Cogeração: o que é e quais são suas vantagens para as empresas

A cogeração, também chamada de CHP, da sigla em inglês Combined Heat and Power, é o processo de produção combinada de energia elétrica (e/ou mecânica) e calor. Esse processo ocorre explorando uma única fonte de energia primária, que é o mesmo combustível, que pode ser gás natural, gases especiais, biogás, biometano ou hidrogênio.

• O gás natural é um combustível resultante da decomposição anaeróbica de matéria orgânica que pode ser encontrada na natureza no estado fóssil ou em seu estado natural em jazidas exclusivamente de gás;

• Gases especiais são gases recuperados durante os processos de extração de petróleo e processamento de carvão (gás de petróleo associado ou APG);

• O biogás é um combustível natural obtido por digestão anaeróbica, ou seja, a digestão anaeróbica que ocorre de resíduos orgânicos de descartes vegetais ou animais;

• O biometano é um gás derivado do biogás, que passou por um processo de refinação e purificação, chamado de upgrading;

• O hidrogênio, e em particular o hidrogênio verde, é um gás produzido através da eletrólise da água alimentada por energia de fontes renováveis.

Um projeto de cogeração pode variar de configuração dependendo do gás utilizado como combustível:

• Uma planta de biogás é constituída principalmente por duas partes: a parte de digestão anaeróbica, onde se dá a efetiva produção de biogás (constituída por um ou mais digestores) e a parte de transformação do biogás em energia, ou seja a planta de cogeração.

• No caso do gás natural, por outro lado, não há necessidade de tecnologias a jusante da planta de cogeração, pois o gás é retirado diretamente da rede nacional.

Independentemente do tipo de gás utilizado, as plantas de cogeração geralmente são compostas por um motor de oito tempos, que produz energia mecânica e a transporta para um alternador para gerar eletricidade de baixa tensão, que posteriormente é transformada em média tensão. A recuperação térmica ocorre em duas frentes: a partir da água de resfriamento do motor, por meio de um permutador de calor de placas que permite obter água a alta temperatura e, dos gases de escape que, estando próximos dos 400° C, podem ser utilizados para produzir água quente, água subreaquecida, vapor ou óleo diatérmico por uma caldeira, em vez de serem usados como estão no processo de produção.

O grupo de cogeração é o coração do projeto e a eficiência da planta depende de sua qualidade e confiabilidade, tanto em termos de energia quanto de desempenho econômico geral.

A cogeração representa uma escolha ideal para todos os setores industriais, terciários e de serviços em que existem realidades energéticas, caracterizadas por elevados consumos de energia elétrica e calor, ou realidades que produzem resíduos que podem ser valorizados. As vantagens são inúmeras:

• A eficiência de uso do combustível de partida aumenta em até 85%;

• São produzidas menos emissões de CO2 e gases com efeito de estufa. Além disso, se a produção de energia for por meio de biogás ou biometano, o CO2 emitido é de origem agrícola, portanto, as emissões de CO2 fóssil são zero e o impacto climático é zero;

• Os sistemas de cogeração são resilientes e independentes, ou seja, podem operar em ilha, desconectados da rede e, portanto, são ideais em áreas frequentemente afetadas por apagões ou onde há redes com baixo desempenho;

• Quando integrada numa planta de biogás, a cogeração potencia os materiais residuais e permite a produção de energia renovável;

• A cogeração garante economia substancial na fatura, associada à racionalização da utilização do combustível de arranque e à autoprodução da energia restante;

• Em alguns países, os incentivos se somam às já consideráveis economias econômicas: na Itália, por exemplo, há certificados brancos de eficiência energética e incentivos emitidos pelo GSE para a produção de energia renovável.

Uma planta de cogeração é uma escolha mais eficiente do que a produção separada de energia elétrica e térmica. Uma empresa, para atender às necessidades elétricas e térmicas de seus processos produtivos, tradicionalmente utiliza plantas termoelétricas e caldeiras, com consequências tanto nos consumos quanto nos custos de energia. De fato, nas plantas convencionais de produção de energia elétrica, uma parte da energia térmica não é efetivamente convertida, mas sim dispersa no meio ambiente. Com a cogeração, no entanto, o calor disperso é explorado e usado para o aquecimento ou outros usos.

A eficiência do processo se traduz também na redução dos custos de facturação e na redução das emissões de CO2: esta última é uma das razões pelas quais a cogeração é também uma opção de sustentabilidade. Quando os combustíveis utilizados são biogás, biometano ou hidrogênio verde, produzidos a partir de matrizes de descartes como efluentes zootécnicos, lamas de depuração, fracção orgânica de descartes sólidos urbanos (OFMSW), resíduos agroindustriais ou outros resíduos de culturas, a cogeração permite a valorização de materiais de descarte, que a partir de resíduos se tornam um recurso adequado para a produção de energia renovável.