• Mateus Pinheiro

Os Sistemas Isolados e o uso da biomassa de resíduo madeireiro para geração

Por Mateus Pinheiro *


O fornecimento de energia elétrica à população brasileira de forma equânime, sustentável e com tarifas módicas é um desafio constante, tendo em vista a extensão territorial do solo brasileiro em moldes continentais, a diversidade hidrológica do país e as disparidades socioeconômicas espalhadas pelas cinco regiões que compõem o Brasil.


O Sistema Interligado Nacional (SIN) é o conjunto de instalações e equipamentos que, através da malha de transmissão que interconecta os sistemas elétricos, permite o suprimento de eletricidade nas regiões do país. Por meio dele há a transferência de energia entre subsistemas e a exploração da diversidade entre os regimes hidrológicos das bacias.


Porém, algumas localidades dependem de fontes de geração local por não possuírem sistema de fornecimento de energia elétrica interligado ao SIN. Essas localidades são abastecidas pelos Sistemas Isolados.


De acordo com o Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) (2022), atualmente há 165 Sistemas Isolados no Brasil, sendo a maior parte na Região Norte do país, principalmente no estado do Amazonas, com 95 deles. A figura abaixo aponta a quantidade em cada Unidade da Federação e as respectivas cargas, em MWmed.



Fonte: ONS (2022)


Esses sistemas são abastecidos por termelétricas movidas a biomassa (4,6%), gás natural (14,4%) e pela fonte hidráulica (0,4%) em sua minoria. Porém, a predominância de abastecimento é de usinas termelétricas movidas a óleo diesel, representando 80,5% do total (ONS, 2022).


Baseado nos dados da Empresa de Pesquisa Energética (EPE), atualmente a população abastecida pelos Sistemas Isolados gira em torno de 3 milhões de pessoas. Há desde pequenas comunidades, com população de 15 habitantes, como é o caso de Maici (RO), até cidades maiores como Boa Vista (RR), com 436.000 habitantes. Sim, ainda possuímos uma capital não interligada ao SIN! Com relação à carga, dados do ONS (2022) demonstram que o total dos Sistemas Isolados em 2022 representa 442 MW médios, cerca de 0,6% da carga total do país.


Apesar de uma carga relativamente baixa, abastecer esses Sistemas Isolados não é uma tarefa fácil (e muito menos barata). O problema é que as localidades isoladas, assim como foi apontado, dependem em sua maioria da geração termelétrica a diesel. Pois bem, as tais termelétricas, conhecidas pelos seus altos custos em momentos de crise hídrica no SIN, vivem em pleno funcionamento nesses sistemas. Além de possuírem um Custo Variável Unitário (CVU) muito alto, assim como apontam Sampaio e Pereira (2018), o diesel na região enfrenta desafios para chegar até as usinas.


A maior parte das localidades dependentes desses sistemas encontra-se ao longo dos canais dos rios, importante via de transporte da Região Norte. Assim, o suprimento de energia elétrica depende de uma logística complexa por conta do fornecimento de diesel. Utiliza-se em alguns momentos os modais fluvial e rodoviário para seu transporte e a dependência das condições climáticas de cheias e secas dos rios pode trazer a necessidade de armazenamento desse combustível por longos períodos. Dessa forma, os custos de geração são superiores ao SIN (EPE, 2022).


O alto custo dessa fonte traz impactos financeiros que atingem não só os consumidores locais, o que se torna perceptível se analisarmos a Conta de Desenvolvimento Energético (CDE). A CDE é um fundo setorial que visa custear políticas públicas do setor elétrico, tais como a universalização do serviço de energia elétrica em todo o território, descontos tarifários a usuários de baixa renda, geração e consumo de energia de fontes incentivadas, entre outros (CCEE, 2022).


Apesar de financiar outras políticas públicas, a principal parcela custeada pela CDE é a Conta de Consumo de Combustíveis (CCC), que visa a modicidade tarifária em Sistemas Isolados. A CCC é um encargo do setor elétrico usado para cobrir a diferença entre o custo de geração nos Sistemas Isolados e o custo médio da energia no Ambiente de Contratação Regulada (ACR) do SIN. Essa conta foi criada pela Lei nº 5.899/1973 e tinha como objetivo o rateio dos custos com combustíveis utilizados no SIN, porém, desde 1992 a CCC é utilizada para cobrir os custos de combustíveis apenas dos Sistemas Isolados.


Os recursos da CDE são arrecadados pelos pagamentos realizados pelos concessionários e autorizados a título de Uso de Bem Público (UBP), pelas multas aplicadas pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) e pela transferência de recursos da União (CCEE, 2022). Porém, a principal fonte de recursos da CDE é por meio das Quotas CDE-Uso, que são quotas anuais pagas pelos consumidores de energia elétrica, mediante encargo incluído nas Tarifas de Uso dos Sistemas de Distribuição (TUSD) e Transmissão (TUST).


