Resumo: A crise energética e, a consequente busca por fontes alternativas e sustentáveis de energia que contribuem para a manutenção da qualidade ambiental, torna o biogás uma fonte em potencial, visto seu elevado teor de metano. Nesse contexto, o objetivo central deste trabalho é verificar o potencial de geração de energia e a viabilidade de do aproveitamento energético do biogás, gerado no tratamento de esgoto sanitário em reatores anaeróbios. A metodologia se baseou em uma revisão bibliográfica que permitiu o levantamento de um banco de dados representativo a respeito dos valores de demanda química de oxigênio, carga orgânica volumétrica e demais parâmetros de entrada nos reatores. Estes, quando necessário, foram padronizados para as condições mesofílicas de tratamento (T=25ºC) e, utilizados para obtenção dos valores teóricos (ideais) e reais (oriundos de procedimentos experimentais) de rendimento, produção volumétrica e por fim, de potencial energético do metano que compõe o principal resultado deste trabalho. O potencial energético médio obtido foi da ordem de 12.000 kWh/dia, valor que representa 5% do total de energia gerado em Itaipu no ano de 2015 e garante o atendimento de, aproximadamente, 2.400 residências padrões brasileiras. Desta forma, em virtude do baixo número de residências atendidas e do total de quilowatts gerados, em um primeiro momento, a recuperação de energia do biogás não parece promissora. No entanto, considerando que o Brasil apresenta condições climáticas favoráveis para a operação dos sistemas anaeróbios com baixo consumo de energia, é possível afirmar que, a energia gerada pela recuperação de energia do biogás garante a autonomia energética da planta, condição já verificada pela Estação de Tratamento de Esgoto Ouro Verde, em Foz de Iguaçu. Assim, este trabalho, nos permite concluir que hoje o aproveitamento energético do metano em escala real é viável sendo, no entanto, necessários esforços nos âmbitos acadêmicos, científicos e políticos de modo que tecnologias mais eficientes sejam desenvolvidas, contribuindo para que o montante de energia gerado seja cada vez maior e, permita a promoção de incentivos a esta tecnologia. Assim, a geração de energia de forma limpa e sustentável se torna atrativa e associada a condições adequadas de saneamento, reduzindo as emissões de metano na atmosfera e minimizando o efeito estufa.
Introdução: Durante milhares de anos, a biomassa foi responsável por atender à maior parte das necessidades energéticas da humanidade e, a partir do século XIX, seu uso nos países industrializados começou a diminuir com o início da era dos combustíveis fósseis (KLAS, 1998 apud ZANETTE, 2009), paradigma este que perdura até hoje e sob o qual está alicerçada parte majoritária das atividades produtivas do homem. No entanto, na década de 1970, com a crise energética, novos meios de produção de energia começaram a ser empregados, embasados em incentivos políticos, econômicos e nos avanços tecnológicos que buscam uma solução que permita a manutenção dos padrões produtivos e a mitigação ou eliminação dos impactos ambientais. A biomassa, definida como todo recurso não renovável oriundo de materiais orgânicos que podem ser empregados como fonte de energia, ressurge então como uma fonte potencial em crescimento (GENOVESE et al., 2006 apud ZILOTTI, 2012) e que, segundo a ANEEL (2006), é atualmente uma alternativa importante e difundida para a produção de energia elétrica e térmica para os países em desenvolvimento. Nesse cenário, ganham destaque os processos anaeróbios; processos biológicos naturais, que ocorrem na ausência de oxigênio livre, no qual a matéria orgânica vegetal ou animal é convertida, por meio da atividade de diversas populações de microrganismos, em uma mistura gasosa denominada biogás. O biogás apresenta em sua composição típica 60% de metano (CH4), 35% de dióxido de carbono (CO2) e 5% de uma mistura de hidrogênio (H2), nitrogênio (N2), amônia (NH3), ácido sulfídrico (H2S), monóxido de carbono (CO), aminas voláteis e oxigênio (O2) (SOUZA et al, 2005; COELHO et al, 2006 apud ZILOTTI, 2012) e, vem sendo estudado por diversos autores. Isso porque, com o seu aproveitamento para obtenção de energia elétrica, o metano (CH4) é queimado e liberado na forma de dióxido de carbono (CO2), cujo potencial de poluição do meio ambiente é aproximadamente 24 vezes inferior ao do metano no que se refere ao efeito estufa (COELHO et al, 2006). Assim, pode-se dizer que, o interesse pelos processos do tratamento anaeróbios se deve, no geral, ao potencial de aplicação do gás metano, associado à adequação ambiental dos 13 efluentes tratados (Kennedy; Droste, 1986; Ni; Naveau; Nyns, 1993; Borzacconi; Lopez; Vinas, 1995; Seghezzo et al, 1998; Rajeshwari et al, 2000; Nishio; Nakashimada, 2007; Khanal, 2008 apud Fuess, 2012). A determinação da eficiência e a efetiva viabilidade de aproveitamento do biogás como fonte de energia pode contribuir para o incentivo do uso dessas técnicas em diferentes reatores anaeróbios de modo a verificar sua real taxa custo/benefício. Adicionalmente, trabalhos como os aqui apresentados podem contribuir para romper as barreiras regulatórias, institucionais, econômicas e tecnológicas que dificultam ainda hoje o efetivo aproveitamento desta fonte de energia no Brasil.
Autora: Mariana Furlan Pratti.
Leia o estudo completo: Avaliação do potencial de produção de energia a partir do tratamento de esgoto sanitário em reatores anaeróbios
