9 de março de 2017

FINEP e seu Papel na Gestão de  Resíduos Sólidos Urbanos no Brasil

FINEP and its Role in Urban Solid Waste Management in Brazil


RESUMO
Um dos maiores desafios com que se defronta atualmente os países em desenvolvimento é a gestão sustentável de resíduos sólidos urbanos. No Brasil, frente aos déficits na capacidade técnica financeira e administrativa dos municípios em prover serviços adequados de coleta, transporte, processamento e destinação adequada de resíduos, observa-se que a responsabilidade de muitas dessas atividades tem sido transferida para entes privados, numa tentativa de se equacionar questões orçamentais e, ao mesmo tempo, aprimorar a qualidade dos serviços. Contudo, devido à baixa viabilidade econômica e limitações técnicas das tecnologias hoje disponíveis no Brasil, o país ainda está longe de garantir a sustentabilidade no setor. Nesse contexto, a Agência Brasileira de Inovação (FINEP) vem buscando auxiliar as empresas na promoção da inovação no setor de resíduos sólidos, seja através da concessão de crédito a taxas de juros menos elevadas ou até mesmo em alguns casos subvenções econômicas para o custeio de bens, serviços, capacitação de profissionais, dentre outros. Os resultados, apesar de ainda modestos, são bastante promissores.
Palavras-chave: Gestão de Resíduos Sólidos. Política Nacional de Resíduos Sólidos. Inovação. Financiamento Público. Sustentabilidade.

ABSTRACT
Providing good municipal solid waste management (MSW) services continues to be a major challenge in most developing countries. In Brazil, due to lack of organization and/or financial and technical resources, activities such as collection, transportation, processing, treatment and disposal, which were at the responsibility of municipalities, are being outsourced to private companies, in an attempt to soothe public budget constraints and enhance the quality of the services. However, given the low economic feasibility and technical limitations of the current technologies in Brazil, the country remains a long way from ensuring sustainability in this sector. In this context, the Brazilian Innovation Agency (FINEP) has seeked to assist companies in promoting innovation in SWM, either by backing low-interest loans or granting economic subvention for the acquisition of goods, services and labour. The results, though still modest, are encouraging.
Keywords: Solid Waste Management. National Solid Waste Policy. Innovation. Public Funding. Sustainability.

1 INTRODUÇÃO

O correto gerenciamento dos resíduos sólidos é um dos principais desafios dos grandes centros urbanos no início deste novo milênio. Quase todas as atividades humanas geram resíduos e, com a intensificação dessas atividades e o incremento populacional, o volume gerado atingiu tamanha proporção que sua destinação final tornou-se uma preocupação em diversas regiões ao redor do globo. Além do expressivo crescimento da geração desses resíduos, pode-se elencar, ainda, ao longo dos últimos anos, mudanças significativas em sua composição e características e o aumento de sua periculosidade (EPA, 2010).

O problema é ainda mais crítico nos países em desenvolvimento, onde os déficits na capacidade financeira e administrativa dos municípios em prover infraestrutura e serviços adequados de abastecimento de água, saneamento, coleta e destinação adequada de resíduos, somados à pouca aplicação prática, por parte da indústria, do arcabouço legislativo vigente, corroboram a disposição inadequada dos resíduos sólidos, causando diversos impactos socioambientais. No Brasil, por exemplo, apesar da elaboração de uma legislação mais restritiva e dos esforços empreendidos em todas as esferas governamentais, a destinação inadequada de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) ainda se faz presente em todas as regiões e Estados brasileiros. Segundo dados da ABRELPE (Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais), em 2013, cerca de 40% do total de municípios brasileiros ainda realizava a destinação final dos resíduos coletados em locais impróprios (ABRELPE, 2013).

Frente ao exposto, diversas iniciativas têm direcionado a atuação dos governos no tocante ao gerenciamento dos serviços de limpeza urbana e disposição final de resíduos nas cidades de médio e grande porte. No Brasil, em particular, observa-se cada vez mais a chamada privatização dos serviços, que se traduz, na realidade, numa terceirização dos serviços, até então executados pela administração pública na maioria dos municípios. Essa forma de prestação de serviços se dá através da contratação, pelas municipalidades, de empresas privadas, que passam a executar, com seus próprios meios (equipamentos e pessoal), atividades como a coleta de resíduos, a limpeza de logradouros, bem como o tratamento e a destinação final dos resíduos. De acordo com Schneider, Ribeiro e Salomoni (2013), outra iniciativa que tem sido bastante praticada em certas regiões são as chamadas soluções consorciadas, onde municípios com áreas mais adequadas para a instalação de unidades operacionais às vezes se consorciam com cidades vizinhas para receber os seus resíduos, negociando algumas vantagens por serem os hospedeiros, tais como isenção do custo de vazamento ou alguma compensação urbanística, custeada pelos outros consorciados.

A terceirização de serviços e o uso conjunto de soluções intermunicipais no Brasil têm mostrado resultados bastante significativos no que tange à coleta de resíduos domiciliares. De acordo com a Pesquisa Nacional de Saneamento Básico (PNSB), o atendimento da população brasileira pelos serviços de coleta de resíduos domiciliares na zona urbana está próximo da universalização, tendo sua abrangência expandida de 79%, no ano 2000, para 97,8% em 2008 (IBGE, 2010). No entanto, as questões relacionadas ao correto recebimento e tratamento dos resíduos se encontram ainda distantes de serem equacionadas.

Tabela 1 – Destino final dos resíduos sólidos brasileiros, por unidades de destino – 1989/2008

Ano
Vazadouro a céu aberto
Aterro Controlado
Aterro Sanitário
1989
88,2%
9,6%
1,1%
2000
72,3%
22,3%
17,3%
2008
50,8%
22,5%
27,7%

Fonte: Adaptado de IBGE (2010, p. 60).

Apesar da disposição final dos resíduos sólidos urbanos em aterros sanitários ter aumentado ao longo dos últimos anos no país, como pode ser observado na Tabela 1, cerca de metade dos 5.564 municípios brasileiros em 2008 ainda utilizavam lixões (IBGE, 2010). Em levantamento realizado pela ABRELPE em 2013 este valor já atingia 41,74%, representando uma melhora significativa em relação aos dados coletados em 2008 (ABRELPE, 2013).

