Artigo - O processo de produção de biogás e os seus benefícios

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Artigo de ciências produzido por acadêmicos da 1ª fase do curso de Engenharia Elétrica, do IFSC, Campus Florianópolis/SC.

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Artigo - O processo de produção de biogás e os seus benefícios

  1. 1. “O meio rural é uma das maiores fontes de biomassa a serem utilizadas de forma sustentável. Restos de podas e culturas produzem uma quantidade expressiva de matéria orgânica e nem sempre são aproveitados para fins energéticos. Tais resíduos podem ser utilizados como energia primária, na forma natural em queima direta ou como briquetados, agregando maior valor energético em menor volume.” (BORGES NETO, M. R. Introdução à geração de energia elétrica – Petrolina: IF Sertão Pernambucano, 2011, p.128).
  2. 2. C omo qualquer país em desenvolvimento uma das questões que o Brasil enfrenta hoje é a problemática da estabilidade da matriz energética nacional aliada a extrações e/ou produções de insumos feitas de maneira ecologicamente correta. Outro problema ainda existente nas regiões rurais dos países em desenvolvimento é o precário tratamento dos dejetos efluentes provindos da criação animal. Muitas vezes por falta de estrutura e recursos, em alguns casos por negligência, e até mesmo por falta de informação. O fato que esta falta de tratamento é responsável pela poluição dos rios e Bacias Hidrográficas da região. A ausência de tratamento desses dejetos acarreta em doenças que afetam pessoas de todas as idades, mas as crianças são as mais prejudicadas. Estas doenças são causadas principalmente por microrganismos patogênicos presentes na água contaminada, causando poliomelite, diarreia por vírus, ancilostomíase (amarelão), ascaridíase (lombriga), teníase, cisticercose, filariose (elefantíase), esquistossomose, dentre inúmeras outras doenças. Como futuros engenheiros eletricistas e conscientes da responsabilidade que temos, optamos por abordar estas problemáticas de maneira a tentar obter melhorias para a qualidade de vida dos moradores de zonas rurais, pois com a instalação de biodigestores em propriedades rurais, cria-se um leque de benefícios. Dentre os benefícios podemos antecipadamente destacar a produção de biogás que pode ser usado para aquecimento, ou para a produção de energia e a garantia da integridade das Bacias Hidrográficas através do correto tratamento para os dejetos provenientes de criação animal. As atividades de suinocultura e bovinocultura vêm se desenvolvendo cada vez mais na região sul e por consequência acabam gerando cada vez mais dejetos. Um dos objetivos quanto à implantação do projeto é a necessidade de uma forma de demonstração e aperfeiçoamento na utilização de dejetos gerados em unidades produtivas, sendo de suma importância a capacitação dos produtores quanto a implantação do projeto. Outro aspecto quanto à realização, é que os dejetos animais costumam desempenhar apenas o papel de fertilizante orgânico, porém com o dimensionamento do biodigestor o dejeto animal será matéria-prima para a produção de biogás, o qual será empregado na produção de energia elétrica, mecânica e térmica. Além do mais, os ganhos ambientais se constituirão na preservação do meio ambiente local e consequente melhoria da qualidade de vida, redução dos odores provenientes dos dejetos e minimização dos impactos ambientais provenientes da atividade.
  3. 3. comunidades e até mesmo cidades inteiras, proporciona uma alternativa energética com a produção do biogás. Com uma população urbana de 306.915 habitantes, a Região Hidrográfica do Meio Oeste Catarinense gera, aproximadamente, 224,05 t/dia de resíduos, tendo assim uma produção per capita de 0,73 Kg/hab./dia. Os altos índices de poluição das Bacias Hidrográficas gerados pela falta de tratamento ou por um tratamento errôneo dos dejetos de criação animal acarretam em consequências muito graves no âmbito da saúde pública e da qualidade de vida dos moradores de zonas rurais. O tratamento e destinação correta dos efluentes oriundos da criação animal, além de garantir a integridade das Bacias Hidrográficas que abastecem inúmeras Altamente poluídas Medianamente poluídas Pouco poluídas Sem poluição Figura 1. Qualidade de água superficial no