Made available in DSpace on 2018-08-01T23:59:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11473_DISSERTAÇÃO FINAL UONIS RAASCH PAGEL (13_07_2017).pdf: 4832726 bytes, checksum: 55735aa473f30acc01e568a8185a37ce (MD5) Previous issue date: 2017-07-13 / Esta pesquisa se insere num contexto de estímulo e utilização de fontes alternativas e limpas para a produção de energia elétrica ou na forma de biocombustíveis, a partir de insumos produzidos em larga escala e com tecnologias de aproveitamento no Brasil, quais sejam, os resíduos sólidos agropecuários, oriundos das atividades agrícola, florestal e pecuária. Se justifica, sobretudo, pela necessidade de um desenvolvimento pautado na participação de fontes renováveis na oferta interna de energia e na geração descentralizada de energia elétrica; pela diversificação da matriz energética; por ser uma fonte de caráter complementar à fonte hidráulica nas estações de seca e crise hídrica; pela redução do uso dos combustíveis fósseis e das emissões de gases de efeito estufa; além da possibilidade de desenvolvimento econômico e social, ao agregar valor às cadeias produtivas de base rural. Objetivou analisar quais fatores têm imputado obstáculos para que a produção de eletricidade e de biocombustíveis a partir de fontes residuais agropecuárias ainda não tenha sido suficientemente explorada até o momento no Brasil (com exceção do bagaço da cana-de-açúcar), tomando como base aspectos econômicos, ambientais, tecnológicos e regulatórios. Para tanto, busca embasamento em pesquisa bibliográfica e documental, principalmente, nas áreas de Economia Sustentável, Planejamento e Eficiência Energética, e Agropecuária Brasileira, visando responder o problema de pesquisa levantado. Os resultados apontam que os maiores obstáculos neste sentido, não são técnicos, mas econômicos e político-institucionais, incluindo diversos dispêndios e restrições logísticas que corroboram por tornar o aproveitamento energético destes resíduos um processo de complexa viabilidade econômica no Brasil, recorrendo à necessidade de se acelerar os trabalhos de PD&I para enfrentar esta situação atuando em duas frentes: eficiência energética e aumento da participação de fontes renováveis de energia, subsidiando assim a formulação de políticas públicas no setor energético. Somado a estes fatores, adiciona-se a necessidade de ações em termos de aumentar o conhecimento técnico no meio rural, políticas para superar a falta de acesso a capital e melhorias logísticas. Palavras-chave: Energia elétrica; Biocombustíveis; Resíduos agropecuários; Fontes renováveis; Sustentabilidade.

O objetivo deste trabalho foi investigar os ganhos ambientais e energéticos com o aproveitamento da biomassa residual de gado leiteiro no município de Lagoa da Prata-MG. Para este estudo realizaram-se trabalhos de campo, tanto para caracterizar a pecuária leiteira no município, como para conhecer os aspectos ambientais da localidade. Para se conseguirem dados de relevância energética e ambiental, visitaram-se nove fazendas da região onde os responsáveis responderam a um questionário. Recolheram-se amostras de resíduos do gado confinado em cada uma delas. Os resultados da pesquisa mostraram uma média de 3 toneladas de geração diária de biomassa residual por propriedade. Constatou-se um consumo médio de energia elétrica de 2.500 kW/h, pela utilização de uma série de equipamentos energointensivos. Encontrou-se um consumo médio de água de 27 m³/dia. Realizaram-se análises químicas por Espectrometria de Fluorescência com Raio X nas amostras de resíduos e observaram-se concentrações médias relativamente altas para os elementos P, Fe, S, Ti, Mn, Zn e Na, passíveis de comprometer o meio ambiente local e regional. Para diagnosticar os ganhos energéticos foi simulada a produção de biogás através de protótipos de biodigestores com as amostras de dejetos obtidas nas fazendas. Os resultados analíticos do biogás através de cromatografia gasosa demonstraram concentrações aproximadas de 70% de CH4 , logo concluiu-se que o biogás obtido possui alto valor energético. Portanto, a utilização dos dejetos do gado leiteiro na produção de biogás, além de resolver o problema dos resíduos, efluentes e diversas outras poluições ambientais, eventualmente geradas pela atividade na região, poderá trazer auto-suficiência energética às propriedades locais. / The objective of this study was to investigate the environmental and energetic gains with the use of residual biomass from dairy cattle in the city of Lagoa da Prata, MG. It was conducted a field work for this study, to know both the dairy farming in the city and the region environmental aspects. In order to achieve relevant energy and environmental data, nine farms in the region were visited, and a questionnaire was answered by those responsible for the farms. Residual biomass samples from dairy cattle were collected from each farm. The survey results showed an average of 3 tons of daily residual biomass per property. Average energy consumption in all visited farms was estimated to be 2,500 kW/h by the use of high energy consuming equipments. We found a 27m³/day average consumption of water. X-ray Fluorescence analysis of the biomass samples showed that relatively high concentrations of P, Fe, S, Ti, Mn, Zn and Na elements, which could compromise the local environment. To diagnose the energy gain was simulated to produce biogas digesters through prototypes with samples of manure collected in the farms. The analytical results of the biogas by gas chromatography showed concentrations of approximately 70% of CH4, soon concluded that biogas has high energy value obtained. The results indicated that the use of dairy cattle manure in the production of biogas, besides solving the problem of waste, effluents and various other environmental pollutants eventually generated on site, can bring energetic self-sufficiency for the local properties.

