O que é biogás: tudo o que você precisa saber

Biogás é uma fonte de energia renovável produzida a partir da decomposição de matéria orgânica em um ambiente desoxigenado ou anaeróbico. É chamada de digestão anaeróbica, que ocorre quando microorganismos decompõem materiais como resíduos de alimentos, esterco, restos de culturas e lodo de esgoto, resultando em uma mistura de gases composta principalmente por metano (CH₄) e dióxido de carbono (CO₂), juntamente com pequenas quantidades de sulfeto de hidrogênio (H₂S), amônia (NH₃) e outros gases.

O componente mais valioso do biogás é o metano, pois é uma fonte de combustível altamente eficiente. Quanto maior o teor de metano, mais energético o gás se torna, tornando-o uma excelente alternativa aos combustíveis fósseis. De muitas maneiras, o biogás funciona da mesma forma que o gás natural convencional, mas com a vantagem chave de ser sustentável e neutro em carbono.

A produção de biogás ocorre naturalmente em ambientes como pântanos, áreas alagadas, aterros sanitários e nos sistemas digestivos dos animais. No entanto, a produção controlada de biogás em plantas permite uma geração de energia mais eficiente ao mesmo tempo que gerencia resíduos. Essas plantas coletam resíduos orgânicos e alimentam biomassa em tanques selados chamados digestores anaeróbicos, onde o processo ocorre em quatro etapas:

• Hidrólise quebra compostos orgânicos complexos em moléculas mais simples, como açúcares, aminoácidos e ácidos graxos.

• Acidigênese converte moléculas mais simples em ácidos orgânicos, álcoois, hidrogênio e dióxido de carbono.

• Acetogênese decompõe ainda mais os ácidos orgânicos em ácido acético, dióxido de carbono e hidrogênio.

• Metanogênese Finaliza a conversão do ácido acético e do hidrogênio em metano e dióxido de carbono, criando biogás.

Uma vez produzido, o biogás pode ser coletado, processado e utilizado para geração de energia em várias aplicações comerciais, industriais e privadas.

Embora o metano e o dióxido de carbono sejam sempre os principais componentes do biogás, suas proporções na fórmula final podem variar dependendo das fontes de biogás e das condições de produção. Assim, alguns materiais brutos, como resíduos de aterros sanitários, têm teor de metano mais baixo (40-60%), enquanto outros, como resíduos de alimentos ou esterco, são caracterizados por teor de metano mais elevado (55-75%) e menores quantidades de CO₂ e outras misturas correspondentes.

Vários fatores-chave impactam a composição final do biogás e a densidade de energia:

• Temperatura: Temperaturas mais elevadas aumentam a produção de metano, mas exigem condições mais controladas. A temperatura ideal para a digestão anaeróbica é de 35 a 55°C (95 a 131°F).

• Tempo de retenção: Quanto mais tempo a biomassa permanecer no digestor, mais completamente ela será decomposta, aumentando o rendimento de metano.

• Níveis de pH: O pH ideal para a metanogênese é entre 6,5 e 7,5. Condições ácidas ou altamente alcalinas podem retardar a produção de biogás.

• Teor de umidade: A digestão anaeróbica requer um nível de umidade acima de 80% para facilitar a atividade microbiana e a produção de gás.

Ao otimizar esses fatores, as plantas de biogás podem maximizar a produção de metano enquanto minimizam os contaminantes.

Ao converter resíduos orgânicos em energia valiosa, o biogás oferece uma série de benefícios ambientais, econômicos e sociais.

Ao contrário dos combustíveis fósseis, que são finitos e contribuem para a degradação ambiental, o biogás é um recurso renovável que pode ser continuamente produzido enquanto existir resíduos orgânicos.

Em vez de permitir que restos de comida, resíduos agrícolas, esgoto e esterco se decomponham em aterros sanitários, onde liberam metano prejudicial na atmosfera, as usinas de biogás capturam e utilizam esse metano para energia, reduzindo resíduos, prevenindo a poluição e minimizando odores ruins.

Ao capturar o metano proveniente da decomposição de resíduos e utilizá-lo para energia, os sistemas de biogás reduzem as emissões prejudiciais que contribuem para as mudanças climáticas. Além disso, a combustão de biogás produz significativamente menos emissões de carbono em comparação com os combustíveis fósseis. Ele queima de forma limpa, com pouca fumaça.

