Tudo que você precisa saber sobre biogás

Existem inúmeras fontes de energia renovável além do que conhecemos como eólica, solar, geotérmica, hidráulica, etc. Hoje vamos analisar e aprender sobre uma fonte de energia renovável, talvez não tão conhecida como as outras, mas de grande potência. É sobre biogás.

O biogás é um gás poderoso extraído de resíduos orgânicos. Além de seus inúmeros benefícios, é uma forma de energia limpa e renovável. Quer saber mais sobre o biogás?

Características do biogás

O biogás é um gás gerado em ambientes naturais ou em dispositivos específicos. É o produto de reações de biodegradação da matéria orgânica. Eles são comumente produzidos em aterros sanitários, pois toda a matéria orgânica depositada se degrada. Quando a referida matéria orgânica é exposta a agentes externos, a ação de microrganismos como as bactérias metanogênicas (bactérias que aparecem quando não há oxigênio e se alimentam do gás metano) e outros fatores a degradam.

Nesses ambientes onde não existe oxigênio e onde essas bactérias comem matéria orgânica, seus resíduos são o gás metano e o CO2. Portanto, a composição do biogás é uma mistura composta de 40% e 70% de metano e o restante de CO2. Também possui outras pequenas proporções de gases como hidrogênio (H2), nitrogênio (N2), oxigênio (O2) e sulfeto de hidrogênio (H2S), mas não são fundamentais.

Como o biogás é produzido

O biogás é produzido por decomposição anaeróbia e é muito útil no tratamento de resíduos biodegradáveis, pois produz um combustível de alto valor e gera um efluente que pode ser aplicado como condicionador de solo ou composto genérico.

Com esse gás a energia elétrica pode ser gerada de várias maneiras. A primeira é usar turbinas para mover gás e gerar eletricidade. Outra é usar o gás para gerar calor em fornos, fogões, secadores, caldeiras ou outros sistemas de combustão que necessitem de gás.

Por ser gerada a partir da decomposição de matéria orgânica, é considerada um tipo de energia renovável capaz de substituir os combustíveis fósseis. Com ele também é possível obter energia para cozinhar e aquecer da mesma forma que o gás natural funciona. Da mesma forma, o biogás é conectado a um gerador e cria eletricidade por meio de motores de combustão interna.

Potencial de energia

Para que se possa dizer que o biogás tem potencial para substituir os combustíveis fósseis é porque realmente tem que ter um grande poder energético. Com um metro cúbico de biogás pode gerar até 6 horas de luz. A luz gerada pode atingir o mesmo que uma lâmpada de 60 watts. Você também pode operar uma geladeira de metro cúbico por uma hora, uma incubadora por 30 minutos e um motor HP por 2 horas.

Portanto, o biogás é considerado um gás poderoso com incrível capacidade de energia.

História do biogás

As primeiras menções que podem ser vistas sobre esse gás datam do ano de 1600, quando vários cientistas identificaram esse gás como o proveniente da decomposição da matéria orgânica.

Ao longo dos anos, em 1890, foi construída o primeiro biodigestor onde o biogás é produzido e foi na Índia. Em 1896, os postes de luz em Exeter, na Inglaterra, eram alimentados por gás coletado de digestores que fermentavam a lama dos esgotos da cidade.

Quando as duas guerras mundiais terminaram, as chamadas fábricas de produção de biogás começaram a se espalhar na Europa. Nessas fábricas o biogás foi criado para ser utilizado nos automóveis da época. Os tanques Imhoff são conhecidos como aqueles capazes de tratar águas de esgoto e fermentar matéria orgânica para a produção de biogás. O gás gerado foi utilizado para o funcionamento das usinas, para veículos municipais e em algumas cidades foi injetado na rede de gás.

Difusão de biogás foi dificultado pelo fácil acesso e desempenho dos combustíveis fósseis e, após a crise energética dos anos 70, a pesquisa e o desenvolvimento do biogás foram retomados em todos os países do mundo, com maior foco nos países latino-americanos.

Nos últimos 20 anos, o desenvolvimento do biogás teve muitos avanços importantes graças às descobertas sobre o processo microbiológico e bioquímico que nele atua e graças à investigação do comportamento dos microrganismos que intervêm nas condições anaeróbias.

O que são biodigestores?

