Biogás: a próxima fronteira da energia renovável
O grande desafio global de combate à mudança climática está levando à adoção crescente de fontes de energia renovável. Além dos problemas ambientais, o predomínio dos combustíveis fósseis enfrenta, cada vez mais, obstáculos como a volatilidade de preços e a tendência de médio e longo prazos de diminuição na oferta. Nesse contexto, o biogás surge como uma das alternativas mais sustentáveis, apresentando tecnologia em estágio avançado de escalonamento industrial.
O que é biogás?
A produção de biogás faz parte do ciclo global do carbono. Anualmente, a biodegradação natural de matéria orgânica em condições anaeróbicas libera entre 590 milhões e oitocentos milhões de toneladas de metano na atmosfera. Os sistemas de recuperação de biogás exploram esses processos bioquímicos para decompor vários tipos de biomassa, aproveitando o biogás liberado como fonte de energia.
O principal método de produção do biogás é a quebra biológica de material orgânico na ausência de oxigênio, conhecida como digestão anaeróbica. Em plantas industriais, os micro-organismos digerem a matéria-prima em um reator controlado, produzindo biogás com 50% a 70% de metano. A partir daí, o biogás pode ser melhorado por vários métodos (absorção, adsorção, filtração por membrana, separação criogênica), resultando em uma elevação da percentagem de metano e aproximando o biogás ao gás natural fóssil, o que permite seu uso intercambiável.
Veja na figura abaixo o processo de fabricação do biogás:
Benefícios e aplicações
O biogás, especificamente, pelo fato de poder ser gerado de forma contínua, difere da energia eólica ou solar. É possível estocá-lo a custos baixos, seja na forma de matéria-prima, seja como gás comprimido. Além disso, devido à sua estabilidade, pode atuar como mecanismo regulador da intermitência dessas outras fontes.
Destaca-se que o biogás tem “pegada negativa de carbono”, pois não somente é de baixa emissão como também mitiga a poluição que seria causada, em caso de não aproveitamento, pelos próprios resíduos que constituem suas fontes de matéria-prima. Assim, o metano que iria para a natureza, poluindo o solo e a atmosfera, se transforma em fonte de energia. Finalmente, a produção do biogás, quando derivado de atividades agropecuárias, é também fator de segurança energética por diminuir as dificuldades de atendimento da demanda por energia elétrica em áreas distantes do meio rural.
Suas principais aplicações são a geração de energia elétrica, por meio da queima em motogeradores, a fabricação de biometano, após a retirada do CO2 e contaminantes, para a substituição do gás natural, especialmente o veicular, e, por fim, a utilização dos resíduos como fertilizantes – leia mais sobre o uso de fertilizantes organominerais no agronegócio. Para uso próprio, especialmente nas pequenas e médias propriedades rurais, a principal utilização do biogás atualmente é a sua queima para a produção de energia térmica.
O mercado do biogás no Brasil
As principais fontes de produção de biogás no país são os aterros sanitários (51%), a indústria de alimentos e bebidas (25%), a suinocultura – saiba mais (14%) e o lodo de esgoto (6%), segundo dados de 2015 da Empresa de Pesquisa Energética - EPE (PDF – 2,1 MB).
Em menor escala, também são utilizados: descarte de restaurantes; grama (caso de Itaipu); dejetos da pecuária bovina e avícola; e efluentes sanitários. A quase totalidade da produção de biogás no país é direcionada à geração de energia elétrica ou térmica.
A energia produzida a partir do biogás entrou recentemente na fase de maturidade. Ainda que seus números absolutos sejam pequenos, a capacidade instalada tem crescido substancialmente. Em 2016, o país alcançou quase 120 MW de capacidade instalada de geração elétrica a partir de biogás, o que é um volume seis vezes superior ao registrado em 2007, sendo que 95% desse valor se refere a plantas que utilizam resíduos sólidos urbanos (RSU). Isso demonstra que o biogás de resíduos urbanos já é uma realidade e deve continuar crescendo.
Por outro lado, o potencial dos resíduos agroindustriais ainda permanece pouco utilizado, sobretudo na produção de biogás em larga escala. Embora esteja prevista para 2021 a entrada em operação da primeira termoelétrica de biogás de resíduos agroindustriais, com 21 MW de capacidade, esse fato ainda representa pouco, comparado ao potencial do setor.
O conteúdo deste texto foi extraído e adaptado do artigo Biogás de resíduos agroindustriais: panorama e perspectivas, dos autores Artur Yabe Milanez, Diego Duque Guimarães, Guilherme Batista da Silva Maia, Jose Antonio Pereira de Souza e Mario Luiz Freitas Lemos, publicado no BNDES Setorial 47.
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