Recentemente, a ANEEL aprovou o orçamento da CDE no valor de R$ 32,09 bilhões para o ano de 2022, um reajuste de 34,2% em relação a 2021. Entre as receitas, as Quotas CDE-Uso foram responsáveis por R$ 30,21 bilhões, 94% do total. Entre os gastos da CDE em 2022, R$ 11,96 bilhões são destinados à CCC, ou seja, mais de 37% dessa conta é utilizado para custear a geração nos Sistemas Isolados. O painel interativo no Power BI divulgado pela ANEEL (2022) lista as despesas e receitas da CDE, sendo possível perceber o aumento expressivo dos seus valores, puxados pela CCC.


Além das altas cifras, é importante se atentar também para a questão ambiental. Reis (2017) cita que a geração de eletricidade por meio de centrais termelétricas é a segunda maior produtora dos gases-estufa no mundo, perdendo apenas para o setor de transportes. As emissões sulfurosas de usinas que utilizam combustíveis derivados de petróleo são maiores e, ademais, pode haver também o lançamento de efluentes líquidos e sólidos.


O Planejamento do Atendimento aos Sistemas Isolados estimou para o ano de 2023 a emissão de cerca de 2,018 milhões de toneladas equivalentes de dióxido de carbono (CO2) decorrentes da geração de energia para abastecer as localidades isoladas. Desse valor, quase 80% são referentes ao uso do diesel como combustível (EPE, 2022).


Efluentes líquidos também podem se tornar presentes no processo, como os advindos de possíveis vazamentos de tanques de combustíveis, falhas de válvulas e/ou rompimentos de selos de bombas. A forma do suprimento de diesel na região, por meio de rios e estradas, pode ser uma fonte de contaminação em casos de acidentes de transportes.


De forma paralela à problemática do abastecimento dos Sistemas Isolados, o desmatamento em solos amazônicos avança em níveis jamais vistos. Dados do Instituto do Homem e Meio Ambiente da Amazônia (Imazon) apontam que o desflorestamento na Amazônia durante o ano de 2021 foi o pior em 10 anos, com um crescimento de 29% em relação a 2020. Foram destruídos entre janeiro e dezembro de 2021 mais de 10.300 km² de mata nativa, área equivalente à metade do estado de Sergipe. Acre, Amazonas, Maranhão, Mato Grosso, Pará, Rondônia, Roraima e Tocantins bateram recordes com as maiores áreas de floresta destruídas nos últimos 10 anos (Imazon, 2022).


Ainda de acordo com o Imazon, o ano de 2022 continua com tendência semelhante. No primeiro semestre ocorreu a maior destruição da floresta amazônica dos últimos 15 anos. Entre janeiro e junho foram derrubados 4.789 km², quase 20% a mais do que no mesmo período do ano passado.


Mas engana-se quem pensa que toda essa madeira explorada é aproveitada. As cadeias produtivas do processamento mecânico da madeira possuem baixo grau de aproveitamento da matéria prima. Em muitos locais, os maquinários e técnicas utilizadas são precárias, resultando em uma baixa produtividade na indústria madeireira e gerando um alto volume de resíduos não aproveitáveis. Autores como Costa et al. (2020) citam que o desperdício de madeira na forma de resíduos supera os 60%, podendo chegar em até 80%.


Para muitas empresas o armazenamento desses resíduos não é considerado uma etapa importante. Geralmente eles são empilhados no entorno das madeireiras, onde posteriormente ocorre a queima e em poucos casos há comercialização ou doação desses resíduos. O descarte é um grande problema, pois se torna mais fácil dar destino aos de menores dimensão, tais como pó de serra e serragem, enquanto resíduos maiores ficam empilhados e acumulados em locais adjacentes às marcenarias (COSTA et al., 2020).


Porém, é possível aliar as adversidades a fim de construir uma solução para as duas. Os resíduos madeireiros compõem parte da biomassa disponível para geração de eletricidade. Esse tipo de insumo é explorado a partir da utilização de restos oriundos da colheita e transformação de madeira, tais como refilos, serragem, cascas, maravalha e cavaco (PREILIPPER et al., 2016). Dessa forma, uma possível fonte de combustível para centrais termelétricas encontra-se na queima desse resíduo madeireiro, que tem a capacidade calorífica da madeira como aliada.


