Explorando as características do biogás gerado por resíduos sólidos urbanos no Brasil e seu impacto na geração de energia no país - Kirsten, Leonardo Brito [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023)
Este trabalho de conclusão de curso investigou o potencial do biogás derivado de resíduos sólidos urbanos (RSU) em aterros sanitários no Brasil, explorando suas implicações ambientais e energéticas. Para isso, foi feita uma avaliação abrangente das composições físicas e químicas dos RSU, bem como das características do biogás gerado por eles. Dessa maneira, este estudo identificou que cada tonelada de RSU brasileiro gera em média 335,99 m³ de biogás em sua decomposição anaeróbia completa, com uma concentração volumétrica de 51,39% de metano e um poder calorífico inferior de 5.020,06 kcal/m³. Esses dados embasaram cálculos de conversão energética, revelando que, ao extrapolar para a totalidade de RSU gerados anualmente no Brasil, o biogás por eles gerado teria potencial para atingir uma potência instalada de até 2.564 MW, porém, atualmente, apenas 5,6% dos RSU são direcionados para aterros com infraestrutura de aproveitamento de biogás. Por isso, o estudo buscou fazer uma projeção do aproveitamento deste potencial para 2040 e compará-lo com metas nacionais estabelecidas no Plano Nacional de Resíduos Sólidos, a fim de avaliar a conformidade das previsões do uso de biogás para geração de energia. Os resultados revelaram que o cenário em 2040 terá capacidade de atingir até 1.093 MW de potência instalada a partir do biogás de aterros sanitários com aproveitamento energético, o que, levando em consideração a meta de 257 MW para este mesmo ano, revela que ela tem margem para ser concretizada. Os resultados indicam uma perspectiva promissora para o aproveitamento do biogás de aterros sanitários como fonte de energia renovável, destacando seu papel na gestão sustentável de RSU, na redução de emissões de gases de efeito estufa e na contribuição para a matriz energética nacional.

This final course project has investigated the potential of biogas derived from municipal solid waste (MSW) in landfills in Brazil, exploring its environmental and energy implications. To do this, a detailed assessment was made of the physical and chemical composition of MSW, as well as the characteristics of the biogas it generates. This study found that each ton of Brazilian MSW generates an average of 335.99 m³ of biogas during its complete anaerobic decomposition, with a volumetric concentration of 51.39% methane and a lower calorific value of 5,020.06 kcal/m³. This data was used as a basis for energy conversion calculations, revealing that, when extrapolated to the total amount of MSW generated annually in Brazil, the biogas generated would have the potential to reach an installed capacity of up to 2,564 MW, but currently only 5.6% of MSW is sent to landfills with biogas conversion infrastructure. For this reason, the study sought to make a projection of the use of this potential for 2040 and compare it with the national targets established in the National Solid Waste Plan, to assess the conformity of the forecasts for the use of biogas for energy generation. The results revealed that the scenario for 2040 will have the capacity to reach up to 1,093 MW of installed capacity from landfill biogas with energy use, which, taking into account the target of 257 MW for the same year, shows that it has room to be achieved. The results indicate a promising outlook for the use of landfill biogas as a renewable energy source, highlighting its role in the sustainable management of MSW, in reducing greenhouse gas emissions and in contributing to the national energy matrix.
Exploring the characteristics of biogas generated by municipal solid waste in Brazil and its impact on energy generation in the country
Keywords: Biogás; Resíduos sólidos urbanos; Aterros sanitários; Metano; Energia renovável; Gestão de resíduos; Plano Nacional de Resíduos Sólidos; Biogas; Municipal solid waste; Landfills; Methane; Renewable energy; Waste management; National Solid Waste Plan