Estado de SC. (Bacias hidrográficas do Estado de Santa Catarina: Diagnóstico geral 1997). O biogás possui várias formas de utilização final, podendo produzir energia térmica, mecânica ou elétrica. Assim, por ser uma excelente alternativa de produção energética renovável, contribui para a estabilidade na matriz energética nacional aliada a uma melhor qualidade de vida para os moradores das regiões rurais. De acordo com o engenheiro e pesquisador americano James A. Merkel, os benefícios proporcionados pelo processo da biodigestão são muitos e incluem a redução em quantidade de todo o material residual acumulado na fazenda, requerendo disposição final, a transformação da matéria orgânica sem geração de poluentes do ar, a produção de valiosos
  4. 4. subprodutos – como o gás metano, que é fonte de energia – e de resíduo estável como fertilizante e condicionador do solo e, por fim, a não necessidade de energia para a movimentação mecânica. Merkel ainda explica ainda que o processo da biodigestão traz vantagens para a propriedade rural pela diminuição de gastos com fertilizantes e energia, assegurando uma produção menos poluente e sustentável. Ou seja, além de gerar formas de energia que não se limitam apenas à elétrica, o biodigestor gera resíduos que podem ser utilizados de uma forma complexa na agricultura, uma vez que são ricos em sais minerais e nutrientes, além de um pH que propicia o crescimento de microrganismos úteis na terra. vantagem de não exigir modificações no motor. Segundo o pesquisador Julio Seabra Inglez Souza da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz da Universidade de São Paulo, a conversão energética de biogás em energia elétrica pode ser realizada de diversas formas devido aos atuais avanços tecnológicos. Porém a utilização de microturbinas ainda apresenta custos elevados já que o tempo de vida útil operando com biogás ainda é baixo, o que torna seu uso ainda pouco frequente. O biofertilizante contribui para aumentar o teor de húmus no solo, melhorando as propriedades físicas e químicas, além de ajudar a melhorar as atividades microbianas do solo, podendo ser aplicado diretamente na forma líquida ou desidratada, dependendo das condições locais de infraestrutura. O biofertilizante apresenta maior concentração de nutrientes do que o resíduo original. Porém já existe uma tecnologia na qual o gás é introduzido juntamente com o ar na fase de admissão, e a ignição é efetuada por uma pequena injeção-piloto de diesel para proporcionar a ignição por compressão, dando início à combustão do gás que é admitido no cilindro pelo coletor de admissão. Esse sistema apresenta a Biofertilizante é a denominação dada ao resíduo aquoso de natureza orgânica, originado com a fermentação de resíduos vegetais e animais em biodigestores com finalidade de se obter o biogás e que pode ser utilizado na fertilização do solo. Pelo processo de fermentação, o material orgânico utilizado para produzir o biogás transforma-se em fertilizante orgânico. Este material é isento de causadores de doenças e pragas às plantas, não apresenta odor e por isso não atrai moscas, insetos e roedores, agentes proliferadores e causadores de doenças. Caso isso ocorra, é necessário aumentar o tempo de retenção hidráulica do material. No contexto energético atual, uma matriz renovável e limpa é a principal fonte de pesquisas em todo o mundo. Nesse sentido, o Biogás proveniente dos biodigestores tem se mostrado uma das fontes mais interessantes.
  5. 5. Necessitando apenas de dimensionamento e planejamento adequado, os quais devem ser feitos por um profissional habilitado, o biodigestor é um grande aliado do produtor e do meio rural, proporcionando sustentabilidade, qualidade de vida e economia. Por conta de todos os benefícios gerados, a utilização de biodigestores vem se tornando cada vez mais frequente e o assunto vem sendo cada vez mais difundido no meio rural, através de Instituições de ensino como Universidades e Escolas Técnicas Agrícolas que desenvolvem pesquisas e projetos na área. Com esta crescente utilização certamente é possível realizar uma prospecção de um futuro mais promissor, através de um maior equilíbrio entre o homem e a natureza, proporcionando qualidade de vida e novas fontes energéticas.

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