O dióxido de carbono (CO₂) produzido por locais de transformação de resíduos em energia (WtE) é uma fonte crescente de emissões que contribuem para o aquecimento do planeta. Com muitas estruturas governamentais nacionais e internacionais exigindo o cumprimento de metas líquidas zero dentro de décadas, as regras em torno da operação de WtE estão mudando: tanto a União Europeia quanto o Reino Unido terão que limitar as emissões a partir de 2028, com as operadoras no Reino Unido obrigadas a monitorar suas emissões de CO₂ a partir de 1.º de janeiro de 2026.
Quase metade dos resíduos não recicláveis, como alimentos, plantas e papel, contém CO₂ , que foi naturalmente absorvido em seu estado original e liberado de volta à atmosfera quando incinerado. Esse CO₂ biogênico é classificado como climaticamente neutro, portanto, não é necessário adquirir licenças para emissões do EU ETS ou de sistemas de comércio local para esse CO₂ emitido.
Consequentemente, a medição precisa do CO₂ biogênico é de interesse para todos os operadores industriais que queimam combustíveis fósseis e orgânicos e que são ou serão obrigados a participar de um sistema de comércio de emissões. Ao medir e contabilizar com precisão o CO₂ biogênico, os operadores podem pagar menos sob qualquer esquema de imposto sobre o carbono aplicável em seu país de operação e, ao relatar emissões mais baixas, podem capitalizar créditos de carbono quando a WtE se enquadrar no Esquema de Comércio de Emissões em 2028. As licenças podem ser vendidas ou guardadas para uso posterior.
Dada a necessidade de contabilização de carbono e os incentivos financeiros que estão em jogo, é essencial que os dados de medição sejam precisos. O processo é orientado pelas normas ISO 13833 e EN ISO 13833, estabelecidas em julho de 2013 para padronizar o procedimento com o intuito de determinar a proporção de CO₂ biogênico no teor total de CO₂ produzido em um fluxo de emissão. A norma especifica um processo para a captura de dados precisos e confiáveis para emissões de CO₂ biogênico de forma que os dados possam ser usados para esquemas de comercialização de emissões e inventários de gases de efeito estufa. Veja quanto você poderia economizar criando relatórios de CO₂ precisos com nossa calculadora.
O monitoramento de emissões biogênicas de CO₂ precisa permitir a medição das cotas percentuais de CO₂ fóssil e biogênico liberado pelo processo, bem como calcular a quantidade de emissões de CO₂ fóssil (toneladas/ano). A EN ISO 13833 especifica que isso pode ser conseguido por meio da captura de uma amostra do fluxo de emissões de incineração, a partir da qual a medição do conteúdo biogênico é determinada via datação por radiocarbono (14C).
A amostragem de resíduos pós-combustão resulta em uma determinação mais precisa do que uma amostra triturada de resíduos pré-combustão, com o fluxo de resíduos emitido sendo um gás homogêneo composto por dióxido de carbono, oxigênio, nitrogênio e alguma umidade. Existem dois métodos para a amostragem de gases residuais: em primeiro lugar, uma amostragem de “coleta pontual” periódica e uma amostragem contínua. A amostragem de coleta pontual envolve coletar amostras isoladas em momentos específicos, que podem não capturar totalmente as flutuações na composição dos resíduos. Em contraste, a amostragem contínua, realizada durante um período que varia de uma hora a um mês, propicia uma medição média mais confiável. Por ser proporcional ao fluxo, esse método garante uma amostra mais representativa do fluxo de gás emitido.
Dado que a amostragem contínua de combustões ajuda a mitigar o potencial de erros e irregularidades que as técnicas de pré-combustão e amostragem de coleta podem introduzir, o processo de amostragem contínua de exaustões com sistemas de amostragem automatizados reduz a variabilidade e aumenta a confiabilidade dos dados. Variáveis gerenciadas, como temperatura, umidade e vazão, ajudam a estabilizar as medições e evitam desvios devido a fatores externos. Para obter uma captura de amostra consistente e estável que garanta a medição altamente confiável, necessária para uma medição precisa e repetível de CO₂, os operadores devem, idealmente, instalar uma solução de sistema completa e pronta para uso para o processo de amostragem, como a fornecida pelo sistema de amostragem inteligente AMESA-B da ENVEA.