Apesar disso, os aterros das grandes cidades caminham para a saturação. Por fim, o alto grau de urbanização atual reduziu significativamente a quantidade de áreas com dimensões e características adequadas para a implantação de aterros sanitários e que sejam, ao mesmo tempo, próximas aos locais de maior produção, a fim de atender às necessidades do município.

Alguns municípios têm buscado soluções alternativas para o destino de resíduos, considerado hoje o principal gargalo do processo de gestão de resíduos sólidos no Brasil. Nesse contexto, vem se destacando a concepção das chamadas Centrais de Tratamento de Resíduos (CTRs), que se configuram em um conjunto de tecnologias integradas, tais como aterros sanitários e industriais, centros de triagem, processamento biológico, compostagem, recuperação de energia, dentre outras, em diferentes unidades de tratamento capazes de promover o gerenciamento completo dos diversos tipos resíduos, evitando a poluição e minimizando os impactos ambientais e sociais.

Na visão do Sindicato das Empresas de Limpeza Urbana no Estado de São Paulo (SELUR) e da Associação Brasileira de Resíduos Sólidos e Limpeza Pública (ABLP), as CTRs constituem hoje a solução mais segura, moderna e eficiente para tratar os resíduos sólidos domiciliares e de grandes geradores (PwC, 2011). Contudo, esse interesse esbarra na imaturidade da própria cadeia de gestão de resíduos, que ainda não dispõe de centros de referência nacionais capazes de desenvolver os conceitos tecnológicos, auxiliar na definição das tecnologias mais adequadas a cada tipo de resíduo e ainda realizar capacitações do pessoal envolvido. Tal fato, além de configurar um entrave técnico à implementação dos projetos, gera uma insegurança na tomada de decisão por parte dos agentes envolvidos. Outra questão relevante dentro desse contexto diz respeito ao fato de quase a totalidade das tecnologias serem importadas, o que agrega mais alguns obstáculos, relacionados aos aspectos técnico, tributário e de financiamento.

Diante do contexto supracitado, o papel do financiamento público em fomentar a inovação nesse setor assume vital importância, visto que a transferência de tecnologias deve vir acompanhada de processos de adaptação e absorção que permitam a sua adequação às características gravimétricas e climáticas dos resíduos nacionais. Além disso, a simples aquisição de equipamentos – movimento que já vem sendo observado – apresenta riscos relevantes, na medida em que pode ocasionar projetos pouco eficientes, inadequados às exigências ambientais ou ainda com viabilidade econômica questionável. A Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP), agência brasileira responsável por fomentar a inovação no país, tem exercido papel relevante nessa trajetória. Desde o ano de 2012, quando foi criado um núcleo específico dentro do Departamento de Energia e Tecnologias Limpas (DENE), a carteira de financiamentos em projetos voltados para a gestão de resíduos sólidos apresentou um crescimento significativo, tendo fechado o ano de 2014 com mais de R$ 555 milhões, sendo R$ 320 milhões destes oriundos de projetos já efetivamente contratados e um pouco mais de R$ 235 milhões resultantes de projetos aprovados e em vias próximas de contratação. A proeminência desse setor também ficou evidente com a publicação de um edital específico dentro do Programa Inova Empresa: o “Inova Sustentabilidade”.

Diante disso e levando em consideração o forte apelo ambiental e social em se desenvolver a cadeia de resíduos no país, o presente trabalho se propõe a mapear e revisar as iniciativas inovadoras do setor fomentadas no âmbito da FINEP e propor também diretrizes para atuações futuras. Para tanto, além desta introdução, onde foram apresentadas as justificativas para a escolha do tema de pesquisa bem como seus objetivos, este trabalho contempla outras três seções principais:
  • Rotas Tecnológicas, onde são expostas as iniciativas inovadoras hoje presentes no setor;
  • Resultados e Próximos Passos, onde busca-se mostrar o avanço obtido no setor desde a última Pesquisa Nacional de Saneamento Básico (PNSB), datada de 2008, e o que se espera quanto ao seu desenvolvimento nos próximos anos; e
  • Conclusões, sucedidas pelas Referências Bibliográficas utilizadas.

2 ROTAS TECNOLÓGICAS

Até praticamente um pouco mais da metade da década de 2000, grande parte das políticas públicas de gestão integrada e sustentável dos resíduos sólidos estava voltada para a universalização da coleta (SINIR, 2012), deixando de lado os maiores gargalos desse sistema, que é o destino final dos resíduos. Os resultados não poderiam ser diferentes: segundo a última PNSB, um em cada três municípios brasileiros passou por situações de enchentes, entre 2004 e 2008, sendo a principal causa apontada pelas prefeituras a disposição inadequada de resíduos em ruas, avenidas, lagos, rios e córregos (IBGE, 2010).

Com a promulgação dos marcos legais do setor de resíduos, como a Política Nacional de Saneamento Básico – instituída na Lei nº 11.445, de 2007 – e, principalmente, a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS) – formalizada na Lei nº 12.305, de 2010, e posteriormente regulamentada pelo Decreto nº 7.404, de 2010 –, houve mudanças significativas. As atuais iniciativas no setor de resíduos sólidos brasileiro, que buscam romper o paradigma de alguns anos atrás, passaram a se concentrar em técnicas de tratamento e de valorização de resíduos.

O primeiro consiste na adoção de tecnologias apropriadas para minimizar os impactos gerados pelo descarte inadequado dos resíduos. Já a valorização vai além, transformando-os em um fator de geração de renda, por meio da produção e comercialização de subprodutos. Não há na literatura brasileira, contudo, uma definição clara desse último conceito. Segundo o Ministério do Ambiente e do Ordenamento do Território (MAOT, 2011), o Decreto-Lei nº 73/2011, de Portugal, conceitua a valorização como um subconjunto do tratamento:
[...] ‘Valorização’ qualquer operação, nomeadamente as constantes no anexo II do presente Decreto-Lei, cujo resultado principal seja a transformação dos resíduos de modo a servirem um fim útil, substituindo outros materiais que, caso contrário, teriam sido utilizados para um fim específico ou a preparação dos resíduos para esse fim na instalação ou conjunto da economia. (MAOT, 2011, p. 3254)
Essa sessão, portanto, abordará as técnicas de tratamento atualmente disponíveis, tema relevante não apenas por constar entre as prioridades da gestão e do gerenciamento elencadas no artigo 9º da Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), mas também porque visa explorar as tendências em termos de tecnologia e as possibilidades de valorização.

