A cogeração de energia é, basicamente, a produção simultânea e sequencial de duas formas de energia a partir de uma mesma fonte de energia primária. Em outras palavras, a cogeração pode ser definida como a produção combinada de energia térmica e de energia mecânica/elétrica por meio de uma única fonte de combustível, como os derivados do petróleo, o gás natural, a biomassa, entre outras. Em sua grande maioria, os projetos de cogeração utilizam biomassa ou gás natural como combustível.
Nos sistemas de cogeração busca-se aumentar a produção de energia a partir do uso mais eficiente do combustível utilizado. No sistema convencional de geração de energia, cerca de 65% da energia do combustível é perdida para o ambiente sob a forma de calor e apenas 35% é usada na geração de energia elétrica. Já nos sistemas de cogeração, o aproveitamento da energia do combustível atinge valores superiores a 80%, sendo que cerca de 35% é usada na produção de energia elétrica e aproximadamente 50% é transformada em energia térmica e aproveitada no processo, ou seja, na cogeração, parte da energia que seria desperdiçada é aproveitada e apenas cerca de 15% é perdida.
Os primeiros sistemas de cogeração foram desenvolvidos por volta de 1870, nos EUA e em alguns países europeus. Estes sistemas baseavam-se em máquinas a vapor acopladas a geradores elétricos e foram instalados em áreas com elevada densidade populacional. O vapor era utilizado para o aquecimento de ambientes e a energia elétrica para o consumo elétrico nas habitações. Mas a partir da década de 40, com o desenvolvimento das grandes centrais de energia elétrica, os sistemas de cogeração foram perdendo sua importância. Entretanto, a partir da década de 70, com a crise do petróleo e com as crescentes preocupações ambientais, a cogeração ganhou um novo incentivo.
Os sistemas de cogeração são classificados em dois grupos: ciclos topping e ciclos bottoming. Nos ciclos topping a geração de energia elétrica antecede a produção de vapor, posteriormente o calor rejeitado pelo sistema de geração de eletricidade é aproveitado em um processo industrial. Nos ciclos bottoming, o calor da queima do combustível é utilizado primeiramente em um processo térmico da indústria e o calor rejeitado deste processo é empregado na produção de energia elétrica. Os sistemas do tipo topping são os mais utilizados, isso porque geralmente o calor rejeitado dos processos industriais encontra-se a uma temperatura relativamente baixa, não podendo ser empregado na geração de eletricidade.
Os sistemas de cogeração podem ser aplicados em diferentes setores. No setor industrial, por exemplo, a cogeração pode ser utilizada nas indústrias químicas, petroquímicas, farmacêuticas, sucroalcooleiras, de alimentos e bebidas, entre outras. Lavanderias, hospitais, prédios comerciais, hotéis, supermercados, shopping centers, etc., também podem utilizar a cogeração.
Entre os benefícios da cogeração destacam-se: a redução dos gases do efeito estufa, uma vez que o processo de conversão de energia é mais eficiente, redução da dependência de combustíveis fósseis e descentralização quanto ao fornecimento de energia, permitindo que os indivíduos e empresas sejam menos dependentes das concessionárias distribuidoras de energia.
Nos EUA e em alguns países da Europa, como na Alemanha, a implantação de sistemas de cogeração tem crescido continuamente. Países como a Dinamarca, Finlândia, Rússia, Letônia e Holanda são considerados modelos quanto ao uso desse sistema, sendo que de 30% a 50% da energia total produzida nesses países é gerada por meio da cogeração. No Brasil a cogeração ainda é pouco explorada, mas já existem alguns projetos instalados, principalmente no estado São Paulo.
Referências:
Barbeli, M. C. A cogeração de energia e sua importância do ponto de vista técnico, econômico e ambiental. Empreendedorismo, Gestão e Negócios, v. 4, p. 238-246, 2015.
Clementino, L. D. A conservação de energia por meio da cogeração de energia elétrica. São Paulo: Érica, 2001.