O biogás: energia por meio do lixo
O biogás pode ser uma excelente oportunidade para a
sustentabilidade, tanto da indústria agropecuária quanto, e especialmente, de
pequenos agricultores.
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Fonte da imagem: Aurelia.
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VAMOS DESCOBRIR...
UMA ENERGIA SUSTENTÁVEL
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| Figura 2. Esquema do processamento do Biogás. Fonte da imagem: Modificado de ONUDI. Programa de capacitação em energias renováveis. |
Provavelmente o
problema mais grave de conservação
com o que se enfrentam os países em desenvolvimento é o atraso do
desenvolvimento rural. Na luta por alimentos
e combustível foram cortadas grandes
áreas de vegetação, árvores e arbustos. A consequência é a alteração dos
processos ecológicos nestes países e a destruição permanente dos recursos
normalmente renováveis.
Há uma necessidade urgente do desenvolvimento rural, que combina medidas de curto prazo para a sobrevivência das medidas a longo prazo, a fim de proteger a base dos recursos e melhorar a qualidade de vida, ao mesmo tempo em que garante o futuro. Muitas comunidades rurais não tem uma flexibilidade econômica que permita postergar o consumo de recursos que precisam de restauração. Assim, necessitam-se medidas de conservação para, pelo menor, manter o nível de vida destas comunidades ou melhora-lo, considerando seu próprio conhecimento do ecossistema, e a busca de formas eficazes de garantir que esses recursos sejam utilizados de forma sustentável.
Há uma necessidade urgente do desenvolvimento rural, que combina medidas de curto prazo para a sobrevivência das medidas a longo prazo, a fim de proteger a base dos recursos e melhorar a qualidade de vida, ao mesmo tempo em que garante o futuro. Muitas comunidades rurais não tem uma flexibilidade econômica que permita postergar o consumo de recursos que precisam de restauração. Assim, necessitam-se medidas de conservação para, pelo menor, manter o nível de vida destas comunidades ou melhora-lo, considerando seu próprio conhecimento do ecossistema, e a busca de formas eficazes de garantir que esses recursos sejam utilizados de forma sustentável.
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Figura 3. O gado é um dos produtores do biogás. Fonte da imagem: Stern.
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O biogás, como fonte de energia renovável, despertou um grande
interesse nos últimos anos, sendo talvez uma das tecnologias de mais fácil
implementação, sobretudo nos setores rurais. Seu potencial desenvolvimento,
não apenas considerando a produção de biogás (Figura 2), mas também a obtenção de biofertilizante e tratamento de problemas
sanitários em alguns casos, tornam muito atrativa sua aplicação e difusão nos
setores com abundância de resíduos com alta concentração de matéria orgânica.
O BIOGÁS
Biogás é
o nome genérico dos gases produzidos como consequência da degradação anaeróbica ou biometanização
dos resíduos orgânicos, independentemente da matéria prima e da técnica
utilizada. Aquele produzido a partir da matéria orgânica dos RU nos aterros
também é conhecido na bibliografia como gás de aterro.
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Figura 4. Placa indicando onde há dutos de biogás. Fonte da imagem: Cibiogas.
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O biogás está constituído principalmente
por metano e dióxido de carbono (Figura 5). O valor energético do biogás, portanto, estará
determinado pela concentração de metano, dentre 20 a 25 MJ/m3, comparada com 33
a 38 MJ/m3 do gás natural. Sua
densidade é de 1,2 kg/m3, de modo que é menos denso do que o ar, e sua
temperatura de inflamação é de 600ºC.
A composição do biogás afeta às possibilidades de seu aproveitamento, já que a concentração de metano determina seu Pci (poder calorifico) e uma elevada concentração de alguns de seus componentes pode torna-lo suficientemente corrosivo como para fazer inviável seu aproveitamento energético, principalmente em motores.
A composição do biogás afeta às possibilidades de seu aproveitamento, já que a concentração de metano determina seu Pci (poder calorifico) e uma elevada concentração de alguns de seus componentes pode torna-lo suficientemente corrosivo como para fazer inviável seu aproveitamento energético, principalmente em motores.
