BIOGÁS: ENERGIA QUE VEM DO LIXO

                                                                                    Fonte: Portal Amazônia

Consolidado há décadas, o tema que aborda o desenvolvimento sustentável é, e ainda será, por bastante tempo objeto de estudos e pesquisas. No quesito energético, por exemplo, busca-se a não dependência do petróleo e do carvão, típicos combustíveis fósseis. Apesar de todo avanço com o desenvolvimento de usinas eólicas e de placas fotovoltaicas, muito ainda pode ser feito em termos de inovação sustentável. Dentre as alternativas viáveis, entretanto, algumas ainda são bastante incipientes, como é o caso da utilização de biomassa para obtenção de biogás.

            Nesse sentido, a Alemanha é um dos principais países a aplicar tecnologia capaz de transformar, por meio da digestão bioquímica, praticamente qualquer resíduo orgânico em fonte potencial de combustível. De acordo com o que vem sendo feito, esta prática promete ser vantajosa do ponto de vista econômico; ela utiliza dejetos como matéria-prima e não exige grandes investimentos em termos de equipamentos industriais,e interessante também à nível ambiental, uma vez que permite o desmantelamento de lixões, o esvaziamento de aterros sanitários e uma significativa diminuição das taxas de gases de efeito estufa emitidos – principalmente quando comparada à utilização de carvão ou petróleo.

Diferentemente das Unidades de Recuperação Energéticas (UREs), responsáveis pela combustão do lixo para geração direta de energia, este procedimento tem natureza microbiológica, e ocorre graças à reações típicas de acetogênese e metanogênese. De forma resumida, o processo de produção de biogás se baseia na utilização de resíduos sólidos (subprodutos animais/vegetais, lixo orgânico domiciliar/industrial e restos naturais provenientes do setor agropecuário) e permite a obtenção de energia, calor e de um subproduto rico em nutrientes que pode ser utilizado como fertilizante em cultivos agrícolas diversos. O processo a nível industrial é apresentado de forma esquemática a seguir:

                                                                                    Figura 1: Processo industrial de produção do biogás

Inicialmente, as diferentes fontes de matéria-prima (biomassa) são acumuladas em tanques ou vasos, passando por processos de lavagem e pré-tratamento (1-4). A biomassa passa a seguir por filtros para redução de possíveis odores e para sanitização (5,6). É então encaminhada para o sistema de digestores (7), que pode ser formado por reatores contínuos aquecidos do tipo CSTRs (preferenciais quando se trata da digestão úmida) ou PFRs (utilizados no caso de digestão de biomassa seca e representados pela Figura 2) operando em série ou paralelo.

                                                      Figura 2: Representação de um reator tipo PFR usado no processo de produção do biogás

O biogás é acumulado (8) graças a um sistema hermeticamente isolado no topo do digestor. Este é instrumentado por válvulas de alívio de pressão, queimadores e equipamentos de controle que diminuem riscos de vazamentos e explosões (10). O gás obtido é então purificado mediante remoção de umidade e de compostos sulforados (9). Sua desidratação se dá por meio de resfriamento, permitindo a condensação da água e facilitando sua posterior remoção. Com relação ao H2S (inicialmente presente no gás), sua purificação pode se dar, por exemplo, através da adição de sais metálicos no digestor, da injeção controlada de ar, e/ou da utilização de materiais adsorventes adequados, como o carvão ativado. O biofertilizante (acumulado no biodigestor) é comumente estocado (12) ou ainda tratado (13) por meio de separação, secagem e peletização para utilização em plantações. Já o biogás gerado (11) pode ser distribuído e utilizado de diferentes formas, como sugere a Figura 3.

                                                                                        Figura 3: Representação dos usos possíveis para o biogás

A planta representada permite a conversão de biogás em energia elétrica e calor por meio de unidades CHP (“combinedheatandpowerplant”). Parte do calor gerado pela combustão do gás é reaproveitada como forma de integração energética, sendo utilizada no aquecimento dos próprios digestores. O calor restante é destinado ao aquecimento de casas das comunidades do entorno. Além disso, o biogás gerado pode ser condicionado e transportado de forma relativamente fácil, o que facilita a produção de energia sob demanda. Este fator é um grande diferencial em relação às usinas eólicas, uma vez que a energia gerada por elas não pode ser estocada.  Finalmente, o biogás pode passar por um processo de enriquecimento baseado na remoção do CO2. Produz-se assim o biometano, que pode apresentar até 98% de CHem sua composição. O metano produzido a partir de biomassa já vem sendo utilizado como alternativa ao gás natural veicular e permite uma diminuição de até 90% das emissões de CO2 quando comparado à utilização de combustíveis fósseis.

            Desta forma, o processo de transformação microbiológica de resíduos sólidos orgânicos em energia é bastante atrativo do ponto de vista ambiental e econômico. Ainda que seja um processo interessante, seu desenvolvimento pode se beneficiar muito da integração de universidades, instituições privadas e órgãos governamentais, para que sua implementação seja cada vez mais difundida.

Referências bibliográficas:

– InternationalSolidWasteAssociation. Disponível em <http://iswa2015.org/assets/files/downloads/05_findeisen__clemens.pdf>. Acesso em 17/03/2017

– BiowastetoBiogas. Disponível em <http://www.biowaste-to-biogas.com/>. Acesso em 17/03/2017

– Waste2Energy: how it works. Disponível em <http://www.deltawayenergy.com/wte-tools/wte-anatomy/>. Acesso em 17/03/2017

– FIGURA 1: Adaptada de http://biowaste-to-biogas.com/Download/biowaste-to-biogas.pdf– 17/03/2017

– FIGURA 2: Adaptada de http://iswa2015.org/assets/files/downloads/05_findeisen__clemens.pdf – 19/03/2017

– FIGURA3: Adaptada de http://biowaste-to-biogas.com/Download/biowaste-to-biogas.pdf– 17/03/2017

Ana Luísa de Souza e Almeida

Trainee do departamento de Negócio Sócio-Ambientais da BetaEQ e estudante da UFF – RJ

 

 

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