Biogás: o que é, como funciona, para que serve, vantagens e desvantagens
O que é biogás?
Biogás é um combustível produzido por digestão anaeróbica. Sendo uma fonte de energia limpa e renovável, utilizada em substituição ao uso dos combustíveis fósseis.
A fonte alternativa é produzida por meio de ausência de ar das bactérias presentes na biomassa, chamado de fermentação anaeróbica. Essa fermentação acontece em determinados patamares de temperatura, umidade e acidez.
Para que serve o biogás?
O biogás serve para ser utilizado na produção de energia elétrica e é uma alternativa para os meios rurais, em substituição às fontes tradicionais como carvão, petróleo e as usinas hidrelétricas. A fonte renovável costuma ser usada na iluminação, geradores, motores, fogões e veículos.
No Brasil, além de servir como uma fonte de rendimento para os agricultores, a produção do biogás é utilizada também para abastecer comunidades isoladas.
Como o biogás é produzido?
A produção do biogás é realizada por meio da decomposição do lixo orgânico e isso faz com que seja liberado um líquido viscoso e escuro, producente do gás metano (CH₄).
Diante disso, o lixo orgânico é despejado nos aterros sanitários, onde há uma preparação do solo para que não ocorra contaminação. Nesses locais costuma haver presença de mecanismos de captação de gases liberados pela fermentação e decomposição da matéria orgânica.
Com isso, o biogás é produzido pela combustão que acontece por meio da utilização de um equipamento denominado biodigestor anaeróbico. A instalação dos biodigestores é recomendada nas áreas rurais e em determinados espaços urbanos, como na zona rural.
Além disso, para a produção do biogás também são utilizados dejetos humanos, esterco, madeira, palhas, plantas, resíduos agrícolas, óleos vegetais, cana-de-açúcar, bagaço de cana-de-açúcar, do coco, da castanha, da casca do arroz entre outros.
Ainda, o biogás é constituído por uma mistura de gases, como o dióxido de carbono (CO₂), nitrogênio (N₂), oxigênio (O₂), hidrogênio (H₂) e gás sulfídrico (H₂S). O metano possui uma concentração de cerca de 50%, que pode chegar a 80% dependendo da temperatura e pressão, e, aproximadamente, 30% de dióxido de carbono. Já as demais composições possuem cerca de 5% de concentração.
Como funciona o biogás?
A geração de biogás, a partir de aterros sanitários, geralmente, acontece após os primeiros três meses seguintes à disposição, podendo seguir pelo período de mais de 30 anos. O aproveitamento do biogás pode ocorrer por meio da instalação de drenos que consigam atingir todas as camadas de lixo.
Dessa forma, o sistema de extração é capaz de encaminhar os gases resultantes do aterro para um sistema de captação, e a partir disso, levar até o sistema de tratamento.
Após esse processo, acontece a conversão da energia química do gás em energia mecânica por meio da combustão. A partir disso, a energia mecânica faz a ativação de um gerador que é responsável por realizar a produção da energia elétrica.
Como o biogás é armazenado?
O biogás pode ser armazenado de várias formas, dependendo claro da escolha do método e dos fatores como a quantidade de biogás produzido, as condições ambientais e o uso final pretendido.
Confira os principais métodos de armazenamento do biogás:
- Armazenamento em tanque de membrana dupla;
- Armazenamento em tanques de aço;
- Armazenamento em bolsas de PVC e Polietileno;
- Armazenamento em esferas de borracha ou plástico;
- Armazenamento em tanques subterrâneos.
Armazenar o biogás de maneira eficaz e segura é fundamental para melhorar seu uso como fonte de energia renovável e minimizar os impactos ambientais.
Aplicações avançadas do biogás
O biogás tem várias aplicações avançadas por ser considerado uma fonte de energia renovável promissora. Confira quais são:
- Geração de eletricidade;
- Gestão de resíduos na agricultura;
- Combustível para cozinhar;
- Injeção em gasodutos de gás natural;
- Combustível renovável para veículos;
- Produção de produtos químicos de valor agregado.
Quais as vantagens e desvantagens?
Assim como todas as fontes de energia, o uso do biogás também possui vantagens e desvantagens.
Vantagens do biogás
A vantagem do biogás é a sua baixa emissão de gases poluentes, utilização de fonte renovável, redução dos impactos ambientais e o baixo custo na produção. Além de ser uma fonte de renda para agricultores e reaproveitamento do lixo orgânico comumente descartado na natureza.
Desvantagens do biogás
O elevado teor de metano e dióxido de carbono (CO₂), que pode prejudicar o meio ambiente, uma vez que colabora com o aumento do efeito estufa. Com isso, ele pode ser considerado até 21 vezes mais poluente comparado ao gás carbônico. Apesar disso, o processo de obtenção do biogás é menos poluente em relação aos combustíveis fósseis.