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Figura 5. Componentes do biogás. Modificado de ONUDI. Programa de
capacitação em energias renováveis.
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RESÍDUOS BIODEGRADÁVEIS
A biodegradabilidade
é a faculdade de alguns produtos ou substâncias de descompor-se em elementos químicos
naturais em um período de tempo relativamente curto e por ação de organismos vivos
(bactérias, fungos, vermes, insetos, etc.) que as utilizam para
produzir energia e criar outras substâncias como aminoácidos, novos tecidos ou novos
organismos.
A biodegradação (Figura 6) pode ocorrer de forma aeróbica, na presença de oxigênio, ou de forma anaeróbica, quando não há oxigênio no meio. Os processos anaeróbicos tem a característica de que, além de tratar os resíduos, produzem um combustível gasoso, conhecido como biogás por sua origem biológica, que pode ser facilmente aproveitável.
A biodegradação (Figura 6) pode ocorrer de forma aeróbica, na presença de oxigênio, ou de forma anaeróbica, quando não há oxigênio no meio. Os processos anaeróbicos tem a característica de que, além de tratar os resíduos, produzem um combustível gasoso, conhecido como biogás por sua origem biológica, que pode ser facilmente aproveitável.
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| Figura 6. Onde o biogás pode ser usado. Modificado de ONUDI. Programa de capacitação em energias renováveis. |
Os resíduos
biodegradáveis englobam subprodutos e resíduos orgânicos, que podem ser apresentados em fase sólida e líquida,
suscetíveis de ser submetidos a processos biológicos de tratamento via
biometanização. Consideram-se resíduos biodegradáveis potenciais, isso é,
aqueles suscetíveis de ser tratados por digestão anaeróbica para a geração de
energia (biogás), principalmente os seguintes: resíduos de explorações
pecuárias (esterco e purinas), resíduos de agroindústrias, como os que gerados
em usinas de álcool e açúcar, na indústria do café, fábricas de queijo,
matadouros, conservas, etc., a fração orgânica dos resíduos sólidos urbanos e
os lodos anaeróbicos das estações depuradoras de águas residuais. A América
Latina e o Caribe têm uma grande produção de resíduos biodegradáveis como demonstra o fato de ser a maior região
exportadora de alimentos do planeta e a primeira exportadora mundial de carne bovina.
A DIGESTÃO ANAERÓBICA
A degradação biológica da matéria
orgânica biodegradável (Figura 7) é um processo que ocorre no meio natural graças à ação
de distintos microrganismos que, em
função do meio em que se desenvolvem, podem ser aeróbicos, anaeróbicos
ou facultativos. Esta classificação está baseada na presença
do ar ou, concretamente, de oxigênio no meio. Assim, os microrganismos aeróbicos necessitam de oxigênio para sua
sobrevivência, os anaeróbicos se desenvolvem na ausência de oxigênio e os
facultativos têm a capacidade de sobreviver nos dois ambientes.
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Dentre as diversas técnicas de tratamento que permitem reduzir a carga orgânica contaminante dos resíduos, um dos processos mais utilizado atualmente é o tratamento por digestão anaeróbica ou biometanização. Este é um processo biológico mediante o qual a matéria orgânica, na ausência de oxigênio e por meio de um grupo de bactérias específicas (anaeróbicas), degrada-se em uma série de produtos gasosos, conhecidos como biogás, e um subproduto conhecido como digestão ou digerido (biol). Este tratamento é especialmente interessante já que, além de reduzir a contaminação, enseja a produção de biogás, gás com um importante valor energético por estar constituído principalmente pelo metano (55-65%).
Uma energia sustentável que não degrada o meio ambiente, que no qual, utiliza resíduos
orgânicos que usamos todos os dias em nossas cozinhas, indústrias, nas zonas
rurais e entre vários outros.
Referência
Observatório de Energias Renováveis Para A América
Latina e o Caribe (UNUDI). O Biogás.
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