Biogás
 

O biogás é uma mistura gasosa combustível, produzida através da digestão anaeróbia, ou seja, pela bio-degradação de matéria orgânica pela acção de bactérias, na ausência de oxigénio.

O processo ocorre naturalmente em pântanos, lagos e rios, sendo uma parte importante do ciclo bio/geoquímico do carbono. A produção de biogás, também é possível a partir de diversos resíduos orgânicos, como estercos e chorumes de animais, lodo de esgoto, lixo doméstico, resíduos agrícolas, efluentes industriais e plantas aquáticas. Quando é realizada em biodigestores especialmente construídos, o biogás pode ser usado como combustível, com elevado poder calorífico, não produzindo gases tóxicos durante a queima. Trata-se de uma óptima alternativa para o aproveitamento do lixo orgânico. O lodo residual do processo é, ainda, um excelente biofertilizante.

Composição e propriedades do biogás

O biogás é uma mistura gasosa composta principalmente de:

  • - metano (CH4): 40 a 70%;
  • - dióxido de carbono (CO2): 30 a 60%;
  • - outros componentes;
  • - gás hidrogénio (H2): 0 a 1%;
  • - gás sulfídrico (H2S): 0 a 3%.

O poder calorífico do biogás, com 60% de CH4, é aproximadamente 6 kWh/m3 (≈0.5 litros de gasóleo). O principal componente do biogás, enquanto combustível, é o metano.

Digestão Anaeróbia

A digestão anaeróbia é uma reacção bioquímica realizada, de uma forma simplista, em três estágios, por diversos tipos de bactérias. As bactérias metanogénicas representam o grupo fundamental do processo. Estas bactérias actuam no último estágio, formando o metano.

O Biodigestor

  • Factores que influenciam a performance do biodigestor:
  • - Condições climáticas da região: no caso de lugares com baixas temperaturas, deve-se pensar no isolamento térmico e/ou aquecimento.
  • - Material que será usado na construção: devem ser levados em consideração a disponibilidade, preço e resistência à corrosão. 
  • - Quantidade e tipo de matéria orgânica que alimentará o biodigestor: como dejectos de animais (vacas, porcos e galinhas), efluentes da indústria ou agricultura, etc... O mais adequado é o dejecto de animais, por já conter as bactérias produtoras de metano, que estão presentes nos intestinos dos animais. 
  • Quanto à forma de alimentação do biodigestor:
  • - Batelada: o biodigestor é alimentado com o efluente, esvaziado e realimentado.  
  • - Contínuo: o biodigestor é alimentado e esvaziado continuamente, produzindo biogás, também, de uma forma contínua.

O biofertilizante

Simultaneamente à obtenção do biogás, a digestão anaeróbia de matéria orgânica produz, como resíduo, uma substância com aspecto de lodo, que, quando diluída, pode ser utilizada como fertilizante agrícola. O biofertilizante apresenta grande quantidade de azoto e fósforo (principais componentes dos adubos industriais), também é facilmente imobilizado pelos microrganismos do solo, devido ao avançado grau de decomposição que apresenta.

Vantagens e desvantagens do biogás

  • Existem várias vantagens em se utilizar a digestão anaeróbia para a produção de biogás.
  • Tratamento de efluentes:
  • - é um processo natural para o tratamento de resíduos orgânicos;
  • - requer menos espaço que os aterros sanitários ou a compostagem;
  • - diminui o volume de resíduo a ser eliminado.
  • Fonte energética:
  • - É uma fonte de energia renovável;
  • - Produz um combustível de alta qualidade, ecologicamente correcto (a combustão do metano só produz água e dióxido de carbono de fonte renovável, não gerando nenhum gás tóxico).
  • Protecção do meio-ambiente:
  • - Maximiza os benefícios da reciclagem e reaproveitamento da matéria orgânica;
  • - Produz como resíduo o biofertilizante, rico em nutrientes, livre de microrganismos patogénicos (nocivos para o homem e para os animais);
  • - Reduz significativamente a quantidade de metano, gás de efeito de estufa, cerca de 21 vezes mais nocivo que o CO2.
  • Económica:
  • Apresenta, como qualquer energia renovável, um custo inicial mais elevado. Numa perspectiva de médio/longo prazo resulta numa grande economia, pois reduz gastos com electricidade ou possibilita a sua venda à rede, evita o transporte de gás, tratamento de efluentes e acrescenta valor aos produtos junto dos clientes (preocupação ambiental da exploração).
  • Desvantagem:
  • A formação de gás sulfídrico (H2S), durante o processo, embora em ínfimas quantidades (tipicamente < 3%/m3 de biogás). Trata-se de um gás tóxico e com um elevado poder corrosivo para os equipamentos, diminuindo a sua vida útil e aumentando os custos de manutenção. É, portanto, de extrema importância o controlo da concentração de gás sulfídrico e a selecção de materiais adequados.

Biogás versus Gás Natural

O gás natural é uma mistura gasosa que se encontra, geralmente, junto das jazidas de petróleo. A sua composição varia de região para região, mas o seu principal constituinte é, como o biogás, o metano. Outros possíveis componentes são: etano, propano, butano, dióxido de carbono e o gás sulfídrico. O gás natural, assim como o petróleo, não é uma fonte de energia renovável. O biogás, pelo contrário, sendo produzido pela degradação de resíduos orgânicos, é uma fonte de energia renovável e inesgotável.

O biogás poderá substituir as aplicações do gás natural, com as mesmas vantagens de não libertar fuligens e monóxido de carbono (CO), ao contrário de outros combustíveis fósseis: carvão, gasóleo e outros óleos combustíveis. Contribuindo para a diminuição dos custos de manutenção e aumentando a vida útil dos equipamentos.

 

 

Os Benefícios da Utilização das Energias Renováveis:

  • Constituem fontes inesgotáveis de energia;
  • Apresentam reduzidos efeitos negativos sobre o ambiente (são menos poluentes);
  • Possibilitam usar o recurso energético no próprio local de produção;
  • Contribuem para reduzir a dependência energética do nosso país (a importação) de fontes de energia fósseis;
  • Constituem um recurso interno específico de cada local.

Neste sentido, as energias renováveis podem ser um importante vector do desenvolvimento sustentável, ao envolver uma diversidade que possibilite a cada região desenvolver as suas próprias energias locais e renováveis para responder às suas necessidades específicas de produção e consumo de energia. Contribuem ainda para a criação de postos de trabalho locais permanentes, dado que a exploração dessas fontes exige uma abundância de mão-de-obra.

Importa ainda salientar a necessidade premente da consciencialização dos cidadãos do mundo inteiro em relação à temática da energia, sobretudo nos domínios das energias renováveis e eficiência energética, o que implica uma mudança de atitudes e de comportamentos no que respeita a uma utilização mais racional da energia, por forma a evitar desperdícios e a reduzir a emissão de poluentes para a atmosfera.

Esta última vantagem decorrente da utilização das energias renováveis (menos poluentes) constitui, actualmente, a única resposta ao problema do aumento do efeito de estufa, que se insere na Convenção Quadro das Nações Unidas de Nova-Iorque sobre Alterações Climáticas de 1992.