2.1 Aterros Sanitários

A análise das tecnologias iniciará pelos aterros sanitários que, apesar de não se configurarem como um método de tratamento, desempenham um papel importante no contexto nacional, dado que correspondem ao destino final de disposição mais comumente utilizado (SINIR, 2012).

Os aterros, por definição, consistem, basicamente, na compactação dos resíduos no solo, na forma de camadas que são cobertas com terra ou outro material inerte. Para tanto, o terreno em questão passa por um processo de nivelamento e impermeabilização, sendo também realizadas obras de drenagem para a captação do chorume (percolado do aterro sanitário). Conforme os resíduos vão sendo depositados, são instaladas tubulações que captam parte dos gases gerados nos processos de decomposição. Sua disseminação no Brasil ocorreu por se tratar de uma tecnologia cuja implantação é simplificada e por ser uma solução que atende a uma grande variedade de classes de resíduos, desde domiciliares até Resíduos de Serviços de Saúde (RSS), desde que esses últimos tenham passado por um processo de esterilização.

Outro ponto importante diz respeito à atratividade dos aterros do ponto de vista econômico. Um estudo realizado, em 2008, pela Fundação Getúlio Vargas (FGV) para a Associação Brasileira de Empresas de Tratamento de Resíduos (ABETRE) mostrou que, para um aterro que recebe cerca de 2.000 ton/dia (carga equivalente à geração de Curitiba – capital do Estado do Paraná –, em 2013), e uma receita estimada de R$ 46,81/ton, é prevista uma taxa interna de retorno (TIR) para o acionista de 20,42%, bastante significativa quando comparada à taxa SELIC da época (em média 12,5%) (FGV, 2008, p. 18).

Apesar das vantagens supracitadas, com a implantação da PNRS, a perspectiva, contudo, é de um declínio na utilização dos aterros sanitários, já que para estes só deverão ser direcionados os rejeitos e resíduos sólidos que não puderem ser aproveitados por meio de outras técnicas de tratamento e recuperação, conforme o artigo 3º, inciso XV, da PNRS. Isso porque, por se tratar de um método que tem por finalidade apenas a disposição final dos resíduos, o aterro é frequentemente associado a uma técnica ultrapassada de destinação por desperdiçar recursos e não garantir de forma categórica a proteção ambiental. Além disso, sua implantação exige grandes extensões de terra e pode incorrer em danos ambientais significativos, tais como a contaminação dos lençóis freáticos e aquíferos, o escorregamento dos taludes e a explosão devido ao acúmulo de metano.

2.2 Compostagem

A compostagem configura-se em um tratamento aeróbio, isto é, na presença de O2, tendo como foco os resíduos orgânicos (pertencentes à Classe II-A) que, depois de estabilizados, dão origem a um composto passível de ser empregado na agricultura. Esses são usualmente conhecidos como adubos orgânicos e, caso sejam adicionados minerais – como o Fósforo (P), o Potássio (K) e o Nitrogênio (N) –, passam a receber a denominação de organominerais. De acordo com Fricke et al. (2007, p. 24):
[...] Sob condições aeróbias, todos os componentes biológicos formados através dos micro-organismos são biodegradáveis. Este efeito é conhecido pela expressão “onipotência bioquímica”. O processo total de degradação microbiológica aeróbia pode ser resumido da seguinte forma: 
Componentes orgânicos + oxigênio = dióxido de carbono + água + energia.
Por se tratar de uma técnica advinda da atividade agropastoril, a compostagem pode ser realizada tanto de forma extensiva como intensiva, como ilustrado nas Figuras 1 e 2. Estas se distinguem, basicamente, em função do nível de automação, processamento e infraestrutura, como mostrado na Tabela 2.

Tabela 2 – Sistematização das tecnologias aeróbias

Compostagem
extensiva
intensiva
Grau de
automatização
Baixo
Alto
Proteção contra
a emissão de ar
Sob pátio coberto
ou coberturas semipermeáveis
Completamente ou
parcialmente em
áreas fechadas
Disponibilidade
de área
Alta
Baixa
Controle
de emissões
Baixo
Alta
Custos
Investimento e custos de operação baixos
Investimento e
custos de operação altos
Capacidade de
processamento*
Baixo,
até 10.000 ton/ano
Médio e elevado,
a partir de 20.000 ton/ano

* A capacidade de processamento citada é apenas uma referência, visto que toma como base o mercado alemão, o qual tem restrições mais severas em relação a emissões atmosféricas.

Fonte: Adaptado de Pereira (2014, p. 64).

Figura 1 – Compostagem de leiras abertas (extensiva)
Fonte: Fricke et al. (2007, p. 39).

Figura 2 – Máquina revolvedora (intensiva)
Fonte: Fricke et al. (2007, p. 45).

