As quantidades de GEE geradas não são, necessariamente, emitidas. Sistemas de coleta e combustão funcional podem ser instalados operando com eficiência, em alguns casos, superior a 99% de conversão do CH4 em CO235.
A expressão (12) mostra que a emissão de GEE pode ser estimada pela diferença entre a quantidade gerada e a quantidade recuperada.
Emissão de GEE = GEE gerado - R (12)
35
Potência elétrica = 17MWe
=>
ε
= 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑅𝑆𝑈 = 17
62,5 = 27,2 %
Potência RSU = 30.000 kgRSU
ℎ . 7,5 MJ kgRSU . 1 3600 𝑠 ℎ = 62,5MWe
onde:
Emissão de GEE Emissão de gás de efeito estufa [gGEE]
GEE gerado Massa de gás de efeito estufa gerado [gGEE]
R Massa de gás de efeito estufa recuperado [gGEE]
Tratando da emissão de GEE pelos resíduos dispostos no solo, no Estado de São Paulo, prosperaram os projetos de Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL). A quantidade de GEE recuperada (R) corresponde àquela certificada no período de 2003 a 2015 pela Autoridade Nacional Designada (AND) dos projetos desenvolvidos nos aterros do Estado de São Paulo. Estes dados são apresentados na Tabela 30 (p. 142)36. Esta quantidade pode ter sido subestimada em até 20%, pois foram descontadas as quantidades correspondentes à Linha de Base, ou seja, uma quantidade de metano, que já era queimada antes do Projeto e que, por esta hipótese, não seria adicional ao projeto de MDL. Magalhães et al (2010, p. 12) mostram que a quantidade de metano que passava pela combustão correspondia a menos de 1%.
2.4.1 Emissão evitada de GEE pela não geração, redução, reuso e reciclagem
A não geração e 3R são opções em que, mantidas as condições de produção e consumo, resíduos não são gerados. Estima-se a emissão evitada devida à reciclagem de resíduos.
Um indicador que trata da não geração e do 3R é a taxa de coleta de resíduos. Esta quantidade pode variar em função do poder aquisitivo da população, da característica dos produtos comercializados em cada local e da aplicação de medidas educativas de 3R. Chi e Long (2011, p. 26) consideram que o 3R é condição chave para uma política bem-sucedida de gestão de resíduos.
A reciclagem dos resíduos deve promover a redução de emprego de matéria prima nova e, por consequência, a redução do uso de energia e água. Promove também a redução dos resíduos destinados à disposição no solo ou algum tratamento final como incineração, por exemplo. Godecke (2013, p. 143), aplicando a técnica de análise de ciclo de vida (ACV), após avaliar
36 SANTOS, M. M. O., Comunicação pessoal recebida do supervisor especialista em análise de efeito estufa do Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento - PNUD, 2014.
diferentes métodos e fatores de emissão, emprega a fórmula descrita pela expressão a seguir sobre emissão de GEE evitada pela reciclagem de resíduos.
Emissão evitada GEE= Mreciclado. FEi (13)
onde:
Emissão evitada de GEE Massa de GEE cuja emissão é evitada [gGEE]
Mreciclado Massa de resíduos reciclados [gRSU]
FE Fator de emissão evitada de GEE [gGEE.kgRSU-1]
Os fatores de emissão evitada de GEE são apresentados na Tabela 34 (p. 147) e já incluem a emissão devida ao consumo de energia na fabricação de bens.
2.4.2 Emissão de GEE pelo tratamento biológico de RSU
O digestor anaeróbio deve ser dotado de dispositivos de controle de emissão atmosférica, odor e máximo aproveitamento do metano gerado. O IPCC sugere o emprego da expressão (14).
GEEemissão =∑(Mk.FEk).10-3 - R (14)
onde:
GEEemissão Massa de GEE emitido [gGEE]
Mk Massa de resíduos tratados [gGEE]
FEk Fator de emissão de GEE [gGEE.kgRSU-1]
R Total de GEE recuperado [gGEE]
𝑘 Compostagem aeróbia
Digestão anaeróbia em digestor
Os dados empregados para estimar esta emissão são apresentados na Tabela 31 (p. 144)
2.4.3 Emissão de GEE pela gaseificação ou pirólise do RSU
O IPCC não prevê a estimativa da emissão pela gaseificação ou pirólise do resíduo. Seguindo um raciocínio similar ao empregado na estimativa do processo biológico, a expressão (15) trata da emissão de GEE devida à gaseificação ou pirólise do resíduo.
