Explorando o potencial do BIOMETANO como fonte de energia limpa e RENOVÁVEL.

O biometano tem sido considerado como uma opção atrativa para aumentar a segurança energética e reduzir as emissões de gases de efeito estufa no Brasil. O país tem grandes quantidades de resíduos orgânicos disponíveis para produção de biometano, como resíduos agrícolas e deixa de ser aproveitado atualmente. Além disso, o Brasil tem uma grande frota de veículos a diesel, o que significa que há um potencial significativo para o uso de biometano como combustível.

No entanto, a produção e o uso de biometano no Brasil ainda são bastante limitados. A maior parte do biometano produzido no país é usada para gerar eletricidade, embora haja alguns projetos de produção de biometano para uso como combustível de utilidade industrial. Existem também alguns obstáculos que precisam ser superados para expandir a produção e o uso de biometano no Brasil, como a falta de políticas e incentivos governamentais, o alto custo de produção e o baixo preço do óleo combustivel como o BPF1A, BPF1B e diesel.

1. AS PRINCIPAIS VANTAGENS DO BIOMETANO PARA O MEIO AMBIENTE.

O biometano é uma fonte de energia renovável que tem várias vantagens em comparação com outras fontes de energia. Algumas das principais vantagens do biometano são:

1. Baixo impacto ambiental: o biometano é produzido a partir de matéria orgânica, como resíduos agrícolas e resíduos orgânicos, em vez de combustíveis fósseis, o que o torna uma fonte de energia mais limpa.

2. Redução de emissões de gases de efeito estufa: ao utilizar biometano em vez de combustíveis fósseis, é possível reduzir as emissões de gases de efeito estufa que contribuem para o aquecimento global.

3. Fonte de energia renovável: enquanto os combustíveis fósseis são fontes de energia não renováveis que se esgotam com o tempo, o biometano é produzido a partir de matéria orgânica renovável, o que significa que é uma fonte de energia que pode ser renovada continuamente.

4. Redução do lixo: o biometano pode ser produzido a partir de resíduos orgânicos que, de outra forma, seriam enviados para aterros, ajudando a reduzir o lixo e a poluição do ar.

5. Versatilidade: o biometano pode ser usado para gerar eletricidade, aquecimento e transporte, o que o torna uma fonte de energia versátil e útil em muitas situações diferentes.

Figura 01 - Produção de biometano a partir de aterros sanitários em grandes centros urbanos.

2. POTENCIAL DE UTILIZAÇÃO DO BIOMETANO EM QUEIMADORES E CALDEIRAS.

O biometano pode ser usado em queimadores industriais e caldeiras como uma fonte de energia limpa e renovável. Ele pode ser utilizado como um substituto para o gás natural ou outros combustíveis fósseis, o que pode ajudar a reduzir as emissões de gases de efeito estufa e a melhorar a eficiência energética da indústria.

Para usar biometano em queimadores industriais e caldeiras, é necessário um sistema de alimentação de gás e um queimador especialmente projetado para funcionar com biometano. O biometano pode ser fornecido em cilindros pressurizados ou diretamente de um sistema de produção local.

Existem vários benefícios em usar biometano em queimadores industriais e caldeiras. Além de ser uma fonte de energia limpa e renovável, o biometano é geralmente mais barato do que o gás natural e pode oferecer uma maior eficiência energética. Além disso, o uso de biometano pode ajudar a reduzir a dependência de combustíveis fósseis e aumentar a segurança energética da indústria.

3. PRODUÇÃO DE BIOMETANO NO BRASIL

No Brasil, o biometano pode ser produzido a partir de várias fontes de matéria orgânica, como resíduos agrícolas, resíduos orgânicos urbanos, resíduos da indústria de alimentos e biodegradáveis, esterco e lixo.

Os resíduos agrícolas são uma fonte importante de biometano no Brasil. O país tem uma grande produção de grãos, como milho, soja e trigo, e esses resíduos podem ser usados para produzir biometano através da digestão anaeróbica.

Os resíduos orgânicos urbanos também são uma fonte importante de biometano no Brasil. Muitas cidades têm sistemas de coleta de lixo que separam os resíduos orgânicos dos resíduos sólidos, o que significa que esses resíduos podem ser usados para produzir biometano em vez de serem enviados para aterros.

Outra fonte importante de biometano no Brasil é o esterco, que pode ser produzido a partir de resíduos animais, como o esterco de vaca. O esterco é rico em matéria orgânica e pode ser usado como matéria-prima para a produção de biometano através da digestão anaeróbica.