Pereira (2014, p. 64) ressalta a versatilidade como uma das principais vantagens da compostagem:
[...] Esses diversos arranjos tecnológicos que variam desde processos mais simples, em áreas abertas com poucos maquinários, até os mais complexos, em áreas fechadas, extremamente automatizadas, permitem que o processo de compostagem seja aplicado em áreas com condições bastante diversificadas independente das condições climáticas ou gravimétricas dos resíduos. (PEREIRA, 2014, p. 64)
Adicionalmente, os compostos orgânicos oferecem maior dificuldade ao carreamento pela água de chuva, tendo em vista a presença de minerais que possibilitam sua maior fixação no solo. O fertilizante organomineral, resultado da adição de minerais ao composto orgânico, proporciona a potencialização dos nutrientes nitrogênio, fósforo e potássio (NPK), isto é, aumenta a assimilação destes pelas raízes. O Ministério Público do Estado do Paraná (MPPR, 2013, p. 16) também cita outras vantagens da utilização desse fertilizante, dentre as quais cabe destacar que:
a) Atua como fonte de macro e micronutrientes para as plantas;
b) Reduz as oscilações diárias de temperatura do solo por ser mau condutor de calor;
c) Exerce efeito controlador sobre várias doenças e pragas de plantas;
d) Aumenta a estabilidade estrutural do solo, propiciando uma maior resistência à erosão.
Em contrapartida, cabe mencionar a possibilidade de emissão de odores, prejudicial, sobretudo quando o sistema se situa próximo a regiões populosas, neste caso prevalecendo o emprego das tecnologias de aeração intensivas onde há maior controle dos odores. Também constitui restrição importante a grande área demandada por essa tecnologia, no caso dos sistemas extensivos. Por fim, soma-se a isso o fato da compostagem não poder ser empregada para materiais orgânicos de difícil decomposição, tais como couro, borracha e madeira e ainda ter sua aplicabilidade limitada quando o material de entrada for de origem mista, como os resíduos domiciliares coletados de forma tradicional, implicando em um maior esforço mecânico de segregação nas plantas de tratamento.

2.3 Tratamento Anaeróbio (Fermentação)

De acordo com Cassini (2003, p. 15):
A digestão anaeróbia [...] é um processo de estabilização biológica complexo no qual um consórcio de diferentes tipos de microrganismos, na ausência de oxigênio molecular, promove a transformação de compostos orgânicos complexos em produtos mais simples como metano e gás carbônico. (CASSINI, 2003, p. 15)

Fricke et al. (2007, p. 33 a 35), por sua vez, elencam quatro fases sequenciais para a degradação anaeróbia:
  • Na primeira etapa, a fase hidrolítica, as moléculas maiores, que muitas vezes são materiais insolubilizados (polímeros), são decompostas em fragmentos solubilizados por meio de enzimas extracelulares.
  • Na segunda etapa, a fase de acidificação, os produtos da fase hidrolítica são absorvidos por meio de bactérias de fermentação e transformados em ácidos orgânicos (por exemplo, ácido butírico, propiônico, acético), álcoois, H2 e CO2.
  • A terceira etapa é chamada de fase acetogênica. Os ácidos orgânicos e álcoois anteriormente gerados formam o ácido acético das bactérias acetogênicas.
  • O ácido acético juntamente com uma pequena quantidade de H2 e CO2, são transformados em CH4 nesta quarta fase (a fase metanogênica) pelas metanobactérias. (FRICKE et al., 2007, p. 33 a 35)

 Complementarmente, dada as exigências específicas associadas ao meio dos micro-organismos (variação de pH, relação de C:N etc.) e a degradação sequencial dos compostos orgânicos, diferentes tipos de processamento pode ser realizados, como mostrado no fluxograma da Figura 3.

Figura 3 – Esquema do processo de fermentação conforme a sua gestão
Fonte: Adaptado de Fricke et al. (2007, p. 35).

De forma resumida, de acordo com Fricke et al. (2007), os processos microbacteriológicos de fermentação podem ser classificados quanto:

a) às faixas de temperatura nas quais os respectivos micro-organismos apresentam rendimento ótimo, sendo a faixa de temperatura mesófila (30-37 °C) mais estável e a faixa de temperatura termófila (50-60 °C) menos estável, porém possibilitando maior geração de gás e níveis maiores de degradação;

b) à separação dos ambientes onde ocorrem as etapas de degradação. No monofásico, todas ocorrem em um mesmo tanque, simultaneamente, possibilitando um tempo de permanência mais prolongado (de 15 a 30 dias). Trata-se de um processo mais instável, visto que pode ocorrer concentração excessiva de determinadas substâncias. O processo multifásico, por sua vez, separa as etapas de hidrólise e acidificação das etapas acetogênica e metanogênica. Essa separação, apesar de encarecer os custos da unidade, permite uma maior adaptabilidade às características de cada grupo de micro-organismos. Desse modo, consegue-se tempos de permanência menores (4 a 20 dias);

c) ao teor de sólidos totais (ST), diferenciando o tratamento anaeróbio em seco (20,0 – 40,0%) e úmido (> 20,0%). Como no processo úmido há acréscimo de água, consegue-se obter uma solução de fácil bombeamento e mistura, o que possibilita a utilização de técnicas convencionais de transporte e mistura. Além disso, outras vantagens do processo úmido são: a fácil liberação do gás e as condições favoráveis de mistura do substrato. O seco, por sua vez, possibilita a utilização de tanques de armazenamento e fermentação de tamanhos menores.

De forma resumida, Fricke et al. (2007) elencam as seguintes vantagens da utilização do processo anaeróbio:

a) a redução da emissão de dióxido de carbono proveniente da utilização de combustível fóssil na geração de energia;

b) o aproveitamento eficiente da energia contida nos resíduos, considerando a prescrição para a disposição dos resíduos; e

c) a extensão da vida útil dos aterros, pela redução do volume de resíduos enviados.

Já De Campos (2013) destaca, dentre as principais desvantagens dos fermentadores anaeróbios, a flexibilidade reduzida destes com relação aos materiais pesados, o que exige sua abertura periódica para a retirada dos sedimentos.

2.4 Tratamento Mecânico-Biológico

De acordo com Fricke et al. (2007, p. 5), o tratamento mecânico-biológico (TMB) ganhou importância considerável a partir do final da década de 1990, na Europa – sobretudo na Alemanha, onde essa categoria responde por cerca de 25,0% do total de resíduos tratados –, devido ao apoio governamental e a inovações de processo. O objetivo principal das diversas técnicas de TMB, que englobam as etapas de tratamento mecânico, físico e biológico, consiste na separação e pré-tratamento dos diferentes componentes dos resíduos e posterior aproveitamento – que pode ser energético ou como insumo industrial –, tratamento e disposição.

Fricke et al. (2007, p. 80-81) ainda citam alguns objetivos secundários, igualmente relevantes por estarem associados ao aproveitamento de materiais recicláveis, tais como:

a) Separação de materiais recicláveis, em metais ferrosos e não ferrosos;

b) Separação e preparação para o aproveitamento energético ou para o beneficiamento da matéria-prima (Exemplo: utilização de RCC como material de construção); e

c) Tratamento biológico como pré-tratamento para posterior aproveitamento, tratamento ou disposição (Exemplo: tratamento de chorume para utilização como biofertilizante).

