65ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 13. Engenharia Sanitária

EMISSÕES ATMOSFÉRICAS PROVENIENTES DE CENTRAIS TERMELÉTRICAS

Tayla Samanta Silva dos Santos - Estudante do Ensino Médio Integrado – Eletrotécnica – IFBA / Campus Salvador Jamile de Jesus dos Santos - Estudante do Ensino Médio Integrado – Eletrotécnica – IFBA / Campus Salvador Édler Lins de Albuquerque - Prof.Dr./Orientador/Eng. Química/Dep. de Adm. e Proc. Ind. Quím.–IFBA/Campus SSA

INTRODUÇÃO:

O crescimento populacional mundial exige cada dia mais soluções alternativas para atender sua demanda, desde os primórdios o homem tem a necessidade de ter energia para sua vivência e sobrevivência. Para manter este consumo, umas dessas saídas é o emprego de fontes de energia elétrica, como por exemplo, usinas termelétricas. Estas fontes transformam energia térmica em energia mecânica na obtenção da energia elétrica. Na atividade de geração termelétrica, são emitidas substâncias químicas geradas pela queima dos combustíveis utilizados em seus respectivos ciclos de funcionamento. Devido às emissões geradas, faz-se necessário, portanto, o conhecimento das influências das mesmas na saúde humana e no meio ambiente. Considerando os impactos da termelétrica, tem-se um aumento das substâncias químicas na atmosfera afetando a biodiversidade, no qual, de maneira abrangente comprometem o sistema respiratório e cardiovascular, por exemplo, CO, NO2 e o Material Particulado – MP diminuem a visibilidade, irritam os olhos e danificam a superfície das plantas, enquanto CO2 contribui na intensificação do efeito estufa e SO2 na formação da chuva ácida. Por isso, existe a necessidade de melhor conhecê-los na tentativa de mitigar seus efeitos nocivos.

OBJETIVO DO TRABALHO:

Estudar as tecnologias disponíveis para geração termelétrica de eletricidade e dispositivos de controle de emissões, estimar a emissão de uma atividade termelétrica que gera, a partir de combustíveis fósseis, anualmente 200 MWh e observar quais combinações de processos termelétricos e combutíveis são menos poluentes.

MÉTODOS:

Efetuou-se uma revisão da literatura (teses, artigos, monografias, etc) com o objetivo de conhecer as tecnologias disponíveis para geração termelétrica, seu processo de funcionamento e fatores que influenciam sua instalação. Assistiu-se a minicursos e palestras específicos sobre a temática ambiental, bem como foram realizados seminários para o desenvolvimento do tema pesquisado. Com base nas buscas bibliográficas efetuadas, chegou-se as principais metodologias existentes empregadas em calcular as emissões provenientes de centrais de geração termelétrica. A metodologia escolhida para a determinação da emissão de um determinado composto a partir de uma fonte fixa foi estimada pelo produto de três parcelas: Fator de Emissão (F. E.) do poluente, Poder Calorífico Inferior (PCI) do combustível e Consumo anual deste mesmo combustível. Os fatores de emissão, os poderes caloríficos e as massas específicas de cada combustível testado foram encontrados na literatura. O consumo anual foi estimado a partir do consumo de combustíveis e da produção termelétrica no Brasil em 2011. Juntamente com dados topográficos e meteorológicos, estas emissões servirão de base para alimentar um software que realizará o estudo de dispersão de poluentes na Região Metropolitana de Salvador.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Tomando-se uma termelétrica com geração de 200MWh/ano, através do emprego da equação para estimativa das emissões, verificou-se que as emissões anuais finais dependeram principalmente do consumo de combustível por MWh gerado e do fator de emissão de cada combinação de tecnologia e combustível processado. Em alguns casos, mesmo não possuindo o menor fator de emissão, foi mais relevante consumir menos um dado combustível para gerar uma mesma quantidade de MWh. Os resultados finais mostraram que as seguintes tecnologias com os dados dispositivos de controle apresentaram as menores emissões (kg): para o NOx foi de 60,4 utilizando-se turbuina a gás, queimando-se gás natural com controle via redução catalítica seletiva, para o SOx foi de 2,19 empregando-se o ciclo combinado queimando gás natural, para o poluente CO2 foi de 168 x 103 usando-se o motor de combustão interna empregando óleo diesel, já para MP foi de 0,494 para a turbina a vapor, usando carvão mineral com controle por precipitador eletrostático. Tais resultados reforçam a importância do dispositivo de controle, pois se observou que um combustível como o carvão mineral, apresentou, em função da elevada eficiência de remoção dos precipitadores eletrostáticos, emissões menores de MP.

CONCLUSÕES:

Neste trabalho de pesquisa, estimou-se as emissões atmosféricas provenientes da instalação de uma usina termelétrica. Identificou-se os poluentes emitidos, seus efeitos na saúde ambiental e no bem estar da população, considerando a estrutura dessa fonte fixa, a tecnologia empregada e o combustível consumido. Através dos dados obtidos, pode-se perceber que a emissão de uma determinada substância sofre interferência direta da tecnologia aplicada pela fonte fixa, pelo combustível processado devido à sua composição e por fatores ligados ao consumo do combustível por MWh gerado. Para cada situação estudada, observou-se que a combinação menos poluente de tecnologia termelétrica com combustível processado foi diferente para os vários poluentes. Isto demonstra quão complexa deve ser a decisão de adoção de determinada configuração de geração e a adoção de um determinado dispositivo de controle. Acredita-se que este estudo auxiliará na busca por alternativas mais limpas para a geração de energia elétrica e/ou na seleção de processos termelétricos, baseados em combustíveis fósseis, que sejam menos poluentes.

Palavras-chave: Fonte Fixa, Dispersão Atmosférica, Qualidade do Ar.