anos seguidos (o preço do aço ampliou 50%-70% na China no último ano). A menor é para gerar até 01 MWh, processando até 6 t./hora = 120 t/dia de 120 mil pessoas de lixo urbano realmente bruto (com até 50% umidade e PCI baixo, mesmo que de 850 kcal/kg de vilas pobres), mas capaz de produzir 03 t /hora de RDF/01 MWh. Nossas maquinas processarão RDF com até 14% de umidade e poder calorífico mínimo PCI de 2.850 kcal/kg, obtidos após diversas medições, triturações para 1-2 cm; pré-misturadas com até 15% com plásticos, papelão, pneus velhos, borrachas, galhos e podas de gramados (exceto vidros e metais), tudo para enriquecer., previamente, o tal RDF de boa qualidade). A preparação de tal RDF é com tecnologias nossas, 100% nacionais, mas com maquinas nacionais e/ou importadas da Índia.

ACERCA, VIDE MEU ARTIGO RECENTE TAMBÉM AQUI: https://www.agrolink.com.br/colunistas/coluna/itochu-hitachi-montam-mega-planta-para-singaseificar-lixo-em-dubai--gerando-200-mwh_444040.html = “ ITOCHU/HITACHI montam mega planta para singaseificar lixo em Dubai, gerando 200 MWh”.

Complementarmente, para reconstrução rápida e fundamental de um futuro realmente barato, promissor, lucrativo, redutor de custos e sustentável em longo prazo e para todos, faz-se importante bem analisar, agir e/ou bem implementar os seguintes itens:

1. Alguns países que substituem o carvão por combustível derivado de resíduos já reduziram a emissão de CO2 em 40% e diminuíram a quantidade de resíduos sólidos urbanos enviada para aterros em mais de 50%;
2. O custo de produção de energia por meio da singaseificação de RDF para combustíveis derivados de resíduos é estimada em baixíssimos 0,05 USD / kWh = US$ 50,00/MWh;
3. A co-gaseificação - usando duas ou mais matérias-primas sujas ou resíduos/sobras/fezes - parece ser mais benéfica em relação à gaseificação convencional em termos de formação mínima de alcatrão e melhoria das eficiências dos processos;
4. Quando a singaseificação não é feita em máquinas adequadas e bem testadas/programadas (é preciso ter muito cuidado de não se comprar e tentar implantar sem sucessos “gatos por lebres”, quase que uma rotina atual em nosso País, infelizmente), o composto de alcatrão gera muitos problemas (no caso de nossos singaseificadores UD-CFB, sino-brasileiro - e apenas nestes tipos modernos segundo a maioria dos pesquisadores e fabricantes externos -, tal alcatrão é utilizado como combustível interno adicional, pois explode internamente aos 650º C, muito ampliando a temperatura até 1.500º C no topo, sendo que quando mais elevada a termia mais e melhor será o singás final. Além disso, quando se singaseificar resíduos plásticos (só podem participar com até 15% da pré-mistura total para RDF, sendo o ideal os finos e/ou sacolas de polietileno e não os de PVC) podem-se ter outros problemas como as descargas de Nox mais de sulfeto de hidrogênio mais de SOx;
5. Além disso, será necessária uma correta e constante avaliação cientifica-negocial do ciclo de vida de singás mais de outros combustíveis derivados de resíduos, tudo para comprovar as suas sustentabilidades e a natureza ecologicamente correta dessas produções de energias em médios e longos prazos. Atualmente, a avaliação do ciclo de vida da energia produzida a partir de matéria-prima de combustíveis derivados de resíduos é pouco estudada, especialmente a da co-gaseificação, que é necessária para ganhar vantagens nos esforços de comercialização.

Vide mais detalhes em inglês em: https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s10311-020-01177-5.pdf

Grato pela leitura e pela imediata divulgação - Prof. pesquisador/patenteador Climaco Cezar de Souza – e-mail: [email protected]