Otimização do Mix de Produção Renovável em Estações de Tratamentos de Águas Residuais (ETAR): Análise de Cenários na ETAR do Barreiro/Moita

Abstract

intensivo de energia, com um balanço energético consideravelmente negativo. A produção interna de bioenergia cobre apenas uma parte do consumo energético total inerente ao seu funcionamento. A integração de energias renováveis ao nível das ETAR, em que a produção energética das mesmas tem como função o suprimento das suas necessidades, poderá constituir uma solução atraente do ponto de vista económico e ambiental. O presente estudo passa pela análise da variação do consumo da ETAR do Barreiro/Moita com o aumento de águas residuais tratadas, e para além disto, será analisado o processo de digestão anaeróbia (DA) e cogeração do biogás produzido. Posteriormente, recorrendo a diferentes cenários explorativos, serão dimensionados sistemas fotovoltaicos, quer para a obtenção de um balanço energético o mais próximo do nulo possível, quer visando a otimização económica do investimento. Os consumos energéticos específicos da ETAR, em termos de energia consumida por carga mássica tratada, apresentaram o efeito de escala, o que se repercute no consumo elétrico total da instalação, aplicando-se uma relação positiva entre quantidade efluente tratado na ETAR e a eficiência energética da mesma. Posteriormente à análise de consumos da ETAR e as relações verificadas no processo de DA em 2018, ao implementar uma instalação solar fotovoltaica com uma potência igual à máxima permitida de ligação à rede elétrica de serviço publico (RESP), ter-se-á uma produção correspondente a 60% do consumo. Por outro lado, ao considerar-se as cargas tratadas anualmente em sólidos suspensos totais (SST), iguais aquelas para qual a ETAR foi dimensionada, os valores do parâmetro, produção face ao consumo, são de aproximadamente 85%. O mix energético que melhor se adapta ao caso de estudo, a nível de retorno económico, passa pela cogeração de biogás produzido, com a cedência total de energia elétrica à RESP, e pela adoção de uma unidade produtiva fotovoltaica com a potência aproximada de 500 kWp, em regime UPAC, sendo que 99% a energia elétrica produzida por esta é utlizada para suprimir as necessidades da ETAR. Relativamente à diminuição do consumo de energia proveniente da RESP total é de 20%, sendo que, no horário de ponta, cheia, vazio e super vazio a redução é de 40%, 24%, 15% e 0, respetivamente.