A utilização da biomassa plantada como combustível apresenta vantagens ambientais inexistentes em combustíveis fósseis. Como não emite óxidos de nitrogênio e enxofre, além do fato do CO2 lançado na atmosfera durante a queima ser absorvido na fotossíntese das plantas, o balanço de emissões na queima dessa biomassa é praticamente nulo (Reis, 2017).


Especificamente sobre a biomassa de resíduo madeireiro, há também a vantagem de ser um combustível com origens mais diversificadas, podendo ser adquirido de diversos fornecedores e não possuindo a competição com outros usos, assim como a biomassa do bagaço de cana. Além disso, dar melhores destinos para esses resíduos traria diminuição do risco de incêndios, desenvolvimento local e maior impacto na economia regional, além de uma maior diversificação nas fontes energéticas e menor dependência externa relativa aos combustíveis fósseis.


Alguns estudos detalham a capacidade de conversão energética de diversos tipos de biomassa. Coelho et al. (2008) indicam que para o caso dos resíduos de madeira em tora é necessário ter conhecimento principalmente da massa e do Poder Calorífico Inferior (PCI) desse resíduo. Um mapeamento das espécies de madeira exploradas nas proximidades das localidades isoladas e das respectivas quantidades de resíduo gerado seria essencial para atestar a viabilidade dessa fonte.


Quando analisamos a participação desse tipo de fonte energética no mundo, a International Renewable Energy Agency (IRENA), em sua publicação Renewable Capacity Statistics 2021, não diferencia os resíduos de madeira de outros tipos de biomassa, mas traz dados para biocombustíveis sólidos e resíduos renováveis. Entre 2011 e 2020 o potencial em MW advindo dessa fonte praticamente dobrou em todo o planeta, com destaque para o Continente Asiático e a União Europeia.


Exemplos de sucesso já são presentes no Brasil. A usina termelétrica Onça Pintada, em Três Lagoas (MS), possui 50 MW de capacidade instalada e utiliza cascas, tocos e raízes nas caldeiras como forma de combustível. A construção teve custos na ordem de R$ 400 milhões e a usina consome 1.500 toneladas de biomassa diariamente.


Apesar desse exemplo positivo, o uso da silvicultura e da lenha de florestas energéticas ainda possui uma participação tímida na atividade florestal brasileira, assim como aponta Tolmasquim (2016). Abaixo, é possível analisar a potência em MW advinda de usinas que utilizam biomassa como fonte de geração no Brasil e a participação dos resíduos de madeira entre os anos de 2013 e 2020, de acordo com os dados do Balanço Energético Nacional (BEN) de 2021.


Fonte: EPE (2021)


Alguns municípios podem se tornar boas vitrines para a implantação de usinas que utilizam o resíduo madeireiro como combustível. Feijó (AC), por exemplo, é destaque na exploração de madeira, sendo responsável pela produção de quase 79 mil metros cúbicos de tora durante o ano de 2020 e pela exploração de mais de 13 mil hectares, assim como apontam os dados da Imazon.


Esse município, que tem evidência no Acre nesse tipo de atividade comercial, também não é interligado ao SIN. De acordo com o Sistema de Informações de Geração da ANEEL (SIGA), o fornecimento de energia elétrica na região é dependente de uma usina térmica a diesel de 6,25 MW e espera também a construção de outra usina semelhante de 7,48 MW. Se a exploração madeireira seguir o ritmo comprovado pelos estudos citados previamente, haveria a produção de uma grande quantia de resíduo. Parte da potência, ou até sua totalidade, poderia ser obtida ao aproveitar o descarte da madeira residual, explorando-a como combustível.


Esse exemplo não ocorreria apenas no município acreano, mas também em outras localidades isoladas. Tendo em vista que a maior parte delas se encontra na Região Norte e essa é a faixa do Brasil onde há maior exploração de madeira e desperdício de resíduos florestais, é necessário unir duas problemáticas que podem dar início a uma solução única.


Portanto, o alto custo de derivados do petróleo, influenciado por aspectos como a pandemia da Covid-19 e mais recentemente pela guerra entre Ucrânia e Rússia, aumenta os dispêndios com o abastecimento de Sistemas Isolados. Ademais, o CVU dessas termelétricas é consideravelmente alto. Esses custos oneram não só consumidores locais, mas de todo o país, assim como foi exposto ao falar de CDE e CCC. Além disso, a utilização de diesel nas termelétricas é responsável pela emissão de enormes quantidades de poluentes, justamente quando a modernização do Setor Elétrico visa a descarbonização. Dessa forma, é necessário estimular o avanço de fontes renováveis e diminuir a dependência do diesel, e o uso do resíduo madeireiro em usinas termelétricas pode se tornar um meio de atingir tal objetivo.