Os biodigestores são tipos de recipientes fechados, herméticos e impermeáveis ​​onde a matéria orgânica é colocada e pode se decompor e gerar biogás. O biodigestor deve ser fechado e hermético para que as bactérias anaeróbias possam agir e degradar a matéria orgânica. Bactérias metanogênicas só crescem em ambientes onde não há oxigênio.

Esses reatores têm dimensões de mais de 1.000 metros cúbicos de capacidade e funcionam em condições de temperaturas mesofílicas (entre 20 e 40 graus) e termofílicas (mais de 40 graus).

O biogás também é extraído de aterros onde, à medida que camadas de matéria orgânica são preenchidas e fechadas, ambientes livres de oxigênio são criados, nos quais bactérias metanogênicas estão degradando matéria orgânica e gerando biogás que é extraído por tubos condutores.

As vantagens dos biodigestores em relação a outras instalações de geração de energia é que apresentam baixo impacto ambiental e não requerem pessoal altamente qualificado. Além disso, como subproduto da decomposição da matéria orgânica, podem ser obtidos fertilizantes orgânicos que são reutilizados para fertilizar as plantações na agricultura.

Alemanha, China e Índia são alguns dos países pioneiros na introdução desse tipo de tecnologia. Na América Latina, Brasil, Argentina, Uruguai e Bolívia mostraram avanços significativos em sua inclusão.

Aplicação de biogás hoje

Na América Latina, o biogás é usado para tratar a vinhaça na Argentina. Vinhaça é o resíduo que se produz na industrialização da cana-de-açúcar e em condições anaeróbias é degradada e gera biogás.

O número de biodigestores no mundo ainda não é muito determinante. Na Europa existem apenas 130 biodigestores. No entanto, funciona como o domínio de outras energias renováveis ​​como a solar e a eólica, ou seja, à medida que a tecnologia é descoberta e desenvolvida, os custos de produção diminuem e a fiabilidade da geração do biogás melhora. Portanto, acredita-se que eles terão um amplo campo de desenvolvimento no futuro.

A aplicação do biogás em áreas rurais tem sido muito importante. O primeiro serviu para gerar energia e fertilizantes orgânicos para agricultores das áreas mais marginais, que têm menos renda e têm dificuldade de acesso às fontes convencionais de energia.

Para o meio rural, foi desenvolvida tecnologia que busca alcançar digestores com custo mínimo e fácil manutenção para operar. A energia que precisa ser produzida não é tanto como nas áreas urbanas, portanto não é tão condicionado que sua eficiência seja alta.

Outra área para a qual o biogás é usado hoje Está no setor agrícola e agroindustrial. O objetivo do biogás nesses setores é fornecer energia e solucionar os graves problemas causados ​​pela poluição. Com biodigestores, a contaminação da matéria orgânica pode ser melhor controlada. Esses biodigestores têm sim maior eficiência e sua aplicação, além de elevados custos iniciais, possuem sistemas de manutenção e operação mais complexos.

Os avanços recentes nos equipamentos de cogeração têm permitido uma utilização mais eficiente do gás gerado e os avanços contínuos nas técnicas de fermentação garantem um desenvolvimento sustentado nesta área.

Quando esse tipo de tecnologia é incorporada, é obrigatório que os produtos que vão para a rede de esgoto das cidades são exclusivamente orgânicos. Caso contrário, o funcionamento dos digestores pode ser afetado e a produção de biogás difícil. Isso já aconteceu em vários países e os biodigestores foram abandonados.

Uma prática muito difundida em todo o mundo é a do aterro sanitário. O objetivo desta prática é o de eliminar as grandes quantidades de resíduos gerados nas grandes cidades e com isso, com técnicas modernas, é possível extrair e purificar o gás metano que é gerado e que há décadas isso gerava sérios problemas. Problemas como a morte da vegetação que ficava em áreas próximas aos hospitais, cheiros ruins e possíveis explosões.

O avanço das técnicas de extração de biogás permitiu que muitas cidades no mundo, como Santiago do Chile, usassem o biogás como fonte de energia na rede de distribuição de gás natural em centros urbanos.

O biogás tem grandes expectativas para o futuro, pois é uma energia renovável e limpa que ajuda a amenizar os problemas de poluição e tratamento de resíduos. Além disso, contribui positivamente para a agricultura, dando como subproduto os fertilizantes orgânicos que auxiliam no ciclo de vida dos produtos e na fertilidade das lavouras.