Figura 02 - Biodigestores de resíduos animais para produção de biometano.

O lixo também pode ser uma fonte de biometano no Brasil, embora o uso do lixo como matéria-prima para a produção de biometano ainda seja bastante limitado no país.

4. CONCLUSÃO.

O aproveitamento energético do biometano em todos os setores geradores disponíveis apresenta uma sinergia gigantesca com o saneamento básico e tratamento de material orgânico residual pois apresenta inúmeras vantagens ambientais e energéticas uma vez que pode ser obtido a partir do tratamento de resíduos provenientes de áreas rurais, urbanas e de agro-indústrias. Além disso, a produção controlada e uso do biometano contribuem também para a redução de emissões secundárias de metano durante o tratamento desses resíduos. Somado a todas essas vantagens apresentadas tem-se o fato de que o biometano é um combustível renovável e sua utilização permite a redução do consumo de combustíveis fósseis, como o gás natural e o óleo diesel, podendo ainda ser usado para geração descentralizada, o que contribui de maneira imensamente positiva para o gerenciamento do sistema energético.

5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.

1. WWW.STEAMSERV.COM.BR

2. COELHO, SUANI TEIXEIRA, GARCILASSO, VANESSA PECORA et AL. Tecnologias de Produção e Uso de Biogás e Biometano. INSTITUTO DE ENERGIA E AMBIENTE/USP/SYNERGIA, Editor: Suani T. Coelho. Setembro de 2018. Disponível em https://www.researchgate.net/publication/327545187_Tecnologias_de_producao_e_uso_de_biogas_e_biometano. Acesso em : dezembro de 2022.

3. ABIOGAS – Associação Brasileira de Biogás e de Biometano. Usina de Dois Arcos, 2015. Disponível em: <https://www.abiogas.org.br/?lightbox=image1svt>. Acesso em: dezembro de 2022.

4. ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. Classificação de Resíduos Sólidos. Norma ABNT NBR 10.004:2004.

5. BRASIL. Catálogo de tecnologias e empresas de biogás. Probiogás, Ministério das Cidades, Deutsche Gesellschaf für Internationale ZUSAmmenarbeit GmbH (Org.). Distrito Federal, 2016.

6. TERA AMBIENTAL. Conheça as etapas do tratamento biológico de efluentes, 2013. Disponível em: <http://www.teraambiental.com.br/blog-da-tera-ambiental/bid/223925/Conheca-as-etapas-do-tratamento-biologico-de-efluentes>. Acesso em: dezembro de 2022.

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Entenda bem, biometano é o nome de um combustível renovável obtido a partir do biogás. Já o biogás é um combustível produzido pela decomposição de matéria orgânica (de origem vegetal ou animal), que se decompõe para produzir uma mistura gasosa composta principalmente pelo metano que neste caso é o composto químico que realmente interessa para o uso industrial. O biogás é um combustível composto por uma mistura de 60% de metano (CH4), 35% de dióxido de carbono (CO2) e 5% de hidrogênio (H2), nitrogênio (N2), amônia (NH3), sulfeto de hidrogênio (H2S), monóxido de carbono (CO) e oxigênio (O2).

O metano obtido a partir do biogás é chamado de biometano. Esse processo elimina o alto teor de carbono dos compostos obtidos no refino do biogás, criando um combustível semelhante ao gás natural. O biometano, portanto, reduz as emissões de dióxido de carbono e metano na atmosfera em comparação com o gás natural, posicionando-se como uma solução inteligente para o gerenciamento de resíduos orgânicos. Somado a todas essas vantagens, temos ainda o fato do biometano ser renovável.

1. QUAL É A UTILIDADE REAL DO BIOMETANO?

Existem inúmeras aplicações para o biometano e a mais utilizada é a conversão em energia térmica e produção de vapor em caldeiras e geradores de vapor onde pode também se transformar em eletricidade a partir do uso deste combustível em caldeiras de cogeração; o biometano pode ser utilizado também como combustível veicular ou ainda para a produção de aquecimento residencial.

Figura 1 – Possíveis utilizações já comercializadas do biogás/biometano. Fonte: Adaptado de ICLEI, 2009.

O biometano é uma excelente alternativa ao uso do gás natural e isso inclui também a possibilidade de liquefação deste recurso como alternativa ao gás natural podendo ser injetado na rede dutoviária, residencial, industrial e veicular. No caso do mercado de veículos, o biometano substitui muito bem combustíveis naturais como o etanol, gás natural e a gasolina em automóveis e geradores e o Diesel em equipamentos agrícolas como tratores, colheitadeiras, caminhões etc.

