O segmento de papel e celulose está incluído entre os mais energointensivos do setor industrial. Suas indústrias geram grande parte da energia que consomem a partir de subprodutos do processo, mas ainda não são auto-suficientes. Por outro lado, são bastante conhecidas as dificuldades do setor industrial quanto à garantia de disponibilidade de energia, devido à falta de confiabilidade da transmissão e distribuição de energia elétrica. Neste contexto, o aumento da autogeração de eletricidade nas plantas do segmento certamente iria colaborar para maior flexibilidade na matriz energética brasileira, não apenas pela opção de gerenciamento por parte da demanda, mas até pela possibilidade de geração de excedentes de eletricidade, como é proposto neste estudo. Assim, este trabalho tem por objetivo, em continuidade à dissertação de mestrado, analisar técnica e economicamente a cogeração de energia e a geração de excedentes de eletricidade no segmento de papel e celulose utilizando, agora, tecnologias mais eficientes (apesar de em desenvolvimento), como a gaseificação da lixívia. São estudadas as perspectivas para uso de um sistema de gaseificação da lixívia e acoplamento dessa unidade a uma turbina a gás (BLGCC), com aproveitamento dos gases de exaustão em sistemas de cogeração. Trata-se de tecnologia em fase de desenvolvimento nos países industrializados e que permite elevada eficiência de conversão. É também apresentada a análise de viabilidade econômica da geração de excedentes, por meio da termoeconomia, com base no conceito de exergia, a metodologia mais adequada para analisar processos de cogeração. Apesar da maior eficiência, a eletricidade excedente, em algumas das configurações estudadas, apresentou custos de geração que não se mostram competitivos com as tarifas elétricas ofertadas pelas concessionárias, deixando evidente a necessidade de outros mecanismos que possibilitem a implementação de novas tecnologias, como a incorporação das externalidades e o abatimento dos créditos de carbono dos custos de geração. Nas indústrias de papel e celulose, que atualmente, já demonstram pouco interesse em gerar e/ou comercializar excedentes, o problema é mais complexo. Além do entrave tecnológico, pois as caldeiras de recuperação Tomlinson limitam o porte do processo (além de estarem no final de sua vida útil em muitas unidades), e do estágio de desenvolvimento da gaseificação da lixívia (ainda não disponível comercialmente), há o elevado custo desta tecnologia (nova).

The pulp and paper segment is included among the most energy-intensive industrial sectors. Its industries generate a large share of the power they consume as from sub-products of the process; however, they are not yet self-sufficient. On the other hand, widely known are the industrial sector difficulties concerning the assurance of power availability, due to the lack of reliability on power transmission and distribution. Within this context, an increase in the self- generation of power in the segment plants would certainly help to provide greater flexibility for the Brazilian Energy matrix, not only for the management option on the demand side, but also for the possibility of generating power surplus, as proposed in this study. Therefore, as a continuity to the authors Masters dissertation, this work aims to technically and economically analyze power cogeneration and the surplus power generation in the paper and cellulose segment now using more efficient technologies (though still under development), such as black liquor gasification. The perspectives for using a black liquor gasification system and the coupling of this unit to a gas turbine (BLGCC) are studied, taking advantage of the exhaust gases in cogeneration systems. This technology, being developed in industrialized countries, allows for high conversion efficiency. The economic feasibility analysis of the surplus generation is also presented by means of the thermo-economy, based on the exergy concept, the most adequate methodology to analyze cogeneration processes. Despite presenting higher efficiency, power surplus, in some of the configurations studied, presented generation costs that showed not to be competitive as compared to the power tariffs offered by the utilities, evidencing the need for other mechanisms that allow for the implementation of new technologies, such as the incorporation of externalities and the abatement of carbon credits from the generation costs. In the pulp and paper industries, which now already show little interest in generating/commercializing surplus, the problem is more complex. Besides the technological hindrance, since the Tomlinson recovery boilers limit the process dimension (besides being at the end of their service life in many units), and of the development phase of black liquor gasification (not yet commercially available), there is the high cost of this (new) technology.