Marcelo Rodrigues de Holanda.

O objetivo principal da pesquisa é desenvolver análise exergoeconômica e sem a "internalização" de externalidades, utilizando para isto o modelo encerrado em Balestieri (2002) (Análise pelo Custo Exergético), nas centrais de cogeração abordadas em Holanda (1998) e Holanda e Balestieri (1999a; 1999b) no intuito de se obter o custo exergético de todos os fluxos que se inter-relacionam com a estrutura formada por estes sistemas de cogeração com LU, os quais visam o atendimento prioritário de empresas de reciclagem localizadas em um pólo industrial.

Os modelos de otimização constituem uma importante contribuição para a geração de alternativas de configurações e para a interpretação das relações que se estabelecem entre os componentes. A modelagem de sistemas energéticos a partir das equações básicas da Termodinâmica permite a simulação operacional de tais unidades numa faixa de valores pertinente para os parâmetros assumidos como variáveis de decisão. A análise por meio da 2a Lei da Termodinâmica, associada à análise econômica, ganhou difusão nas últimas duas décadas e é hoje conhecida como análise termoeconômica ou exergoeconômica. Esta abordagem pode ou não estar associada ao emprego de modelos de otimização, caso no qual pode ter por objetivo minimizar os custos operacionais ou as irreversibilidades do sistema como um todo, assim como pode primar pela maximização do benefício líquido do projeto. Este trabalho de iniciação científica tem como objetivo desenvolver, com a ajuda de parte do modelo de otimização proposto em Holanda (2003) e para as duas configurações já abordadas nessa tese, de acordo com o critério de minimização dos custos de investimento e operação/manutenção, o cálculo/otimização de custos exergéticos e exergoeconômicos (incluindo o custo do controle ambiental), a fim de investigar a possibilidade de implantação de um ciclo a vapor e um ciclo combinado destruindo RSM na Região de Guaratinguetá.

Os modelos de otimização constituem uma importante contribuição para a geração de alternativas de configurações e para a interpretação das relações que se estabelecem entre os componentes. A modelagem de sistemas energéticos a partir das equações básicas da Termodinâmica permite a simulação operacional de tais unidades numa faixa de valores pertinente para os parâmetros assumidos como variáveis de decisão. A análise por meio da 2a Lei da Termodinâmica, associada à análise econômica, ganhou difusão nas últimas duas décadas e é hoje conhecida como análise termoeconômica ou exergoeconômica. Esta abordagem pode ou não estar associada ao emprego de modelos de otimização, caso no qual pode ter por objetivo minimizar os custos operacionais ou as irreversibilidades do sistema como um todo, assim como pode primar pela maximização do benefício líquido do projeto. Este trabalho de iniciação científica tem como objetivo desenvolver, com a ajuda do modelo ?environômico? proposto em Holanda (2003) e para as duas configurações já abordadas nessa tese, o cálculo/otimização das rendas energéticas e dos custos do controle ambiental e do dano social anualizados, a fim de sinalizar, em relação a alguns cenários, as melhores perspectivas de se fazer a cogeração com RSM sob a ótica da gestão ambiental, isto é, selecionar as melhores rotas de controle das emissões de poluentes atmosféricos.

Os modelos de otimização constituem uma importante contribuição para a geração de alternativas de configurações e para a interpretação das relações que se estabelecem entre os componentes. A modelagem de sistemas energéticos a partir das equações básicas da Termodinâmica permite a simulação operacional de tais unidades numa faixa de valores pertinente para os parâmetros assumidos como variáveis de decisão. A análise por meio da 2a Lei da Termodinâmica, associada à análise econômica, ganhou difusão nas últimas duas décadas e é hoje conhecida como análise termoeconômica ou exergoeconômica. Esta abordagem pode ou não estar associada ao emprego de modelos de otimização, caso no qual pode ter por objetivo minimizar os custos operacionais ou as irreversibilidades do sistema como um todo, assim como pode primar pela maximização do benefício líquido do projeto. Este trabalho de iniciação científica tem como objetivo desenvolver, de acordo com o critério de minimização dos custos de investimento, operação e dano social, o cálculo de custos ambientais anualizados, a fim de sinalizar, em relação a alguns cenários, as melhores perspectivas de se fazer a cogeração com RSM sob a ótica da gestão ambiental, isto é, selecionar as melhores rotas de controle das emissões de poluentes atmosféricos.

A Termoeconomia é um tema da Engenharia Térmica que envolve análise termodinâmica baseada na 2a Lei (a análise exergética), princípios de análise econômica e fundamentos de otimização matemática (quase sempre apresentada sob a ótica da programação não-linear), de modo a prover ao projetista ou operador do sistema informações não disponíveis por meio das análises energética e econômica convencionais. Este Projeto de Iniciação Científica tem como objetivo principal desenvolver análise exergoeconômica, utilizando para isto o modelo de Valero e Lozano, em duas centrais de cogeração com resíduos sólidos municipais (um ciclo a vapor e um ciclo combinado), com e sem a "internalização" de externalidades ambientais, no intuito de se obter o custo (exergético e termoeconômico) de todos os fluxos que se inter-relacionam com a estrutura formada por estes sistemas, os quais visam o atendimento prioritário de empresas de reciclagem localizadas em um pólo industrial.