Sabe-se que para atestar a viabilidade técnica e econômica desses empreendimentos é necessário um planejamento adequado e detalhado, além de estudos acerca das características das espécies de madeira da região. Desafios como o transporte dessa biomassa até as usinas também pode ser uma temática complexa. Porém, no âmbito do planejamento energético, o mais importante é pensar de forma ampla e tentar achar soluções sustentáveis e criativas.


Referências

ANEEL. Conta de Desenvolvimento Energético. 2022. Disponível em: https://app.powerbi.com/view?r=eyJrIjoiZDBlNjg1N2ItYjlhOC00YmVhLTlkMWQtNzkzZWYyYzRlNDgyIiwidCI6IjQwZDZmOWI4LWVjYTctNDZhMi05MmQ0LWVhNGU5YzAxNzBlMSIsImMiOjR9. Acesso em: 18 ago. 2022.


ANEEL. Sistema de Informações de Geração da ANEEL – SIGA. 2021. Disponível em: https://app.powerbi.com/view?r=eyJrIjoiNjc4OGYyYjQtYWM2ZC00YjllLWJlYmEtYzdkNTQ1MTc1NjM2IiwidCI6IjQwZDZmOWI4LWVjYTctNDZhMi05MmQ0LWVhNGU5YzAxNzBlMSIsImMiOjR9. Acesso em: 18 ago. 2022.


CCEE. Contas Setoriais - CDE. 2022. Disponível em: https://www.ccee.org.br/mercado/contas-setoriais/conta-de-desenvolvimento-energetico-cde. Acesso em: 18 ago. 2022.


COELHO, Suani Teixeira et al. Projeto Fortalecimento Institucional do CENBIO, Convênio 007/2005 – MME. Atlas de Bioenergia do Brasil, São Paulo, p. 1–54, 2008. Disponível em: http://www.moretti.agrarias.ufpr.br/eletrificacao_rural/livro_atlas_de_bioenergia_2008.pdf. Acesso em: 18 ago. 2022.


COSTA, Dáfix Dantas et al. Gerenciamento De Resíduos Sólidos Do Pólo Industrial Madeireiro De Cruzeiro Do Sul, Acre. Engenharia Florestal: Desafios, Limites e Potencialidade, [s. l.], p. 425–441, 2020. Disponível em: https://doi.org/10.37885/200801143. Acesso em: 18 ago. 2022.


EPE. Balanço Energético Nacional - BEN 2021. Empresa de Pesquisa Energética, [s. l.], p. 268, 2021. Disponível em: https://www.epe.gov.br/sites-pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/PublicacoesArquivos/publicacao-601/topico-596/BEN2021.pdf. Acesso em: 18 ago. 2022.


EPE. Planejamento do Atendimento aos Sistemas Isolados Horizonte 2022 – 2026 Ciclo 2021. Rio de Janeiro: Empresa de Pesquisa Energética, 2022. Disponível em: https://www.epe.gov.br/sites-pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/PublicacoesArquivos/publicacao-652/EPE-NT-Planejamento%20SI-Ciclo_2021_r2.pdf. Acesso em: 18 ago. 2022.


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IRENA. Renewable capacity statistics 2021 Statistiques de capacité renouvelable 2021 Estadísticas de capacidad renovable 2021. [S. l.: s. n.], 2021. Disponível em: https://www.irena.org/publications/2021/March/Renewable-Capacity-Statistics-2021. Acesso em: 18 ago. 2022


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PREILIPPER, Udimara Erica Mattei et al. Aproveitamento do resíduo madeireiro na produção de energia termoelétrica no município de Marcelândia-MT. Desenvolvimento e Meio Ambiente, [s. l.], v. 36, p. 411–428, 2016. Disponível em: https://doi.org/10.5380/dma.v36i0.39802. Acesso em: 18 ago. 2022


REIS, Lineu Belico dos. Geração de Energia Elétrica. 3ª ed. Barueri: Manole, 2017. ISBN: 978-65-557-6224-2.


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TOLMASQUIM, Mauricio Tiomno. Energia Termelétrica: Gás Natural, Biomassa, Carvão, Nuclear. Rio de Janeiro: EPE, 2016. ISBN 978-85-60025-05-3. Disponível em: https://www.epe.gov.br/sites-pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/PublicacoesArquivos/publicacao-173/Energia%20Termel%C3%A9trica%20-%20Online%2013maio2016.pdf. Acesso em: 18 ago. 2022.



* Mateus Pinheiro é aluno da Head Energia, graduado em Engenharia de Energia e em Gestão da Qualidade. Tem experiência em regulação no Setor Elétrico Brasileiro e vendas no Mercado Livre de Energia..



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