Vale ressaltar que o TMB se constitui numa composição entre os tratamentos mecânicos e biológicos tanto aeróbicos quanto anaeróbicos, na qual é realizada em uma primeira etapa a separação física de materiais indesejáveis ou que podem ser reciclados, tais como plásticos, papelão, alumínio entre outros e ainda o preparo da massa para o tratamento biológico. Essa etapa também inclui a pesagem, classificação, armazenamento intermediário e homogeneização dos resíduos. Na fase biológica esta pode ser para prover simples estabilização da fração orgânica, reduzindo massa e teor contaminante, até empregos mais refinados para produção de energia, geração de composto e secagem visando a produção de combustível derivado de resíduos (CDR). Logo em seguida, temos ainda uma segunda fase de tratamento mecânico, esta opcional, para condicionamento das frações processadas, na forma de peneiramento, trituração e separadores inteligentes.

2.5 Aproveitamento do Biogás

A disposição final de resíduos sólidos urbanos produz emissões de gases causadores do efeito estufa. O metano é um gás que, se liberado livremente na natureza, pode atingir a camada de ozônio, tendo um impacto negativo estimado em vinte e uma vezes pior do que o gás carbônico. Por isso, a simples queima de metano já se caracteriza como um procedimento ambientalmente correto, sendo inclusive fomentada através de políticas que criaram o mercado de venda de créditos de carbono.

Figura 4 – Biodigestor para o tratamento de resíduos sólidos orgânicos municipais na cidade de Marl, na Alemanha
Fonte: Portal Resíduos Sólidos (2013b).

De acordo com o Portal do Ministério do Meio Ambiente (MMA, 2013):
[...] O objetivo do projeto de aproveitamento energético do biogás produzido pela degradação dos resíduos é convertê-lo em uma forma de energia útil tais como: eletricidade, vapor, combustível para caldeiras ou fogões, combustível veicular ou para abastecer gasodutos com gás de qualidade. Independente do uso final do biogás produzido no aterro, deve-se projetar um sistema padrão de coleta tratamento e queima do biogás: poços de coleta, sistema de condução, tratamento (inclusive para desumidificar o gás), compressor e flare com queima controlada para a garantia de maior eficiência de queima do metano. Existem diversos projetos de aproveitamento energético no Brasil, como nos aterros Bandeirantes e São João, no município de São Paulo, que já produzem energia elétrica. (MMA, 2013)
O gás proveniente dos aterros contribui consideravelmente para o aumento das emissões globais de metano. As estimativas das emissões globais de metano, provenientes dos aterros, oscilam entre 20 e 70 Tg/ano[1], enquanto que o total das emissões globais pelas fontes antropogênicas equivale a 360 Tg/ano, indicando que os aterros podem produzir cerca de 6 a 20% do total de metano (MMA, 2013).

[1] 1 Tg (teragrama) equivale a 10³ Gg (gigagramas). 1 Gg, por sua vez, equivale a 10³ toneladas do gás poluente.

Para o caso brasileiro, segundo o Primeiro Inventário Nacional de Emissões Antrópicas de Gases de Efeito Estufa, realizado pelo Governo Federal em 2005, as emissões de metano por resíduos sólidos no Brasil, para o ano de 1990, foram estimadas em 618 Gg, aumentando para 677 Gg no ano de 1994. As emissões de metano geradas no tratamento dos resíduos líquidos de origem doméstica e comercial foram estimadas em 39 Gg para o ano de 1990, subindo para 43 Gg em 1994 (MCT, 2005).

Observa-se que o aproveitamento de biogás configura-se hoje em uma alternativa de valorização de resíduos com bastante potencial a ser explorado. Isto porque, além do forte apelo ambiental em se reduzir o efeito estufa, o biogás pode ser aproveitado como diversas formas de energia útil, como explicitado na Figura 5.

De maneira geral, conforme exposto no Portal dos Resíduos Sólidos (2013a), 1,0 m³ de biogás, com uma concentração de 60% de metano, possui conteúdo energético de cerca de 6,0 kWh, ou ainda 0,6 L de Óleo Combustível. Por fim, é importante ressaltar que a coleta do biogás contribui para a segurança dos aterros, na medida em que reduz riscos de explosões ou incêndios.

Figura 5 – Possibilidades de Aproveitamento do Biogás Produzido
Fonte: Fricke et al. (2007, p. 63).

2.6 Tecnologias de Conversão Termoquímica

De acordo com Schaeffer (2014), o termo conversão termoquímica descreve a conversão de energia quimicamente armazenada através da influência de calor. Três rotas principais são resumidas sob este termo: a combustão, a gaseificação e a pirólise. A diferenciação entre elas reside principalmente na disponibilidade de oxigênio de cada processo. Na combustão, também chamada de incineração, a quantidade de oxigênio é suficiente para submeter o combustível a uma oxidação completa, ao passo que, na gaseificação, a oxidação do combustível ocorre parcialmente. A pirólise, por sua vez, ocorre na ausência de oxigênio.

Schaeffer (2014) explicita que a reação principal da combustão pode ser descrita, de forma simplificada, como:

Combustível + Oxigênio –> H2O + CO2.

Já na gaseificação, a reação principal é representada pela equação:

Combustível + Oxigênio –> H2 + CO + H2O + CO2.

