Biogás

Graduação em Química (Faculdades Anhanguera, 2016)

O biogás é um combustível renovável e ecológico obtido a partir da digestão anaeróbia, ou seja, em ambiente (normalmente um biorreator) com ausência de oxigênio, de matéria orgânica pela ação de bactérias. Este processo ocorre naturalmente em ecossistemas como pântanos, mares, lagos, jazidas de petróleo, minas de carvão e em aterros sanitários, e pode ser feito em um Sistema de Biodigestão em demanda industrial.

O biogás é encontrado na forma gasosa e composto por cerca de 60% do hidrocarboneto metano (CH4), 35% de dióxido de carbono (CO2) e 5% de outros compostos como hidrogênio, nitrogênio, amônia, ácido sulfídrico, monóxido de carbono, aminas e oxigênio. Dependendo das condições de como foi produzido, o biogás pode conter cerca de 40 a 80% de metano. Trata-se de uma alternativa ao gás natural no que diz respeito à cogeração de energia, uso industrial, síntese de produtos químicos e produção de outros combustíveis líquidos, podendo também ser utilizado como matéria-prima para a obtenção de biometano, através de um processo de purificação chamado Upgrading.

Foto de uma planta de produção de biogás.

Planta de produção de biogás. Foto: dioch / Shutterstock.com

As fontes para a produção de Biogás são incontáveis, considerando que temos diversas alternativas para obtenção de matéria orgânica. Uma das fontes utilizadas na produção deste combustível é a utilização de resíduos orgânicos, ou seja, transformar o “lixo” em um produto com valor agregado. Por esse motivo, trata-se de um combustível com forte apelo ambiental. Além de ser um produto que pode ser feito a partir de matéria-prima de fácil obtenção, os resíduos do processo de fabricação (digestado), podem ser utilizados como fertilizantes orgânicos para solo.

Um dos grandes benefícios das usinas de produção de biogás é o fato de ser uma tecnologia neutra de carbono, ou seja, o CO2 emitido é o mesmo que foi previamente absorvido pela biomassa, desse modo, a produção de Biogás é uma atividade que contribui significativamente para a redução da emissão de poluentes e redução do efeito estufa.

Breve histórico

A descoberta do biogás data do ano de 1661, mas somente no Século XIX, Ulysse Gayon desenvolveu mecanismos do processo de decomposição anaeróbia. Louis Pasteur foi o primeiro a sugerir o uso do combustível no aquecimento e na iluminação pública, sendo que a ideia foi implementada em 1857, na Índia. A China e a Índia foram os primeiros países a produzir o biogás a partir de dejetos e resíduos orgânicos e a utilizá-lo como alternativa na geração de energia.

Etapas do processo de produção de Biogás (Digestão anaeróbia)

A produção de Biogás ocorre através da digestão anaeróbia de matéria orgânica, e esta digestão ocorre em quatro etapas básicas: Hidrólise, Fermentação, Oxidação Anaeróbica e Formação de Metano e subprodutos (Biogás).

Etapas de produção do biogás.

Hidrólise

Nesta etapa há a quebra das moléculas da matéria orgânica em moléculas menores para que as bactérias possam realizar a digestão das mesmas. Nesta etapa a formação de subprodutos como açucares, álcoois e ácidos graxos.

Fermentação

Ocorre de acordo com o material orgânico que foi digerido e também das bactérias disponíveis no biorreator, e há continuação da quebra das moléculas orgânicas sempre em moléculas menores. Nesta etapa há formação de subprodutos como amônia, ácidos gordos, hidrogênio e CO2.

Oxidação anaeróbica

Há o rompimento das moléculas formadas nas etapas anteriores em moléculas ainda menores, e há a conversão do material degradado nas etapas anteriores formando ácido acético, hidrogênio e CO2. Nesta etapa são necessárias bactérias metanogênicas para que consumam o hidrogênio.

Formação de metano

Esta etapa é conhecida como metanogenêse, e ocorre a formação de metano, que é o principal componente do Biogás e substância de maior interesse para o processo.

Referências bibliográficas:

http://www.ecycle.com.br/component/content/article/69-energia/2972-biogas-energia-eletricidade-combustivel-tratamento-esgoto-aterro-biodigestores-domestico-comunidade-indiano-chines-vantagens-desvantagens.html

http://sebigascotica.com.br/tecnologia/biogas

http://biogas.agr.br/biodigestao/

https://www.univates.br/editora-univates/media/publicacoes/71/pdf_71.pdf