Uma vez que o biogás pode ser gerado localmente a partir de biomassa disponível, ele oferece independência e segurança energética, reduzindo a dependência de combustíveis fósseis importados. Para áreas rurais, as plantas em pequena escala podem reduzir os custos de energia e economizar dinheiro com despesas de combustível, apoiando assim as economias locais.

O biogás não é apenas limpo, mas também uma fonte de energia extremamente versátil. Então, como funciona o biogás? Os usos do biogás abrangem vários setores, reduzindo o impacto ambiental sem comprometer a eficiência energética.

O biogás é amplamente utilizado para gerar eletricidade, tornando-se um recurso valioso para fornecer energia para casas, fazendas, fábricas e até mesmo comunidades inteiras através de:

• Grandes plantas de biogás usando turbinas a gás ou motores de combustão interna alimentando eletricidade diretamente nas redes elétricas.

• Digestores em pequena escala fornecendo soluções de energia fora da rede.

• Sistemas de cogeração produzindo tanto eletricidade quanto calor.

Combustíveis tradicionais como lenha e carvão contribuem para o desmatamento e poluição do ar em ambientes internos, enquanto o biogás queima com uma chama azul e sem fumaça, melhorando a qualidade do ar e reduzindo os riscos à saúde.

Muitas casas instalam pequenos digestores de biogás para produzir gás a partir de restos de cozinha e esterco animal. Fábricas e plantas de processamento de alimentos utilizam biogás para caldeiras, secadores e fornos, reduzindo a dependência de combustíveis fósseis. Algumas cidades até mesmo utilizam biogás para fornecer calor a vários edifícios por meio de redes de aquecimento centralizadas.

O biogás pode ser purificado para produzir biometano, uma forma purificada de metano com propriedades semelhantes ao gás natural, e utilizado como combustível para transporte. O gás de biometano comprimido é um combustível limpo para ônibus, caminhões e até carros de passageiros. Por outro lado, o biometano liquefeito é utilizado em veículos pesados e transporte marítimo como uma alternativa renovável ao diesel.

Indústrias e fazendas utilizam biogás para alimentar máquinas e aquecer instalações, além de reduzir resíduos. Transformando seus próprios resíduos orgânicos em energia, as empresas reduzem os custos operacionais e criam ciclos de produção ecologicamente corretos.

Um subproduto valioso da produção de biogás é o digestato. Ao contrário dos fertilizantes sintéticos, o digestato está repleto de nutrientes essenciais como nitrogênio, fósforo e potássio, melhorando a saúde do solo e promovendo a agricultura sustentável. Os agricultores se beneficiam de custos mais baixos com fertilizantes, mantendo altos rendimentos das colheitas.

Com os avanços da tecnologia, o aumento dos investimentos em energia renovável e a crescente consciência ambiental, o futuro do biogás parece promissor, com um forte potencial para revolucionar a forma como geramos, armazenamos e utilizamos energia.

• Com o crescente papel do hidrogênio na tecnologia de energia limpa, o biogás poderia se tornar um grande contribuinte para a economia do hidrogênio, servindo como uma importante matéria-prima para a produção de hidrogênio.

• O biogás é um grande contribuinte para alcançar os objetivos climáticos globais, especialmente na redução das emissões de metano e na descarbonização das indústrias.

• Ao fechar o ciclo dos resíduos orgânicos, o biogás se alinha perfeitamente com o modelo de economia circular, onde o lixo é continuamente reutilizado, reciclado e transformado em recursos valiosos.

Muitas empresas em todo o mundo estão a mudar para fontes de energia alternativas para reduzir a sua pegada de carbono, mantendo operações rentáveis. No entanto, isso requer tecnologia eficiente e de alto desempenho que garanta integração perfeita e máximo rendimento energético. É aí que entra a I-Maximum. Quer esteja a considerar biometano derivado de biogás ou GPL, oferecemos soluções energéticas de ponta construídas em torno de. misturadores de biometano ou misturadores venturi, garantindo uma combustão eficiente e um rendimento energético máximo. Podemos projetar, desenvolver e instalar um sistema personalizado do zero ou fornecer uma opção de integração avançada que levará o seu sistema de fornecimento de energia existente a um novo patamar. Vamos ajudá-lo a aderir a um futuro mais sustentável sem sacrificar a eficiência energética e a lucratividade do seu negócio.

Com sua capacidade de gerar energia limpa, reduzir resíduos, combater as mudanças climáticas e promover a sustentabilidade econômica, o biogás é um ator fundamental na transição global para um futuro mais verde. Investir em biogás não só beneficia empresas e comunidades, mas também ajuda a criar um sistema de energia mais resiliente e ecologicamente correto.