A partir da análise das duas equações, verifica-se que tanto a gaseificação quanto a combustão percorrem o mesmo caminho de reação, diferenciando-se pelo fato da gaseificação interromper as reações num nível intermediário. Diferentemente dos dois anteriores, na pirólise a conversão termoquímica ocorre na ausência de oxigênio, somente através do craqueamento térmico dos compostos do combustível. Uma definição alternativa da pirólise pode ser encontrada no Atlas da Biomassa, produzido pela Agência Nacional de Energia Elétrica, que a conceitua como:
[...] O processo que consiste em aquecer o material original (normalmente entre 300 °C e 500 °C), na “quase-ausência” de ar, até que o material volátil seja retirado. O principal produto final (carvão) tem uma densidade energética duas vezes maior que aquela do material de origem e queima em temperaturas muito mais elevadas. Além de gás combustível, a pirólise produz alcatrão e ácido piro-lenhoso. (ANEEL, 2002, p. 55)
Os produtos gerados nos processos de conversão termoquímica são diferentes. Na combustão, o produto principal do processo consiste num gás de exaustão, que não possui poder calorífico aproveitável. Toda energia quimicamente armazenada no combustível é transformada em calor. Assim, somente o calor contido no gás de exaustão pode ser utilizado para a geração de energia elétrica. Na gaseificação, Schaeffer (2014) explica que o combustível é transformado em gás de síntese (conhecido por syngas), um gás combustível que pode ser encaminhado para outro processo de conversão termoquímica para finalmente gerar energia.

O syngas pode ser utilizado para a produção de combustíveis líquidos – Coal to Liquid – como, por exemplo, diesel, gasolina, óleos lubrificantes de elevada qualidade, produtos químicos (carboquímica) e hidrogênio. O teor de energia desse gás, contudo, é inferior ao teor de energia no combustível original, devido às perdas causadas pela oxidação parcial no processo de gaseificação.

O caso da pirólise é similar ao caso da gaseificação, visto que o combustível não é oxidado, ou seja, transforma-se em outros combustíveis. No entanto, a pirólise consiste na trituração dos resíduos que deveriam ser previamente selecionados, e após esta etapa esses resíduos são destinados ao reator pirolítico onde, através de uma reação endotérmica, ocorrem as separações, em frações sólidas, líquidas e gasosas, dos subprodutos em cada etapa do processo. De acordo com Schaeffer (2014), a divisão quantitativa dessas frações depende das condições de temperatura e tempo de retenção nas quais a pirólise é realizada.

Schaeffer (2014) ainda argumenta que as tecnologias de gaseificação e pirólise ainda não se estabeleceram plenamente, devido ao custo de investimento e maior risco tecnológico, o que justifica os números recentes em favor das tecnologias de combustão (incineração) no Brasil. A atual conjuntura, contudo, pode mudar em um futuro próximo, visto que o número de pleitos submetidos no escopo da FINEP contendo projetos de gaseificação e pirólise tem crescido substancialmente.

Observa-se que a mobilização em prol da viabilidade dessas rotas tecnológicas alternativas se deve, em grande parte, ao apelo ambiental em se reduzir a emissão de substâncias tóxicas, tais como NOX (Óxido Nitroso), dioxinas e furanos, que constitui uma grande desvantagem da incineração, segundo Connett (1998). Além disso, pode-se elencar como outros gargalos dessa tecnologia a necessidade de se operar com um material mais homogêneo, com baixo teor de umidade e poder calorífico consideravelmente alto. Por fim, também é importante mencionar que, para instalações de incineração com capacidade superior a 40 ton/dia, exige-se a apresentação do Estudo de Impactos Ambientais e do Relatório de Impacto Ambiental (EIA/RIMA), segundo a Resolução CONAMA nº 1/1986.

3 RESULTADOS E PRÓXIMOS PASSOS

As alternativas para o tratamento e valorização de resíduos sólidos no Brasil, apesar de ainda modestas, tem registrado avanços inegáveis ao longo desses últimos anos. Conforme ilustrado na Figura 6, as unidades de processamento de resíduos passaram a ganhar destaque ao longo dos últimos anos em comparação com o cenário da última Pesquisa Nacional de Saneamento Básico (PNSB), datada de 2008 e ressaltada na Tabela 1, que somente listava, como unidades de destinação final de resíduos, vazadouros a céu aberto, aterros controlados e aterros sanitários. Adicionalmente, de acordo com a Secretaria Nacional de Saneamento Ambiental (SNSA), o compartilhamento de unidades de processamento de resíduos sólidos domiciliares e públicos já se caracteriza como uma prática que cresce a cada dia no País (SNSA, 2014).

Figura 6 – Composição das unidades de destino de RSUs em 2012 no Brasil

* Unidade de tratamento por micro-ondas ou autoclave; Queima em forno de qualquer tipo; Aterro industrial; Área de reciclagem de RCC; Vala específica de RSS; Área de transbordo e triagem de RCC e volumosos (ATT); Unidade de manejo de galhadas e podas; Unidade de compostagem (pátio ou planta); Unidade de tratamento por incineração.

Fonte: Adaptado de SNSA (2014, p. 92).

As movimentações recentes no setor de resíduos sólidos brasileiro foram, sem dúvida, facilitadas pela intensificação da inovação no setor, onde se propagaram novas tecnologias de ponta com moderado domínio nacional e com adequação às condições ambientais, contribuindo, assim, para a redução dos impactos negativos sobre o meio ambiente. Nesse contexto, o papel da FINEP tem sido de fundamental importância. Além de seu notável resultado em termos de projetos de inovação contratados/em vias de contratação no ano de 2014, a agência demonstrou uma capacidade ímpar de integração de ações de fomento à inovação no setor de resíduos sólidos ao coordenar a publicação, em 2013, de um edital específico dentro do Programa Inova Empresa: o “Inova Sustentabilidade”.

O edital, oriundo de esforços conjuntos da FINEP com o Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), o Ministério do Meio Ambiente (MMA) e o Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES), propunha, no rol de seus objetivos principais, a promoção da Produção Sustentável e do Saneamento Ambiental por meio de iniciativas inovadoras voltadas para a gestão de resíduos sólidos urbanos e industriais.

O resultado do Inova Sustentabilidade foi além do esperado: o programa, que teve uma demanda inicial por recursos da ordem de R$ 7,6 bilhões, teve um total de R$ 4,3 bilhões em projetos pré-habilitados, distribuídos em 167 Planos de Negócio, voltados para o desenvolvimento sustentável no País, volume este muito superior ao seu orçamento inicial, de R$ 2 bilhões (FINEP, 2014a). Vale ressaltar também que, além da concessão de crédito subsidiado para empresas, com taxas extremamente atrativas e com participações de até 90% em certos casos, o edital também lançou mão da integração de outros instrumentos não reembolsáveis da FINEP, como a Subvenção Econômica para empresas, buscando compartilhar com elas os custos e riscos inerentes às atividades de inovação, e os Projetos Cooperativos Empresa-Universidade, que buscam estimular a pesquisa de desenvolvimento tecnológico e de engenharia não rotineira através da aquisição de novos conhecimentos sobre um determinado produto, sistema ou processo e de seus componentes.

