Análise econômica da instalação de planta biointegrada de biogás para geração de energia limpa e adubo orgânico em granjas avícolas

A tendência crescente dos preços de energia demanda estudos sobre a viabilidade econômica de fontes alternativas de energia, além das questões de ordem ambiental. Uma das alternativas que vem despertando grande interesse é a tecnologia de biodigestão anaeróbia de resíduos animais, particularmente de resíduos da produção de frangos de corte (cama de frango – CF) agregado ao tratamento de carcaças de aves.

A nova opção de manejo de resíduos, a diluição e separação mecânica das frações sólidas e líquidas, tem o objetivo de promover destinos diferenciados dentro de propriedades avícolas. A fração líquida da CF é enviada para alimentação de biodigestores tubular horizontal "plug flow" (com lona de PVC), para produção de biogás e a fração sólida é utilizada para compostagem de carcaças de frangos de corte, obtendo diversos produtos, dentre eles o adubo orgânico, o biofertilizante e o biogás, capaz de gerar energia elétrica e térmica sustentável durante o ano todo para granja.

Os valores de plantas biointegradas de biogás (biodigestão anaeróbia para produção de biogás e compostagem in-vessel de carcaças de aves) podem variar em função da grande diversidade de fatores envolvidos na customização de um projeto, com principal influência da tecnologia aplicada.

 

Com a nova tendência mundial de sustentabilidade econômica, ambiental e social, fica cada vez mais clara a necessidade de tratamento e aproveitamento energético de CF, resíduo esse, que é tratado como produto, visto o valor comercial, de R$ 40,00 à R$ 150,00/t. No entanto, novas tecnologias de geração de biogás a partir de CF, já estão prontas para o mercado. Com isso, muitos produtores, sentem a necessidade de conhecer estudos de viabilidade econômica atualizada, para tomada de decisão.

 

O objetivo deste estudo foi avaliar a viabilidade econômica da implantação de um sistema de tratamento e aproveitamento energético de cama de frango de corte (CF), por meio de um sistema biointegrado de biodigestão anaeróbia e compostagem "in-vessel".

 

Realizou-se um levantamento mercadológico, para análise dos custos de instalação dos equipamentos necessários para gerar energia limpa e comercializar adubos orgânicos no mercado. Para efeito de estudo, foram analisados três layoults de produção avícola, contendo 1 galpão de frangos de corte com 250 t/ano de CF, (G250t), 3 galpões de frangos de corte com 750 t/ano de CF (G750t) e 6 galpões de frangos de corte com 1.500 t/ano de CF (G1500t). Foram levantados dados de produtores rurais de uma determinada região do Brasil, os quais disponibilizaram seus dados para análise de viabilidade econômica. Foram levantados os valores de investimento total da planta biointegrada de biogás, contendo biodigestor, grupo gerador, periféricos de ambas tecnologias (tubulações, medidores de vazão, flare, etc.) e a tecnologia inovadora desenvolvida recentemente na UNESP de Jaboticabal que realiza o pré-processamento da cama de frango, para que a mesma ganhe qualidade e forma ideal para a biodigestão anaeróbia. Além dessa tecnologia, foi integrado um sistema de compostagem in-vessel de carcaças de aves, desenvolvido no mesmo estudo. Foram analisados os seguintes indicadores: VPL (valor presente líquido), relação B/C (relação custo/benefício), TIR (taxa interna de retorno), Payback (tempo de retorno do capital investido).

 

Na Tabela 1 são apresentados os valores de investimento das plantas de biogás das granjas G250t, G750t e G1500t (1, 3 e 6 galpões).

Tabela 1 – Valores de investimentos de plantas biointegradas de biogás, para granjas com 1, 3 e 6 galpões de frangos de corte em Reais, 2013.

O valor total de investimento foi de R$ 376.580,73 (G250t), R$ 589.738,56 (G750t) e R$ 1.018.759,66 (G1500t). Estes indicam um alto investimento para tratamento e aproveitamento energético de resíduos. No entanto, na Tabela 2, é possível observar as receitas e os indicadores das plantas biointegradas de biogás. Os valores de receitas para G250t, G750t e G1500t atingem R$ 92.108,07, R$ 231.401,01 e R$ 454.441,50, respectivamente. Portanto produtores que estão comercializando a sua cama de frango entre R$ 40,00 e R$ 150,00 reais, podem valorizar a sua CF em até 9 vezes o valor praticado sem a utilização de plantas de biogás. Já com a utilização de plantas de biogás, para atingir as receitas mencionadas, ele precisa comercializar o adubo orgânico pelo mesmo valor (apesar de o produto apresentar características de mineralização no solo, muito mais eficientes que a CF in natura), comercializar o biofertilizante por um valor abaixo de mercado (R$ 0,01/L) e utilizar o biogás para sua sustentabilidade energética (térmica e elétrica).

Tabela 2 – Indicadores econômicos de plantas biointegradas de biogás, para granjas com 1, 3 e 6 galpões de frangos de corte, em Reais, 2013.

A granja com 1 galpão (250 t de CF/ano), apresentou uma relação B/C de 1,04, no entanto o VPL é negativo (-R$ 121.451,79), TIR de 1,13% e payback acima do horizonte estabelecido para o projeto (10 anos), portanto, o investimento é de risco. As escalas de produção, com 3 e 6 galpões (750 e 1.500 t de CF/ano), apresentaram retorno do capital investido em 4,24 e 3,56 anos, respectivamente. Os valores do VPL e do TIR foram de, R$ 331.681,63 (18,62%) e R$ 895.363,50 (23,94%) para G750t e G1500t, respectivamente.

Na Figura 2 é apresentado um modelo 3D de uma planta biointegrada de biogás.

Figura 2. Modelo 3D de uma planta biointegrada de biogás.

 

Os valores do biodigestor, grupo gerador e do forno de aquecimento de galpão (à biogás) são responsáveis por 50, 49 e 58% do investimento inicial de uma planta biointegrada de biogás, enfim, o tipo de equipamento/empresa escolhida, interfere potencialmente nos indicadores econômicos. Plantas biointegradas de biogás para granjas a partir de 3 galpões (750 t de CF/ano) são viáveis economicamente.

 

Cama de frango, carcaças de aves, sustentabilidade, compostagem "invessel", viabilidade econômica.