O objetivo deste trabalho foi investigar os ganhos ambientais e energéticos com o aproveitamento da biomassa residual de gado leiteiro no município de Lagoa da Prata-MG. Para este estudo realizaram-se trabalhos de campo, tanto para caracterizar a pecuária leiteira no município, como para conhecer os aspectos ambientais da localidade. Para se conseguirem dados de relevância energética e ambiental, visitaram-se nove fazendas da região onde os responsáveis responderam a um questionário. Recolheram-se amostras de resíduos do gado confinado em cada uma delas. Os resultados da pesquisa mostraram uma média de 3 toneladas de geração diária de biomassa residual por propriedade. Constatou-se um consumo médio de energia elétrica de 2.500 kW/h, pela utilização de uma série de equipamentos energointensivos. Encontrou-se um consumo médio de água de 27 m³/dia. Realizaram-se análises químicas por Espectrometria de Fluorescência com Raio X nas amostras de resíduos e observaram-se concentrações médias relativamente altas para os elementos P, Fe, S, Ti, Mn, Zn e Na, passíveis de comprometer o meio ambiente local e regional. Para diagnosticar os ganhos energéticos foi simulada a produção de biogás através de protótipos de biodigestores com as amostras de dejetos obtidas nas fazendas. Os resultados analíticos do biogás através de cromatografia gasosa demonstraram concentrações aproximadas de 70% de CH4 , logo concluiu-se que o biogás obtido possui alto valor energético. Portanto, a utilização dos dejetos do gado leiteiro na produção de biogás, além de resolver o problema dos resíduos, efluentes e diversas outras poluições ambientais, eventualmente geradas pela atividade na região, poderá trazer auto-suficiência energética às propriedades locais. / The objective of this study was to investigate the environmental and energetic gains with the use of residual biomass from dairy cattle in the city of Lagoa da Prata, MG. It was conducted a field work for this study, to know both the dairy farming in the city and the region environmental aspects. In order to achieve relevant energy and environmental data, nine farms in the region were visited, and a questionnaire was answered by those responsible for the farms. Residual biomass samples from dairy cattle were collected from each farm. The survey results showed an average of 3 tons of daily residual biomass per property. Average energy consumption in all visited farms was estimated to be 2,500 kW/h by the use of high energy consuming equipments. We found a 27m³/day average consumption of water. X-ray Fluorescence analysis of the biomass samples showed that relatively high concentrations of P, Fe, S, Ti, Mn, Zn and Na elements, which could compromise the local environment. To diagnose the energy gain was simulated to produce biogas digesters through prototypes with samples of manure collected in the farms. The analytical results of the biogas by gas chromatography showed concentrations of approximately 70% of CH4, soon concluded that biogas has high energy value obtained. The results indicated that the use of dairy cattle manure in the production of biogas, besides solving the problem of waste, effluents and various other environmental pollutants eventually generated on site, can bring energetic self-sufficiency for the local properties.

A cadeia agroindustrial de proteína animal é importante setor para a economia brasileira. A pecuária é considerada um dos principais causadores de danos ambientais, como contaminação das fontes dágua e assoreamento dos recursos hídricos; produção e emissão de gases do efeito estufa (GEE). As criações animais e os abatedouros geram elevadas quantidades de resíduos e efluentes, que possuem grande carga orgânica, podendo ser tratados por sistema anaeróbio, tendo como resultado a geração de biogás. Dentre as vantagens dessa aplicação, tem-se: o uso do biogás como fonte de energia elétrica e térmica, além da utilização do biometano, diversificação da matriz energética, com diminuição da dependência do sistema hidrológico, bem como do uso de térmicas a combustíveis fósseis. Também, registra-se o fortalecimento da geração distribuída e uma matriz mais limpa, melhorando as emissões de GEE do setor e contribuindo para a sustentabilidade direta da atividade. Apesar das vantagens amplamente conhecidas do biogás, ainda no Brasil essa fonte de energia ainda é pouco utilizada, significando cerca de 1% da matriz brasileira. O objetivo geral deste estudo é identificar regiões no Estado de São Paulo que possuam potencial de produção de biogás e biometano a partir dos resíduos agropecuários e agroindústrias do setor de proteína animal a partir de duas metodologias distintas, do IPCC e da CETESB, bem como o seu potencial energético para a geração de energia elétrica, analisando as politicas e barreiras existentes. Os resultados encontrados demonstraram grandes inconsistências entre elas e a necessidade de validarmos uma metodologia que realmente considere as diferenças de sistema de produção, climáticas, tecnologias existentes. O levantamento do potencial almeja subsidiar o desenvolvimento de políticas públicas adequadas de incentivo à sua realização, reduzindo as emissões de GEE do setor e, o mais importante, contribuir para a sustentabilidade direta da atividade atingindo a base da cadeia produtiva da agropecuária, que são os criadores e produtores familiares. / The agro-industrial chain of animal protein is important sector for the Brazilian economy. Livestock is considered a major cause of environmental damage, such as pollution of water sources and silting of water resources; production and emission of greenhouse gases (GHGs). Animal