Com respeito ao setor de resíduos sólidos no Brasil, em particular, observa-se que, no contexto do edital do Inova Sustentabilidade, a linha temática de Produção Sustentável figura como a principal destinação das propostas, representando 56% do total e tendo como principais subtemas a Eficiência Energética no Setor Industrial (18%) e os Resíduos Sólidos Industriais (16%). A segunda maior demanda, por sua vez, ocorreu na linha de Saneamento Ambiental (35%), com destaque para o subtema de Resíduos Sólidos Urbanos (16%). Além disso, os indicadores socioambientais do programa mostraram que as empresas estão focadas na redução e também na destinação adequada e utilização de resíduos, colaborando para tornar os produtos e processos produtivos menos nocivos ao meio ambiente. De acordo com o gerente do Departamento de Tecnologia para o Desenvolvimento Urbano e Regional (DURB) da FINEP, Carlos Sartor, dentre os indicadores mais representativos, seis tratam de redução (de emissões e de consumo de água, energia e resíduos) e outros quatro de gestão ou utilização de resíduos (FINEP, 2014b).

Acompanhando a tendência global, observa-se que a gestão dos resíduos sólidos é considerada hoje como um dos temas prioritários na agenda pública brasileira e tem ganhado destaque por parte do setor privado que, graças ao papel do financiamento público em fomentar a inovação no setor, facilitando a transferência de tecnologias e minimizando os riscos associados, passou a enxergar possibilidades de lucrar com suas atividades. Apesar disso, ainda há um longo caminho a ser percorrido, sobretudo com respeito ao desenvolvimento de novas tecnologias no Brasil de tratamento e valorização dos resíduos. Nesse contexto, apesar do papel da FINEP em financiar todas as rotas tecnológicas relacionadas à inovação no setor de resíduos, sejam estas viáveis ou não do ponto de vista econômico, na visão do corpo de analistas da agência, algumas rotas tecnológicas figuram como as mais promissoras para o futuro próximo, tais como a secagem, a mineração e a despolimerização.

A primeira rota consiste na secagem biológica de todos os resíduos orgânicos e inorgânicos ou apenas da fração de alto poder calorífico (inorgânico) para fins de geração de Combustíveis Derivados de Resíduos (CDR), e ainda na expressiva redução de massa quando se refere às frações orgânicas, podendo alcançar até 40% de perda de massa, afastando estas massas dos aterros. A opção por elencar a secagem como uma rota tecnológica promissora nos próximos anos se justifica por sua versatilidade para diferentes cenários brasileiros, já que ela pode ser usada para atender requisitos específicos das indústrias cimenteiras, que exigem insumos com teores de umidade bastante reduzidos (geralmente menores que 20%) ou para se reduzir a massa de frações orgânicas e de alto poder calorífico em aterros, como já mencionado. Além disso, ressalta-se também que as rotas de secagem possuem bastante espaço para pesquisa e desenvolvimento, sobretudo no tocante à seleção e ao cultivo de bactérias adequadas para diferentes tipos de massas orgânicas e em questões relativas ao aparelhamento mecânico.

Com respeito à Mineração e Recuperação de Aterros (Landfill Mining and Reclamation), apesar desta técnica se encontrar ainda pouco difundida mundialmente e não existir casos relevantes de aplicação no Brasil, ela foi aqui elencada pelo expressivo potencial de disseminação, já que hoje há uma grande quantidade de lixões e aterros no país. Em termos gerais, a mineração consiste em um processo pelo qual os resíduos sólidos, anteriormente depositados em aterros são escavados e processados. A função é reduzir a quantidade de massa que pode ser valorizada e se encontra encapsulada no interior do aterro encerrado e, eventualmente, remover material perigoso de modo a possibilitar que a massa do aterro seja substituída. No processo, é possível recuperar materiais recicláveis (os principais sendo solo, plásticos e metais), aumentando também o espaço útil do aterro. Além disso, há a possibilidade do material combustível retirado ser empregado na geração de energia. Por fim, outros benefícios adicionais desta técnica são: a mitigação dos impactos ambientais (poluição dos lençóis freáticos); a recuperação de volume útil de aterramento; e a redução ou eliminação de custos associados com pós-tratamento e monitoramento do aterro.

A qualidade do que é recuperado na mineração figura como principal desvantagem. Os rejeitos obtidos a partir da mineração de um aterro sanitário são, provavelmente, pobres quando comparados aos obtidos a partir do processamento de resíduos recém-descartados. Ademais, esses rejeitos podem estar contaminados com solos, chorume e outras substâncias, resultando em dificuldades na reciclagem de tais itens, o que contribui para reduzir a taxa de retorno dessa atividade. Outro ponto negativo se refere aos impactos ambientais, riscos à saúde e à segurança que podem ocorrer em processos de mineração incorretamente estruturados, dado que materiais potencialmente perigosos podem ser trazidos à superfície, como o amianto.

Vale ressaltar que, desde o primeiro projeto registrado em Israel, na década de 1950 (VAN DER ZEE et al., 2004), a literatura atual sobre Mineração e Recuperação de Aterros identifica hoje um pouco mais de 60 projetos documentados realizados em todo o mundo (RICARDO-AEA, 2013). Em face dos milhões de aterros sanitários existentes em todo o mundo, o pequeno número de projetos de mineração de aterro documentados sugere que essa atividade ainda está longe de ser simples e que tem havido poucos “drivers” até o momento. Apesar disso, a FINEP conta com pleitos que buscam viabilizar essa rota tecnológica em um futuro próximo, seja através do desenvolvimento de novos equipamentos ou da simples adaptação de equipamentos de outros segmentos da indústria para viabilizar o melhor aproveitamento dos materiais.

