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ORCID:  http://orcid.org/0009-0001-9374-8346
Tipo do documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Título: Análise comparativa entre geração de eletricidade e produção de biometano a partir do biogás: fundamentação teórica e estudo de caso
Título(s) alternativo(s): Comparative analysis between electricity generation and biomethane production from biogas: theoretical foundation and case study.
Autor(es): Araújo, Jéssica Amaral de
Primeiro orientador: Santos, Ivan Nunes
Primeiro membro da banca: Santílio, Fabrício Parra
Segundo membro da banca: Moraes, Márcio Arvelos
Resumo: A crise climática global tem intensificado a necessidade de adoção de medidas voltadas à mitigação das emissões de Gases de Efeito Estufa (GEE), inserindo-se no contexto da transição energética, no qual se torna imperativa a busca por alternativas tecnológicas capazes de promover maior sustentabilidade e eficiência na geração de energia, com ênfase na substituição de fontes fósseis por fontes renováveis. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho é realizar uma análise técnico-econômica comparativa entre duas rotas de aproveitamento do biogás: a geração de energia elétrica e a produção de biometano. Para tanto, utiliza-se como objeto de estudo uma planta real de biogás localizada no interior do Brasil, permitindo a avaliação das alternativas em um cenário operacional concreto. Os resultados indicam que, embora a geração de eletricidade seja uma alternativa consolidada e integrada ao Mercado Livre de Energia (MLE), ela permanece sujeita à volatilidade do Preço de Liquidação das Diferenças (PLD) e às condições hidrológicas do país. Do ponto de vista econômico, verifica-se que a rota do biometano apresenta uma estrutura de receitas promissora, com menor exposição às variações do PLD que afetam a geração de eletricidade. A análise caracteriza-se como uma decisão de substituição, sendo adotada a abordagem de fluxos de caixa incrementais para a comparação entre as alternativas. Para isso, realizou-se a projeção dos fluxos de caixa tanto para o cenário atual de geração de energia elétrica quanto para o cenário proposto de produção de biometano. A análise contemplou a avaliação isolada do novo projeto, bem como a análise incremental em relação à operação existente. A viabilidade econômica da mudança é avaliada por meio dos indicadores Valor Presente Líquido (VPL) e Taxa Interna de Retorno (TIR) do fluxo de caixa incremental, obtendo-se um VPL de R$ 91.875.107,43 e uma TIR de 27%, o que evidencia a atratividade da substituição. Conclui-se que a produção de biometano apresenta maior viabilidade econômica em relação à geração de energia elétrica, configurando-se como uma alternativa mais vantajosa para o empreendimento. Ressalta-se, contudo, que os resultados estão condicionados às premissas adotadas, especialmente no que se refere aos preços de mercado e aos custos operacionais.
Abstract: The global climate crisis has intensified the need for measures aimed at mitigating Greenhouse Gas emissions, within the context of the energy transition, in which the search for technological alternatives capable of promoting greater sustainability and efficiency in energy generation has become imperative, with emphasis on the replacement of fossil-based sources by renewable ones. In this context, the objective of this work is to perform a techno-economic comparative analysis between two biogas utilization routes: electricity generation and biomethane production. For this purpose, a real biogas plant located in the interior of Brazil is used as a case study, allowing the evaluation of the alternatives in a practical operational context. The results indicate that, although electricity generation is a consolidated alternative integrated into the Free Energy Market, it remains subject to the volatility of the Settlement Price for Differences and to the hydrological conditions of the country. From an economic perspective, the biomethane route presents a promising revenue structure, with lower exposure to Price for Differences fluctuations that affect electricity generation. The analysis is characterized as a replacement decision, in which an incremental cash flow approach is adopted to compare the alternatives. Thus, cash flow projections were carried out for both the current electricity generation scenario and the proposed biomethane production scenario. The analysis considered both the standalone evaluation of the new project and the incremental analysis relative to the existing operation. The economic feasibility of the transition is assessed using Net Present Value (NPV) and Internal Rate of Return (IRR) indicators applied to the incremental cash flow, resulting in an NPV of R$ 91,875,107.43 and an IRR of 27%, demonstrating the attractiveness of the investment. It is concluded that biomethane production presents higher economic viability compared to electricity generation, representing a more advantageous alternative for the project. However, the results are dependent on the assumptions adopted, particularly regarding market prices and operational costs.
Palavras-chave: Energia renovável
Fluxo de caixa incremental
Transição energética
Viabilidade econômico-financeira
Renewable energy
Incremental cash flow
Energy transition
Economic-financial feasibility.
Área(s) do CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Assunto: Engenharia elétrica
Energia elétrica - Produção
Biogás
Idioma: por
País: Brasil
Editora: Universidade Federal de Uberlândia
Programa: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Referência: ARAUJO, Jéssica Amaral de. Análise comparativa entre geração de eletricidade e produção de biometano a partir do biogás: fundamentação teórica e estudo de caso. 2026. 91 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.429.
Identificador do documento: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.429
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/49153
Data de defesa: 12-Mai-2026
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS): ODS::ODS 7. Energia limpa e acessível - Garantir acesso à energia barata, confiável, sustentável e renovável para todos.
Aparece nas coleções:DISSERTAÇÃO - Engenharia Elétrica

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