O documento discute a adição de glicerina, subproduto da produção de biodiesel, em biodigestores para aumentar a produção de biogás. Experimentos em biodigestores de laboratório mostraram que a adição de apenas 5% de glicerina residual melhorou o desempenho do biodigestor, aumentando em mais de cinco vezes a produção de biogás.

1. TCC ESPECIALIZAÇÃO EM ENGENHARIA BIOENERGÉTICA COM ÊNFASE EM BIOCOMBUSTÍVEIS Uberlândia- MG Março 2010

4. Os dejetos de biomassa são importantes matérias-primas para a produção de biogás, que pode ser convertido em energia elétrica, térmica ou mecânica dentro da própria propriedade, reduzindo os custos de produção. Este trabalho tem por objetivo apresentar uma alternativa para aumentar a produção deste biogás com a adição de glicerina, subproduto do biodiesel, que pode ser acrescentada nos biodigestores aumentando a produção do biogás. Justifica esta adição o excesso deste subproduto no mercado brasileiro em conseqüência da lei que obriga a Petrobrás a adicionar 5% “B5” de biodiesel no diesel fóssil. 1. Resumo

5. O inoculo utilizado foi obtido de um biodigestor rural à base de estrume de gado operou-se uma temperatura de 37°C em banho-maria e sem sistema de agitação. Adicionou-se glicerina ao substrato. A adição de apenas 5 % de glicerina residual melhorou o desempenho do biodigestor, aumentando em mais de cinco vezes a produção de biogás, otimizando a capacidade útil do biodigestor.

11. O Brasil apresenta situação privilegiada em termos de utilização de fontes renováveis de energia, sendo que 43,6% da Oferta Interna de Energia (OIE) é renovável. Com relação à biomassa, estima-se a existência de 2 trilhões de toneladas de biomassa no globo terrestre. A biomassa pode ser utilizada diretamente em fornos ou caldeiras, porém sua utilização em sistemas de cogeração de eletricidade vem sendo bastante difundida.

12. Tabela 1. Produção de biodiesel B100 (m 3 ) no Brasil de 2005 a 2009 (ANP,. 2009). ANO VARIAÇÃO DO ACUMULADO Dados 2005 2006 2007 2008 2009 NO ANO 2009 / 2008 (%) Janeiro - 1.075 17.109 76.784 90.209 17,5 Fevereiro - 1.043 16.933 77.085 80.326 10,8 Março 8 1.725 22.637 63.680 134.783 40,3 Abril 13 1.786 18.773 64.350 105.410 45,7 Maio 26 2.578 26.005 75.999 103.646 43,7 Junho 23 6.490 27.158 102.767 141.605 42,4 Julho 7 3.331 26.718 107.786 154.646 42,6 Agosto 57 5.102 43.959 109.534 154.626 42,4 Setembro 2 6.735 46.013 132.258 Outubro 34 8.581 53.609 126.817 Novembro 281 16.025 56.401 118.014 Dezembro 285 14.531 49.016 112.053 Total do Ano 736 69.002 404.329 1.167.128 965.252

14. De maneira geral pode-se descrever a biomassa como a massa total de matéria orgânica que se acumula em um espaço vital. Desta forma são consideradas biomassas todas as plantas e todos os animais, inclusive seus resíduos, as matérias orgânicas transformadas provenientes de indústrias alimentícias e resíduos indústrias que processam madeira (Souza at al., 2004). 4. Biomassa

17. Figura 5. Extrusora de grãos para obtenção de óleo para ser utilizado como matéria prima na obtenção do biodiesel (Abdiesel Ltda: Araguari-MG). Foto: Arquivo do autor

18. Resumo fabrica ç ão de biodiesel e o subproduto glicerina na planta de estudo. FILME

19. Figura 6. Tanques do processo obtenção de biodiesel por transesterificação (Abdiesel Ltda: Araguari-MG). Da esquerda para a direita: Reator em aço inox com aquecimento para a mistura de álcool anidro com agitador mecânico, Destilador em aço inox com aquecimento para a retirada do álcool hidratado, Reservatório de álcool hidratado, Secadores em aço inox com aquecimento. Foto Arquivo do autor

21. Glicerina sub-produto do biodiesel Etapas na obtenção do biodiesel. O subproduto é separado do produto principal O destino tem que ser correto, sendo o biogás uma opção.

22. Amostras de vários tipos de biodiesel, glicerinas, óleos, sementes de algodão e pinhão manso, farelo de soja, detergente fabricado com utilização da glicerina (Abdiesel Ltda: Araguari-MG). Foto: Fonte arquivo do autor

23. Foto: Fonte do Autor (separação da glicerina por decantação)

24. É um gás natural resultante da fermentação anaeróbica (na ausência de ar) de dejetos animal, de resíduos vegetais, lixo industrial ou residencial, gerado em condições especificas. O biogás é composto por uma mistura de gases que tem sua concentração determinada pelas características do resíduo e as condições de funcionamento do digestor. É constituído principalmente por metano (CH 4 ) e dióxido de carbono (CO 2 ), geralmente apresenta em torno de 65% de metano, o restante é composto na maior parte por dióxido de carbono e alguns outros gases como nitrogênio, hidrogênio, monóxido de carbono entre outros, porém, em menores concentrações. 7. Biogás

26. Figura 10. Display onde se quantifica o biogás produzido em biodigestor (Granja Becher- Patos de Minas MG) Foto: Arquivo do autor .

27. Figura 11. Sistema para controlar e quantificar a vazão do biogás. Grupo gerador de energia elétrica utilizando como combustível o biogás. (Granja Becher- Patos de Minas MG) . Foto: Arquivo do autor .

30. Figura 12. Biodigestor em escala de laboratório (ROBRA et al, 2007)

35. 12. Referências [1] COSTA, R. A bela ou a fera. Biodiesel . vol.1, n.3. fev/mar 2008: 16-20. [2] FLORENTINO, H. O., Mathematical tool to size rural digesters. Cienc. Agricola, vol.60, n.1. ISSN 0103-9016, jan/mar, 2003. [3] KNOTHE, G., GERPEN, J. V., KRAHL, J. Manual de biodiesel. São Paulo: Edgar Blücher. 2007. [3] ROBRA, Sabine* (PG); SANTOS, João Victor da Silva (IC); OLIVEIRA, Ana Maria de (PQ); da CRUZ, Rosenira Serpa (PQ). Usos alternativos para a glicerina proveniente da produção de biodiesel: Parte 2 - Geração de biogás. Anais do I Congresso da Rede Brasileira de Tecnologia do Biodiesel. pp58-61. 2007. [4] SANTOS, P. Guia Técnico de Biogás. CCE – Centro para a Conservação de Energia, Portugal, 2000. [5] SOUZA, S. N. M., PEREIRA, W. C., NOGUEIRA, C. E. C., PAVAN, A. A., SORDI, A. Custo da eletricidade gerada em conjunto motor gerador utilizando biogás da suinocultura. Acta Scientiarum. Technology, Maringá, v.26, p.127-133, 2004. [6] VEDANA, J. C. S. Editorial Biodiesel. Biodiesel . 1 (3) 2008. [7] http://www.anp.gov.br/biocombustiveis/biodiesel.asp . Consulta em 28 Janeiro 2010. [8] ttp://www.mme.gov.br/programas/proinfa/menu/programa/tecnologias_contempladas.html

36. Email: [email_address] Blog: http://www.sergiovaladao.blogspot.com Site: http://www.engesv.com.br Obrigado !