Embora, no Brasil, exista uma grande produção diária de lixo e um grande potencial de utilização dessa fonte de energia no país, os custos de produção do biogás ainda é elevado, fazendo com que dificulte a expansão e adoção da fonte nos grandes centros.
Em alguns países, como na China e Índia, há um grande número de biodigestores instalados em pequenas cidades e propriedades rurais. Além disso, outra desvantagem é que a quantidade de energia gerada pelo biogás não é constante, variando ao longo do período de produção.
Mitos e verdades sobre o biogás
Além de saber como funciona o biogás, o que é e demais detalhes, é importante destacarmos alguns mitos e verdades que circulam sobre o tema. Afinal, ainda existe muita desinformação sobre o biogás.
Confira, abaixo, alguns dos principais mitos e verdades:
1. A utilização de biodigestores contribui para a redução da poluição
Verdade. Ao reaproveitar diversos tipos de resíduos orgânicos, os biodigestores contribuem com a diminuição dos gases que são emitidos para a atmosfera.
2. O biogás foi criado recentemente
Mito. A descoberta do biogás ocorre no século XVII e seu uso como fonte de energia passou a ser considerado no século XIX.
3. O biogás é uma junção de gases gerados a partir da decomposição de resíduos orgânicos
Verdade. Como visto anteriormente, diversos gases formam o biogás, desde metano e dióxido de carbono, até amônia e sulfeto de hidrogênio.
4. Os resíduos que geram o biogás podem ser de diferentes origens
Verdade. As origens podem ser vegetal, animal, industrial ou humana.
5. Um biodigestor possui baixo custo de instalação
Mito. O projeto de um biodigestor possui diversas etapas que demandam um investimento elevado, com infraestrutura complexa que requer, por exemplo, fonte externa de calor e alta disponibilidade de água.
Qual a diferença entre o biogás e o biometano?
O biogás e o biometano são ambos produtos da digestão anaeróbica de matéria orgânica, no entanto, ambos possuem diferenças importantes:
Biogás
- Composição: Mistura de metano (CH4) e dióxido de carbono (CO2), com pequenas quantidades de outros gases.
- Produção: Resulta da decomposição anaeróbica de matéria orgânica.
- Uso: Geração de energia térmica e elétrica.
Biometano
- Composição: Quase 100% metano (CH4), semelhante ao gás natural.
- Produção: Obtido a partir do biogás, após purificação para remover CO2 e outros contaminantes.
- Uso: Pode ser injetado na rede de gás natural, usado como combustível veicular (GNV) ou em aplicações industriais.
Biogás no Brasil
O interesse por biogás começou no Brasil a partir da crise do petróleo na década de 70. A instalação do biodigestor na sede do governo foi vantajosa, uma vez que foi realizada com materiais simples e de baixo custo. Além disso, foi importante para incentivar o governo - no contexto do Programa de Mobilização Energética (PME) - a realizar a implementação também em propriedades rurais.
Na ocasião, foram implementados, aproximadamente, 7 mil biodigestores nas regiões Sul, Sudeste e Centro-Oeste do país. No entanto, alguns problemas operacionais, relacionados à falta de informação e preparação, fez com que o sistema tornasse de baixa eficiência, e isso fez com que os produtores rurais deixassem de utilizar a tecnologia.
Terminado o primeiro ciclo de utilização do biogás no Brasil, em meados dos anos 2000 inicia o segundo. Com isso, veio o advento do mercado de crédito de carbono, que mobilizou recursos para a construção dos biodigestores.
Dessa forma, com os gases gerados pelos dejetos expostos, e não coletados ao ser emitidos na atmosfera, contribuíram com o aumento do efeito estufa e elevação da temperatura da Terra.
Entre 2005 e 2013, a estimativa é de que tenham sido instalados cerca de mil biodigestores, em reflexo dos incentivos financeiros dos créditos de carbono.
Dentre as políticas públicas implementadas no Brasil para a geração de energia a partir do biogás, estão:
- Em todo o estado: Lei federal n.º 12.305/2010, que trata da Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS);
- No Rio de Janeiro: Lei Estadual n.º 6361, de 18 de dezembro de 2012, torna mandatória a injeção de 10% de biogás proveniente de resíduos sólidos urbanos na rede da distribuidora local de gás canalizado;
- Em São Paulo: Lei Estadual n.º 13.789, de 9 de novembro de 2009, que institui a Política Estadual de Mudanças Climáticas, regulamentada pelo Decreto n.º 55.947, de 24 de junho de 2010 e Decreto Estadual n.º 58.659, de 4 de dezembro de 2012, instituiu o Programa Paulista de Biogás e Biometano de São Paulo.
Veja também quais são as vantagens e desvantagens da energia solar
Portanto, com todas as informações que trouxemos até aqui você pôde compreender melhor os pontos principais sobre o biogás, o que é, como funciona, vantagens e muito mais.
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