2. COMO É QUE SE OBTEM O BIOMETANO?

Para se obter o biometano é necessário enviar todos os resíduos orgânicos vegetais, animais ou urbanos para uma usina de biodigestão onde bactérias irão decompor esta matéria prima e liberar o biogás. Em seguida ocorre a purificação do biogás, processo que retira o alto teor de carbono do combustível e produz o biometano.

Figura 2 – Produção média de biogás no Brasil por substratos. Fonte: Adaptado de EPE (2017).

O biometano é um gás composto por mais de 90 por cento de metano, uma composição que se equipara ao gás natural. Dessa maneira, todos os combustíveis fósseis podem ser substituídos por biometano.

Tabela 1 – Níveis de tratamento requerido para diferentes tipos de uso do biometano.

* Requisitos da Norma Holandesa de Emissões NER 3.5/90.1). Nos queimadores abertos não há como determinar temperatura e tempo de residência.

. ** Variável de acordo com a demanda dos fabricantes das tecnologias de conversão energética.

Fonte: Adaptado de LOBATO, 2011.

3. VANTAGENS PRÁTICAS

3.1. Aproveitamento do biogás de aterros sanitários.

Para centros urbanos a disposição final dos resíduos sólidos tem se tornado uma das maiores preocupações ambientais principalmente após os avanços da primeira revolução industrial. Neste ambiente, geralmente, os governos locais recorrem aos aterros sanitários. Estes aterros são as principais fontes de produção de metano e a concentração desses gases variam de acordo com o armazenamento, composição, idade e teor de umidade dos resíduos depositados nestes espaços. A produção de biogás em aterros geralmente começa nos primeiros três meses após o descarte e pode continuar por 30 anos ou mais. Nesse caso, o biogás pode ser aproveitado com a instalação de drenos que atinjam todas as camadas de resíduos. A impermeabilização do fundo e da cobertura do aterro não só ajuda a cooperar com o processo de decomposição da matéria orgânica e aumenta a produção de biogás, como também ajuda a evitar a poluição do solo e das águas subterrâneas do local. O sistema de extração envia o gás (biogás) do aterro para o sistema de coleta, que os leva ao sistema de tratamento, transformando este gás em biometano e, por fim, o biometano pode ser utilizado em toda a cadeia de demanda de gás combustível. Como o biogás contém altas concentrações de metano, ele deve ser incluído nos cálculos de gases de efeito estufa e o aproveitamento desta fonte emissora contribui muito para a redução dos impactos do efeito estufa.

3.2. Aproveitamento do biogás do tratamento de esgoto.

Também em grandes centros urbanos a rede de esgotos e efluentes são uma preocupação constante. Neste caso, os efluentes da rede coletora de esgotos são encaminhados para uma estação elevatória onde as partículas maiores são retidas antes de serem enviadas para uma estação de tratamento da ETE. Primeiramente, os resíduos sólidos são encaminhados para um aterro sanitário, enquanto os líquidos seguem para um reator onde a matéria orgânica é digerida pelas bactérias presentes e, então, segue para a etapa de reprocessamento. O gás produzido pela atividade das bactérias pode ser queimado e convertido em dióxido de carbono ou reaproveitado como biogás.

3.3. Aproveitamento do biogás de resíduos rurais.

De todos os resíduos agricolas aqueles provenientes da criação e abate de animais ocupam uma posição realmente importante. A pecuária, por exemplo, é uma das atividades com grande potencial de causar danos ambientais relevantes quando estas atividades não são realizadas de uma maneira ecologicamente correta. Neste caso, além dos principais impactos como as altas taxas de desmatamento de áreas para o cultivo de pastagens, a degradação do solo e perda de nutrientes devido ao pisoteio intensivo dos animais, a compactação do solo, dificultando a infiltração de água, a contaminação de lençol freático soma-se a produção e emissão de gases de efeito estufa (GEE). No setor agropecuário é de vital importancia o tratamento dos resíduos provenientes das criações animais já que existe um alto teor de matéria orgânica presente nesta área e também pela grande quantidade gerada por esta atividade. O descarte incorreto ou o tratamento inadequado destes resíduos aumentam significativamente os riscos ao meio ambiente causando a contaminação dos corpos hídricos e eutrofização do solo, entre outros. Neste setor os resíduos sólidos são triturados e encaminhados para um biodigestor juntamente com os líquidos onde a matéria orgânica é digerida pelas bactérias presentes e, então, segue para a etapa de reprocessamento ou reaproveitamento.

