A questão candente: podemos maximizar a valorização dos resíduos através da co-geração?

A Suíça está entre as nações do mundo com a mais elevada taxa de resíduos per capita produzidos. Os que não são reciclados, cerca de 50% dos resíduos urbanos produzidos, são valorizados através da co-geração. Vamos descobrir mais sobre este processo.

Na classificação da produção de resíduos urbanos, a Suíça está entre os piores países do mundo, com mais de 700 kg de resíduos per capita produzidos por ano (artigo anterior : Política suíça de gestão de resíduos, uma espreitadela atrás das cortinas de um dos países mais eficientes do mundo). Cerca de 50% destes resíduos são reciclados e o resto é incinerado, a energia produzida é depois recuperada sob a forma de electricidade e calor.

A fonte comum de resíduos incinerados provém de residências, escritórios, pequenas empresas, pátios e jardins, instalações públicas e estradas. Qual é a viagem deste material não procurado? Para explicar melhor a situação no Ticino, uma região localizada no sul da Suíça, com particular incidência na instalação de valorização energética de resíduos localizada em Giubiasco (mais informações aqui).

Composição dos resíduos urbanos

De acordo com as estatísticas, os resíduos urbanos recolhidos na Suíça são compostos da seguinte forma:

• 32% de resíduos biogénicos
• 19% de materiais compostos
• 17% papel e cartão
• 13% plástico
• 19% outros

Para explicar melhor, "Resíduos biogénicos" refere-se a resíduos orgânicos, por exemplo, material de origem vegetal, animal ou microbiana. Este termo inclui numerosos tipos de resíduos de diferentes sectores, tais como a agricultura, a indústria agro-alimentar, o consumo privado e a produção de energia.
"Materiais compostos" são materiais compostos de pelo menos dois materiais diferentes que não podem ser separados manualmente. Um exemplo é a Tetra Pack (a embalagem de leite) que consiste em cartão, plástico e alumínio. De acordo com a média suíça, o valor calorífico dos resíduos é de cerca de 3,5 MWh por tonelada.

Fábrica de Resíduos Cantonais Giubiasco para Energia

A central foi concebida para uma potência térmica de 67 MW, calculada para tratar 140'000 toneladas de resíduos por ano. O seu objectivo é recuperar a energia contida nos resíduos através de um sistema de co-geração (caldeira, turbina, gerador) que utiliza o vapor produzido pela combustão e transforma-o em energia eléctrica e térmica. Um fluxo de ar forçado é colocado em combustão para fornecer a quantidade necessária de oxigénio e manter a temperatura constante. Nenhum outro aditivo é adicionado para alimentar o fogo.

Alguns dados:

• 2 linhas paralelas independentes de incineração
• A capacidade de eliminação de uma linha é de cerca de 230 toneladas por dia
• Tecnologia de combustão em grelha móvel
• Potência térmica 2 x 33.5 MW
• Disponibilidade da operação 8'000h/ano
• Recuperação e produção de electricidade 16 MW (nominal)
• Recuperação e produção de energia térmica de 10 MW para 30 MW térmicos
• Tratamento de gases de combustão em 4 fases: electrofiltro, torre de lavagem, catalisador, filtro de sacos

Produção de energia eléctrica

Os fumos gerados pela combustão de resíduos (com temperaturas superiores a 1000ºC) circulam da fornalha através da caldeira. Os permutadores de calor no interior da caldeira recuperam o grande calor contido nos fumos. Graças aos permutadores de calor, a energia térmica dos fumos é transferida para a entrada de água da caldeira, que assim se vaporiza. A caldeira pode produzir cerca de 39 toneladas por hora de vapor a 400 °C a uma pressão de 40 bar. O vapor gerado desta forma acciona uma turbina que, juntamente com um gerador, transforma a energia térmica em energia eléctrica. A electricidade produzida é alimentada na rede eléctrica (cerca de 100'000'000 kWh por ano) igual às necessidades anuais de aproximadamente 23'000 famílias (considerando um consumo médio de 4'500 kWh/ano). Uma parte é também utilizada para as necessidades eléctricas da própria instalação.

Produção térmica - aquecimento distrital

O aquecimento urbano é um sistema de aquecimento urbano constituído por uma rede de condutas, isoladas e enterradas, para a distribuição de calor, sob a forma de água quente, produzido por uma única central. Este calor é distribuído a clientes residenciais, comerciais, hospitalares, artesanais e industriais. O calor produzido pela combustão de resíduos (calor residual) nos fornos da central de resíduos de energia é utilizado para produzir água quente a 105 °C.

Como meio de transferência de calor, a água aquecida é transportada da fábrica para os edifícios individuais por meio de uma estação de bombagem e uma rede de tubos de aço isolados e subterrâneos em circuito fechado. A rede de aquecimento distrital consiste em duas condutas lado a lado e isoladas termicamente, uma de entrega e outra de devolução.
Uma vez alcançado o edifício, o calor é transferido através de um permutador de calor, que substitui a caldeira, para a instalação de distribuição interna. No permutador, a energia térmica é transferida entre dois fluidos, assegurando que a água quente chega ao sistema doméstico para aquecimento e uso sanitário graças à tubagem de entrega, e que a água fria regressa à fábrica com a tubagem de retorno, para ser novamente aquecida. Tudo isto sem alterar os sistemas de distribuição no interior do edifício.
A fábrica pode servir instalações localizadas a vários quilómetros de distância. O comprimento do par de tubos da fábrica analisada, são de cerca de 20 km. A energia térmica recuperada é suficiente para aquecer simultaneamente até 2'500 famílias.

Escória

A escória, que são os componentes que resistem à combustão, são recolhidos num extractor a jusante do forno. A incineração reduz o volume de resíduos em 90% e o peso em 75-80%, destruindo germes patogénicos. A escória, antes do seu armazenamento final em aterros, é filtrada para extrair, e portanto reciclar, os metais contidos, com benefícios ambientais significativos. O material recuperado (ferro, alumínio e aço inoxidável) ascende a cerca de 11% da quantidade de resíduos.

Conclusões

Somos uma sociedade que produz cada vez mais resíduos. Infelizmente, actualmente, nem todos os resíduos são reciclados. Como este exemplo demonstra, os resíduos que não são reciclados também podem ser valorizados e isto, por exemplo, através da co-geração. Embora o ideal seja prevenir e reduzir a geração de resíduos para gerar uma produção mínima a zero, nem sempre é possível alcançá-lo. Assim, maximizar a utilização de resíduos, melhorar as nossas estratégias de reciclagem, bem como assegurar uma eliminação segura e amiga do ambiente, são aspectos cruciais para a implementação do nosso sistema.

Referências:

• Confederazione Svizzera, Ufficio Federale dell'ambiente UFAM (2016): "Smaltire i rifiuti, Illustrazione della situazione in Svizzera".
• Azienda Cantonale dei rifiuti. "Il termovalorizzatore" https://aziendarifiuti.assolo.net/Il-termovalorizzatore-83cc8700
• Teris SA. "Teleriscaldamento del Bellinzonese". http://www.teris.ch/page.asp?load=1&title=Home