Regulamentação e políticas públicas, em geral, tornaram-se objeto de ataque, na maior parte do mundo, a partir do início dos anos de 1980. Durante as décadas anteriores, a intervenção governamental havia sido encarada como algo necessário ou funcional, em diversas áreas, diante das falhas do livre mercado como forma de organização sócio-econômica. Desde a década passada, contudo, as palavras de ordem dominantes passaram a ser "desregulamentação", "falhas de governo" e outras sugerindo maior liberdade de atuação para os mercados. Uma das raras exceções foi a área ambiental. Nesta, em contraste com a tendência, a regulamentação e as políticas públicas cresceram em prestígio, aceitação e abrangência. Não se vê ninguém defendendo a crença de que mercados livres são eficientes no tocante às relações entre a atividade econômica e o meio ambiente. Por outro lado, a ascensão da política ambiental nas agendas governamentais e de outras instituições se fez acompanhar por intenso debate sobre a eficácia de seus instrumentos de comando e controle. Na maioria dos países da Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE), controles diretos sobre o uso de recursos naturais e ambientais foram estabelecidos como principal ferramenta. Contudo, assistiu-se crescentemente à contestação da eficácia de tal tipo de instrumento, em defesa dos chamados mecanismos econômicos. Esse Projeto de Iniciação Científica tem como objetivo mostrar, através de uma análise exergoeconômica, a influência causada pela inclusão (ou "internalização") de taxas ambientais/sociais decorrentes da emissão de poluentes atmosféricos sobre os custos do vapor enviado ao processo e da eletricidade.

Os resíduos sólidos municipais (RSM), atualmente, constituem-se em problema sério nas grandes cidades, visto que a sua disposição inadequada poderá causar inúmeros malefícios tanto à saúde dos seres humanos quanto ao próprio meio ambiente. Uma das informações disponíveis sobre as quantidades de resíduos no Brasil data de um levantamento nacional realizado pelo IBGE em 1989. Segundo esse estudo, diariamente são produzidas no Brasil 242000 toneladas de lixo, das quais cerca de 90000 correspondem aos RSM. O destino desta enorme quantidade de lixo gerado é o seguinte, de acordo com o referido levantamento: céu aberto (76%); aterro sanitário (10%); aterro controlado (13%); usina de compostagem (0,9%); usina de incineração (0,1%). Diante dessa situação e de vários outros apontamentos feitos por muitos pesquisadores, algumas outras técnicas de gerenciamento de RSM (compostagem, incineração e reciclagem) têm sido estudadas e testadas como alternativas à aterragem. Em comparação com a disposição em aterros sanitários, destaca-se, ainda, que a incineração (desde que conduzida de maneira ambientalmente segura) não apresenta o problema da geração e tratamento de percolado, além das emissões gasosas permanentes que caracterizam os aterros sanitários. Porém, o investimento inicial e o custo do processo de incineração são muito maiores. Logo, há uma percepção de que a geração de energia elétrica acoplada à incineração de RSM pode trazer vantagens tanto do ponto de vista energético quanto econômico. Nesse sentido, o objetivo principal deste projeto de iniciação científica é desenvolver análises energética, exergética e econômica em duas tecnologias de cogeração (ciclo a vapor e ciclo combinado), levando em conta o benefício (ou renda) oriundo da prestação de serviços de destruição (ou combustão), de forma a concluir qual ou quais dessas usinas elétricas são viáveis para a geração de eletricidade na Região de Guaratinguetá.

O aumento da demanda de energia elétrica mundial, em conjunção com o ainda reduzido nível de consciência para o uso racional da mesma, faz com que muitos países busquem viabilizar cada vez mais os recursos renováveis (como o lixo urbano e a biomassa) através do emprego da tecnologia de incineração para a geração de eletricidade. Porém, é preciso estar atento aos impactos que tal geração de energia, através da emissão de poluentes atmosféricos, possa causar ao meio ambiente e à sociedade. Nesse sentido, faz-se necessário não só obedecer às leis ambientais, ou empregar tecnologias de redução/controle das emissões (seja as que atuam diretamente na fonte geradora ou as de cunho ambiental intrínseco), mas também articular mecanismos que internalizem externalidades a fim de minimizar os danos sociais e ambientais. Este projeto de iniciação científica tem como objetivo principal calcular, trabalhando com o triplo e o quádruplo da vazão mássica de lixo incinerável na Região de Guaratinguetá, a taxa ou externalidade ambiental unitária ótima (isto é, calcular o custo do dano social unitário ótimo) como sugestão a ser, possivelmente, implantada no Brasil (em função de um mecanismo econômico) por algum órgão de proteção ambiental.

O Laboratório de Matemática Aplicada destina-se à implantação da linha de pesquisa do Departamento Básico, a qual envolve a modelagem matemática e computacional em energia e ambiente, utilizando softwares específicos para cada área de atuação da equipe de pesquisadores.