Figura 3 – Necessidade de tratamento do biogás conforme seu uso final. Fonte: BRASIL (2015)

4. O QUE AINDA IMPEDE A IMPLEMENTAÇÃO DE BIOMETANO.

De uma maneira bem resumida pode-se considerar as seguintes barreiras à implantação de um mercado robusto de biogás/biometano no Brasil:

• Não existência de regulamentação para a destinação dos resíduos agrícolas para produção de produção de biogás,

• Não existência de regulamentação para a destinação dos resíduos ou efluentes industriais para produção de biogás,

• Não existência de regulamentação que incentive projetos de produção centralizada de biogás,

• Existência de riscos de investimento,

• Escassez de rede de distribuição de gás natural,

• Baixo conhecimento dos geradores de resíduos sobre o mercado do biogás e biometano,

• Competitividade com outras tecnologias para tratar resíduos municipais e industriais,

• Competitividade do biofertilizante com fertilizantes comerciais,

• Competitividade com outros combustíveis,

• Falta de regulamentação que discipline a comercialização do biometano para as concessionárias de gás natural e consumidores livres,

• Existencia de tecnologias madura para uso de biometano em maquinas agrícolas (caminhões, tratores, colheitadeiras etc), mas há a falta de interesse dos fabricantes de veículos e de motores.

Por outro lado, há pontos fortes para implantação de um mercado robusto de biogás/biometano:

• Destinação adequada dos resíduos e a possibilidade da formação de central de resíduos em regiões onde a geração é pulverizada,D

• Disponibilidade de tecnologia para produção de biometano,

• Os investidores podem obter garantias de subsídios diferenciados devido ao biometano ser um combustível renovável,

• Auxilia no comprimento das metas do acordo de Paris,

• Energia renovável com baixo potencial de sazonalidade,

• Possibilidade de ampliar o parque de geração distribuída.

5. CONCLUSÃO.

O aproveitamento energético do biometano em todos os setores geradores disponíveis apresenta uma sinergia gigantesca com o saneamento básico e tratamento de material orgânico residual pois apresenta inúmeras vantagens ambientais e energéticas uma vez que pode ser obtido a partir do tratamento de resíduos provenientes de áreas rurais, urbanas e de agro-indústrias. Além disso, a produção controlada e uso do biometano contribuem também para a redução de emissões secundárias de metano durante o tratamento desses resíduos. Somado a todas essas vantagens apresentadas tem-se o fato de que o biometano é um combustível renovável e sua utilização permite a redução do consumo de combustíveis fósseis, como o gás natural e o óleo diesel, podendo ainda ser usado para geração descentralizada, o que contribui de maneira imensamente positiva para o gerenciamento do sistema energético.

Vale destacar aqui que este artigo chama a atenção para todos os potenciais energéticos e benesses deste combustível para o meio ambiente. Este tema é extremamente amplo e não conseguimos abordar todos os tópicos em um artigo apenas. Todas as pesquisas relacionadas a este tema e existem diversos estudos aprofundados em diversas áreas desse tema, alguns foram citados nas referencias bibliograficas.

6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.

1. WWW.STEAMSERV.COM.BR

2. COELHO, SUANI TEIXEIRA, GARCILASSO, VANESSA PECORA et AL. Tecnologias de Produção e Uso de Biogás e Biometano. INSTITUTO DE ENERGIA E AMBIENTE/USP/SYNERGIA, Editor: Suani T. Coelho. Setembro de 2018. Disponível em https://www.researchgate.net/publication/327545187_Tecnologias_de_producao_e_uso_de_biogas_e_biometano. Acesso em : dezembro de 2022.

3. ABIOGAS – Associação Brasileira de Biogás e de Biometano. Usina de Dois Arcos, 2015. Disponível em: <https://www.abiogas.org.br/?lightbox=image1svt>. Acesso em: dezembro de 2022.

4. ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. Classificação de Resíduos Sólidos. Norma ABNT NBR 10.004:2004.

5. BRASIL. Catálogo de tecnologias e empresas de biogás. Probiogás, Ministério das Cidades, Deutsche Gesellschaf für Internationale ZUSAmmenarbeit GmbH (Org.). Distrito Federal, 2016.

6. TERA AMBIENTAL. Conheça as etapas do tratamento biológico de efluentes, 2013. Disponível em: <http://www.teraambiental.com.br/blog-da-tera-ambiental/bid/223925/Conheca-as-etapas-do-tratamento-biologico-de-efluentes>. Acesso em: dezembro de 2022.

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