No processo de monitoramento AMESA-B, o princípio de amostragem para captura de CO₂ especificado pela EN ISO 13833 é obtido por amostragem contínua de uma extração proporcional ao volume de parte do gás de combustão, por meio de uma sonda de amostragem aquecida. A amostra é capturada num cartucho de adsorção preenchido com sílica revestida com hidróxido de sódio Ascarite® ou cal sodada.
O fluxo da amostra deve ser extraído e capturado em condições de amostragem consistentes durante todo o período de amostragem, cuja duração pode variar de uma hora a quatro semanas. Uma vez concluído o período de amostragem, o cartucho adsorvente (que só precisa ser trocado uma vez a cada 30 dias) é compartilhado e enviado a um laboratório credenciado para determinação da proporção de CO₂ biogênico e derivado de fósseis via análise 14C.
A estabilidade da medição, a qual garante a precisão, é alcançada evitando desvios de dados e erros que comprometam a conformidade e os relatórios de dados. Essa estabilidade é crítica em plantas de WtE, em que os processos de combustão e a composição dos resíduos variam.
Vazamentos no sistema de amostragem podem resultar em subnotificação das concentrações do analito em relação às concentrações reais de gases de combustão. Para combater isso, o AMESA-B permite verificações antes e após a amostragem para garantir e confirmar uma taxa de fluxo de amostra precisa. O primeiro sensor confirma que o gás de CO₂ acumulado extraído está passando pelo cartucho adsorvente. O segundo sensor inovador notifica quando o cartucho precisa ser trocado para evitar saturação. Isso garante a confiabilidade da amostra fornecida para testes, atendendo aos requisitos da EN ISO 13833, não apenas garantindo alta precisão, mas também propiciando a rastreabilidade total da amostra.
No laboratório, a precisão superior da medição é determinada pelos três métodos alternativos especificados para determinar o teor de 14 C na amostra: Espectrometria de massa acelerada (AMS), beta-ionização (BI) e cintilação líquida (LS). Este processo será obrigatório não apenas para atender aos padrões da ISO 13833, mas também para se qualificar para incentivos e subsídios: por exemplo, no modelo de captura de carbono industrial de resíduos do Reino Unido, o processo 14 C é o único método permitido para avaliar a divisão de emissões de CO₂ biogênico e fóssil. Ele usa apenas o método de coleta de amostras fornecido pelo sistema AMESA-B, com a análise fornecida mais uma vez em um laboratório credenciado.
Alguns operadores identificam possíveis preocupações sobre a perda de amostras de gases de combustão devido a falhas na amostragem ou nos sistemas, com impactos na precisão da amostra capturada e nos dados produzidos. Consequentemente, eles estão optando por instalar dois sistemas de amostragem por processo, o que não apenas garante que os dados de emissão permaneçam contínuos, mas também permite um grau extra de verificação de medição entre duas amostras capturadas.
No entanto, o uso da combinação de monitoramento contínuo de amostras com um sistema de amostragem confiável e credível, como o AMESA-B, com resultados analisados por um laboratório credenciado para realização da análise 14 C, constitui atualmente o método mais preciso capaz de produzir dados de CO₂ biogênico confiáveis e credíveis.
- Para obter mais informações sobre o AMESA-B smart sampler e as soluções da ENVEA para o setor de Transformação de resíduos em energia, visite http://bit.ly/3Xi6Q7D.
- Para calcular a economia potencial resultante da medição e contabilização precisas do CO₂ biogênico, acesse aqui e use a calculadora de economia de custos biogênicos gratuita da ENVEA.
