Dentro de um biodigestor, depois das diversas etapas de tratamento do substrato, fermentação anaeróbica e os processos para otimização e controle do sistema, o Biogás é produzido. Diante disso, é preciso considerar que o biogás é constituído por uma mistura de diferentes tipos de gases como metano, dióxido de carbono e sulfeto de hidrogênio, com quantidades que variam com o substrato alimentado no biorreator. Neste sentido, é necessário que ocorra a sua purificação para a produção do biometano, cogeração e geração de energia elétrica e térmica.
É preciso considerar antes de tudo, que existem diversos tipos de purificação, alguns com maior eficiência que os outros. Além disso, novos métodos de purificação são estudados e aperfeiçoados diariamente, abaixo citamos alguns tipos de purificação.
Dessulfurização:
Esse método consiste na retirada do sulfeto de hidrogênio, esse gás é altamente corrosivo, podendo impactar diretamente em estruturas metálicas, sendo assim, maneiras que possam eliminar essa substância são muito procuradas por produtores de Biogás. Dentre as diversas formas de fazer essa purificação, a mais comum em plantas de pequeno e médio porte, é o uso da adsorção com carvão ativado.
Nesta técnica, o sulfeto de hidrogênio sofre uma oxidação catalítica na superfície do carvão ativado que transforma o composto em enxofre elementar e sulfato, além do carvão ativado atuar na adsorção física do sulfeto de hidrogênio. Geralmente, esse processo ocorre em duas colunas de adsorção: uma para que ocorra o processo propriamente dito e a outra para a regeneração do carvão ativado. Além disso, é necessário destacar que nem sempre o carvão ativado é regenerado devido aos custos. Nestas plantas, geralmente, é mais economicamente viável para o produtor simplesmente trocá-lo.
Remoção do carbono:
Tem como principal objetivo melhorar a qualidade do biogás, sobretudo, aumentando seu poder calorífico, uma vez que o carbono é o principal responsável por essa situação. Desta forma, existem alguns métodos para a sua remoção como o PSA. Essa técnica seria a adsorção com modulação de pressão, que consiste no biogás em alta pressão de aproximadamente 6 a 10 bar. Dentro da coluna de purificação vão existir materiais adsorventes como carvão ativado, peneiras moleculares (zeólitos) e peneiras moleculares de carbono.
Neste sistema ocorre uma separação física, no qual, no topo da coluna sai o composto desejado, o metano; é importante destacar que o processo deve ocorrer como biogás seco e sem enxofre, visto que a umidade e o enxofre podem ser adsorvidos na peneira molecular fazendo que diminua a sua capacidade de adsorção do PSA e podendo causar a parada no sistema.
Portanto, a purificação do biogás é necessária para que o gás atinja parâmetros de qualidade com poder calorífico. Assim, diariamente novas técnicas de purificação são pensadas, desenvolvidas e aperfeiçoadas. Dentre os métodos que se destacam temos a dessulfurização com a adsorção usando carvão ativado e a remoção de dióxido de carbono que seria PSA ( Adsorção com modulação de pressão). Além disso, existem outros processos com o objetivo de eliminar outras substâncias como vapor d’ água a fim de que possa ser obtido um gás com cada vez mais qualidade.
AUTORES: BIOENERGIA UFV.
Referências:
MONTEIRO, Sílvio da Silva Carvalho. Produção de Biometano: Análise de Mercado e Estudo da Separação por PSA. 2011. Mestrado Integrado em Engenharia Química. Faculdade de Engenharia Universidade do Porto. Julho de 2011. Disponível em: https://repositorio-aberto.up.pt/bitstream/10216/69219/1/000150475.pdf Acesso: 16/09/2023
FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE R. V. (FNR). Guia Prático do Biogás: Geração e Utilização. Trad. Marcos de Miranda Zattar. Gülzow, 2010. Disponível em: http://www.resol.com.br/cartilhas/giz_-_guia_pratico_do_biogas_final.pdf Acesso: 18/09/2023
ORGANIZAÇÃO DAS NAÇÕES UNIDAS PARA O DESENVOLVIMENTO INDUSTRIAL; CENTRO INTERNACIONAL DE ENERGIAS RENOVÁVEIS. Guia Técnico: Tecnologias para Dessulfurização de Biogás. Brasília: Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações, 2022. E-book. (Projeto Aplicações do Biogás na Agroindústria Brasileira: GEF Biogás Brasil) Disponível em: .https://datasebrae.com.br/wp-content/uploads/2022/08/Dessulfuriza%C3%A7%C3%A3o-de-biogas.pdf Acesso: 16/09/2023
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