Por fim, com relação à última rota tecnológica elencada, segundo Fricke e Pereira (2015, p. 52):
[...] a despolimerização catalítica em baixa pressão é uma técnica moderna que tem por objetivo principal empregar a olidificação para otimizar a reciclagem dos metais e minerais inclusive as terras raras e metais estratégicos. A produção de derivados de petróleo, carvão e gás pode ser entendido como um objetivo secundário. Tendo duas aplicações principais sendo a primeira na forma de conversão de resíduos e substâncias residuais ricas em carbono, como plásticos, têxteis, papel etc., em frações de alta energia de petróleo, gás e carvão (Char) e a segunda o processamento de materiais compostos-plásticos-metais por transferência da matriz plástica integrada com metais e minerais em uma forma mais simplesmente separável pelo uso do processo de olidificação. Por exemplo, os resíduos eletrônicos que contêm altas quantidades de metais preciosos e minerais integrados aos plásticos, e também resíduos de fios elétricos, sucata automotiva e similares são adequados como matéria-prima.
A despolimerização catalítica em baixa pressão tem que ser enquadrada como um processo de pirólise. Estabelecendo um comparativo entre a pirólise e os processos de gaseificação e incineração, temos que a pirólise é a que mais de identifica quanto as suas características de temperatura e de pressão.

Neste método, em contraste com a clássica pirólise, se trabalha através da utilização de catalisadores, a temperaturas mais baixas, até 500 °C e sob pressão normal, resultando em baixo consumo de energia e menor formação de dioxinas e furanos.

A partir do processo é possível produzir quatro subprodutos: óleo, carbono (Char), que consiste em carbono e substâncias minerais a partir da matéria-prima, gás rico em energia e água através do processo de secagem. (FRICKE; PEREIRA, 2015, p. 52)

No que diz respeito à viabilidade técnica desta última rota tecnológica apontada, há duas verdades incontestáveis: da mesma forma que ela pode ser enquadrada como a tecnologia que quebrará paradigmas da gestão de resíduos, observa-se também ela não possui, ainda, lastro suficiente que comprove sua viabilidade econômica. As plantas hoje em operação são de pequena escala e com substratos homogêneos, apesar de alguns fornecedores apresentarem sua adaptabilidade para substratos diversificados. Ressalta-se que também há dúvidas – no que tange aos resultados operacionais –, visto que, com bastante frequência, observam-se estimativas extremamente otimistas tanto com relação à capacidade operacional quanto às quantidades de subprodutos geradas.

4 CONCLUSÕES

A Lei nº 12.305/2010 deslocou o tema da gestão sustentável de resíduos sólidos para outro patamar, extrapolando as discussões antes voltadas exclusivamente para formas convencionais de disposição final, tais como vazadouros a céu aberto e aterros, para as Centrais de Tratamento de Resíduos (CTRs). Ao introduzir conceitos relacionados ao tratamento e valorização de resíduos e estabelecer metas, prazos e penalidades para a aplicação de Planos de Gerenciamento e institucionalizar os acordos setoriais, a lei obrigou o setor a sair da inércia e a adotar uma postura mais profissionalizada, bem como estimulou a diversificação dos serviços prestados.

No cenário atual, a demanda da indústria de resíduos segue concentrada na busca por infraestrutura, tecnologia e sistemas inovadores de gestão, levando em consideração tanto aspectos técnico-operacionais como a identificação dos arranjos tecnológicos mais adequados para otimizar o gerenciamento dos resíduos brasileiros, que contam com características diferenciadas em cada região do país. Nesse contexto, a FINEP, como agência brasileira de inovação, tem assumido uma posição estratégica, buscando compartilhar com as empresas, através da disponibilização de créditos subsidiados a taxas consideravelmente menores às praticadas no mercado e da concessão de recursos não reembolsáveis, os custos e riscos inerentes às atividades de inovação.

Além disso, a agência tem buscado integrar as diversas partes envolvidas no setor através da promoção de eventos técnicos-científicos e de projetos cooperativos entre empresas e universidades brasileiras, também envolvendo recursos não reembolsáveis. Os resultados, conforme mencionado ao longo do texto, foram bem positivos: por parte da FINEP, o número de projetos voltados para a gestão de resíduos sólidos apresentou um crescimento significativo, tendo fechado o ano de 2014 com mais de R$ 555 milhões, sendo R$ 320 milhões destes oriundos de projetos já efetivamente contratados e um pouco mais de R$ 235 milhões resultantes de projetos aprovados e em vias próximas de contratação.

Com relação à resposta do mercado ao apelo da inovação no setor, os indicadores do Inova Sustentabilidade, chamada pública que envolveu recursos da magnitude de R$ 4,3 bilhões, claramente mostraram que as empresas estão focadas na redução e também na destinação adequada e utilização de resíduos, frente à grande demanda de projetos envolvendo subtemas como Resíduos Sólidos Urbanos e Resíduos Sólidos Industriais.

Apesar dos avanços inegáveis nos últimos anos, o equacionamento da geração excessiva e da disposição final ambientalmente segura dos resíduos sólidos no Brasil ainda está longe de ser solucionado. A participação qualificada da sociedade na elaboração e controle das políticas públicas e a integração cada vez maior das prefeituras com as empresas do setor são essenciais para o desenvolvimento da gestão sustentável de resíduos sólidos no Brasil, porém os principais desafios para os próximos anos residem, sobretudo, na viabilização econômica das novas rotas tecnológicas de tratamento e valorização de resíduos e no desenvolvimento de capacidade técnica, onde a participação das instituições públicas de fomento à inovação é imprescindível.

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Como citar [ABNT NBR 6023:2002]:

OLIVEIRA, Erick Meira de; FRADE, Diego de Carvalho. FINEP e seu Papel na Gestão de Resíduos Sólidos Urbanos no Brasil. In: FRICKE, Klaus; PEREIRA, Christiane; LEITE, Aguinaldo; BAGNATI, Marius. (Coords.). Gestão sustentável de resíduos sólidos urbanos: transferência de experiência entre a Alemanha e o Brasil. Braunschweig: Technische Universität Braunschweig, 2015. Disponível em: <https://goo.gl/BE246I>. Acesso em: .
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