GEEemissão =∑(Mk.EFk).10-3 - R (15)
GEEemissão Emissão de GEE [GgGEE]
Mk Massa de resíduo gaseificado [GgGEE]
EFk Fator de emissão de GEE [gGEE.kgRSU-1]
R Total de GEE recuperado [GgGEE]
𝑘 Gaseificador
Em um gaseificador ou em um reator pirolítico, o aquecimento em atmosfera com baixa concentração de oxigênio37 resulta na geração dos gases listados na Tabela 8 (p. 68), que, por falhas na vedação podem ser emitidos. Os gases gerados podem ser recuperados e usados como combustível. A emissão de GEE vai depender da composição do gás gerado e das falhas de vedação do equipamento de gaseificação ou pirólise.
Da fração de gás combustível gerado e recuperado, a parcela queimada, derivada de biomassa implica emissão nula e a queima de gás de origem fóssil implica emissão de gás de efeito estufa, IPCC (1996). Assim, o gás combustível gerado pela gaseificação ou pirólise de materiais fósseis diferencia-se daquele produzido pela gaseificação de biomassa da mesma forma como se diferencia a emissão pela incineração.
2.4.4 Emissão de GEE pela incineração do RSU
A expressão (16) apresenta a formulação do IPCC (2000, p. 5.25) para a estimativa da emissão de CO2 pela incineração de resíduos.
𝐸𝑚𝑖𝑠𝑠ã𝑜𝐶𝑂2 = ∑(𝐼𝑊𝑚 𝑖 . 𝐶𝐶𝑅𝑚. 𝐹𝐶𝐹𝑚. 𝐸𝐹𝑚. 44 12) (16) onde:
EmissãoCO2 Emissão de CO2 [GgCO2.ano-1]
IW Resíduo incinerado [Gg_resíduo.ano-1]
CCR Carbono contido no resíduo [GgC.Gg_resíduo-1]
FCF Fração de carbono fóssil no resíduo tipo m [adimensional]
EF Eficiência de queima dos incineradores [adimensional]
44/12 Razão entre as massas moleculares de CO2 e C [gCO2.gC-1]
𝑚 Tipo de resíduo: Cf. Tabela 25 (p. 134).
O IPCC (2006) orienta para que a estimativa de emissão de N2O e CH4 por incineração de resíduos seja feita de acordo com a expressão (17).
𝐸𝑚𝑖𝑠𝑠ã𝑜𝑁2𝑂 = ∑(𝐼𝑊. 𝐹𝐸). 10−6 𝑖
(17)
onde:
EmissãoN2O Emissão de N2O ou CH4 [GgN2O.ano- 1 ouGgCH4.ano-1 ]
IWn Resíduo incinerado por tipo n [Gg_resíduo.ano-1]
EFn Fator de emissão de N2O ou CH4 [kgN2O.GgRSU-1]
10-6 Fator de conversão de G para k
A estimativa da fração de carbono fóssil dos resíduos, indicada na expressão (16), é estimada pela expressão (18):
𝐶𝐶𝑅. 𝐹𝐶𝐹 = ∑ 𝐶𝐶𝑅𝑚. 𝐹𝐶𝐹𝑚. 𝐹𝑟𝑎çã𝑜 𝑑𝑒 𝑅𝑆𝑈𝑚 𝑚
(18)
onde:
CCR conteúdo de carbono dos resíduos [adm]
FCF fração de carbono fóssil do carbono [adm]
CCR.FCF fração de carbono fóssil dos resíduos [adm]
𝑚 componente dos resíduos [adm]
Fração de RSU fração de componente dos resíduos [adm]
2.4.5 Emissão de GEE pela disposição do rejeito no solo
O método de estimativa de geração de GEE pela disposição de resíduos no solo é explicado na seção 2.2.2 (p. 97). A emissão destas quantidades para a atmosfera pode ser evitada pela instalação de sistemas de coleta e combustão ou uso energético do metano. Nos lixões, pela precariedade associada a esta classificação, infere-se que a recuperação não seja praticada e a que emissão seja igual à geração. No aterro sanitário, os cuidados construtivos e de operação determinam as eficiências de geração de metano e da fração recuperada.