creations and slaughterhouses generate large amounts of waste and wastewater, which have high organic load, can be treated by anaerobic system, resulting in the generation of biogas. Among the advantages of this application, it has: the use of biogas as a source of electric and thermal energy, as well as use of biomethane, diversification of energy sources, with reduced dependence on the hydrological system and the use of thermal fossil fuels. Also, register the strengthening of distributed generation and a cleaner matrix, improving the GHG emissions from the sector and contributing to the sustainability of direct activity. Despite the widely known advantages of biogas, even in Brazil this source of energy it is still little used, meaning about 1% of the Brazilian matrix. The aim of this study is to identify regions in the State of São Paulo that have biogas production potential and biomethane from agricultural residues and agro-industries of the animal protein sector from two different methodologies, the IPCC and CETESB, as well its energy potential for the generation of electricity, analyzing existing policies and barriers. The results showed major inconsistencies between them and the need to validate a methodology that actually consider the production system differences, climate, existing technologies. The survey of the potential aims to support the development of appropriate public incentive for achieving policies, reducing GHG emissions in the industry and, most importantly, contribute to direct sustainability of the activity reaching the base of the production chain of agricultural, which are the creators and family farmers.

A cadeia agroindustrial de proteína animal é importante setor para a economia brasileira. A pecuária é considerada um dos principais causadores de danos ambientais, como contaminação das fontes dágua e assoreamento dos recursos hídricos; produção e emissão de gases do efeito estufa (GEE). As criações animais e os abatedouros geram elevadas quantidades de resíduos e efluentes, que possuem grande carga orgânica, podendo ser tratados por sistema anaeróbio, tendo como resultado a geração de biogás. Dentre as vantagens dessa aplicação, tem-se: o uso do biogás como fonte de energia elétrica e térmica, além da utilização do biometano, diversificação da matriz energética, com diminuição da dependência do sistema hidrológico, bem como do uso de térmicas a combustíveis fósseis. Também, registra-se o fortalecimento da geração distribuída e uma matriz mais limpa, melhorando as emissões de GEE do setor e contribuindo para a sustentabilidade direta da atividade. Apesar das vantagens amplamente conhecidas do biogás, ainda no Brasil essa fonte de energia ainda é pouco utilizada, significando cerca de 1% da matriz brasileira. O objetivo geral deste estudo é identificar regiões no Estado de São Paulo que possuam potencial de produção de biogás e biometano a partir dos resíduos agropecuários e agroindústrias do setor de proteína animal a partir de duas metodologias distintas, do IPCC e da CETESB, bem como o seu potencial energético para a geração de energia elétrica, analisando as politicas e barreiras existentes. Os resultados encontrados demonstraram grandes inconsistências entre elas e a necessidade de validarmos uma metodologia que realmente considere as diferenças de sistema de produção, climáticas, tecnologias existentes. O levantamento do potencial almeja subsidiar o desenvolvimento de políticas públicas adequadas de incentivo à sua realização, reduzindo as emissões de GEE do setor e, o mais importante, contribuir para a sustentabilidade direta da atividade atingindo a base da cadeia produtiva da agropecuária, que são os criadores e produtores familiares. / The agro-industrial chain of animal protein is important sector for the Brazilian economy. Livestock is considered a major cause of environmental damage, such as pollution of water sources and silting of water resources; production and emission of greenhouse gases (GHGs). Animal creations and slaughterhouses generate large amounts of waste and wastewater, which have high organic load, can be treated by anaerobic system, resulting in the generation of biogas. Among the advantages of this application, it has: the use of biogas as a source of electric and thermal energy, as well as use of biomethane, diversification of energy sources, with reduced dependence on the hydrological system and the use of thermal fossil fuels. Also, register the strengthening of distributed generation and a cleaner matrix, improving the GHG emissions from the sector and contributing to the sustainability of direct activity. Despite the widely known advantages of biogas, even in Brazil this source of energy it is still little used, meaning about 1% of the Brazilian matrix. The aim of this study is to identify regions in the State of São Paulo that have biogas production potential and biomethane from agricultural residues and agro-industries of the animal protein sector from two different methodologies, the IPCC and CETESB, as well its energy potential for the generation of electricity, analyzing existing policies and barriers. The results showed major inconsistencies between them and the need to validate a methodology that actually consider the production system differences, climate, existing technologies. The survey of the potential aims to support the development of appropriate public incentive for achieving policies, reducing GHG emissions in the industry and, most importantly, contribute to direct sustainability of the activity reaching the base of the production chain of agricultural, which are the creators and family farmers.