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2025-02-27 19:22:24 Linda Carvalho: -/-
Utilidades industriais/Tipos de energias/Biog\303\241s.md ..
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_**Tabela 2.** Equivalência energética do biogás comparado a outras fontes de energias_
- | Energético | Ferraz at al (1980) | Sganzerla (1983) | Nogueira (1986) | Santos (2000) |
- | -------- | ----------------- | -------- | -------- | -------- |
- | Gasolina (L) | 0,61 | 0,613 | 0,61 | 0,6 |
- | Querosene (L) | 0,58 | 0,579 | 0,62 | - |
- | Diesel (L) | 0,55 | 0,553 | 0,55 | 0,6 |
- | GLP (kg) | 0,45 | 0,454 | 1,43 | - |
- | Álcool (L) | - | 0,79 | 0,80 | - |
- | Carvão mineral (kg)| - | 0,735 | 0,74 | - |
- | Lenha (kg) | - | 1,538 | 3,5 | 1,6 |
- | Eletricidade (kWh) | 1,43 | 1,428 | - | 6,5 |
+ | Energético |Ferraz (1980)[^1]|Sganzerla (1983)[^18]|Nogueira (1986)[^19]|Santos (2000)[^14]|
+ | -------- | ----------------| -------- | -------- | -------- |
+ | Gasolina (L) | 0,61 | 0,613 | 0,61 | 0,6 |
+ | Querosene (L) | 0,58 | 0,579 | 0,62 | - |
+ | Diesel (L) | 0,55 | 0,553 | 0,55 | 0,6 |
+ | GLP (kg) | 0,45 | 0,454 | 1,43 | - |
+ | Álcool (L) | - | 0,79 | 0,80 | - |
+ | Carvão mineral (kg)| - | 0,735 | 0,74 | - |
+ | Lenha (kg) | - | 1,538 | 3,5 | 1,6 |
+ | Eletricidade (kWh) | 1,43 | 1,428 | - | 6,5 |
Fonte: Muncinelli, 2019 [^13].
@@ 138,8 138,36 @@
_**Figura 4.** Aplicação do biogás como alternativa de substituição ao GLP_
Fonte: Elaborado pelo autor, adaptado de: Muncinelli, 2019 [^13].
+ ### Aplicação do biogás como alternativa de geração de energia combinada elétrica e calorífica
+ Após passar pelo processo de purificação, o biogás pode ser utilizado como combustível na geração simultânea de eletricidade e calor em motores do ciclo Otto projetados especificamente para sua combustão. Esses motogeradores são desenvolvidos para operar com a explosão do biogás, garantindo um aproveitamento eficiente dessa fonte de energia. O procedimento pode ser observado na Figura 5.
+ ![Aplicação do biogás como alternativa de geração de energia combinada elétrica e calorífica](./image5.png)
+ _**Figura 4.** Aplicação do biogás como alternativa de geração de energia combinada elétrica e calorífica_
+ Fonte: Elaborado pelo autor, adaptado de: Muncinelli, 2019 [^13].
+
+ Os sistemas de cogeração, conhecidos como “Combined Heat and Power” (CHP), permitem a produção simultânea de eletricidade e calor a partir do biogás. Motores do ciclo Otto adaptados para esse combustível possuem um gerador que permite converter o torque do motor em energia elétrica de forma contínua. Além disso, o calor gerado no processo pode ser reaproveitado em aplicações industriais ou na própria planta de biogás, otimizando o uso da energia e aumentando a eficiência do sistema.
+
+ Nesse sentido, o biogás demonstra ser uma fonte de energia versátil e eficiente, com aplicações que vão desde a substituição de combustíveis fósseis, como diesel, GNV e GLP, até a geração combinada de eletricidade e calor. É importante relembrar que sua viabilidade depende da composição e do tratamento adequado, garantindo, assim, sua compatibilidade com diferentes sistemas energéticos. Além das aplicações abordadas, outras possibilidades podem ser exploradas conforme avanços tecnológicos e necessidades industriais, ampliando ainda mais o seu impacto na transição para fontes energéticas mais sustentáveis.
+
+ ## Limitações
+
+ Apesar do seu grande potencial energético e da sua contribuição para a transição para fontes renováveis, o biogás enfrenta desafios técnicos e econômicos que devem ser considerados para que sua implementação seja eficaz. A seguir, serão discutidos esses desafios e possíveis soluções para viabilizar o aproveitamento sustentável do biogás.
+
+ - Problemas de armazenagem, transporte e utilização
+ O armazenamento, transporte e utilização do biogás apresentam desafios que devem ser geridos para garantir segurança e eficiência. No armazenamento, é essencial considerar a presença de H₂S, que é corrosivo e tóxico, além de equilibrar volume e pressão para otimizar espaço e operação segura [^16]. No transporte, o controle da temperatura é crucial para evitar riscos e perdas [^2]. Já na utilização, é necessário garantir um fornecimento estável e seguro para aplicações como geração de eletricidade, aquecimento e uso como combustível, evitando variações de pressão ou composição que possam comprometer o desempenho dos sistemas [^5].
+
+ - Fumos de combustão com poluentes (SOx, NOx e CO)
+ A combustão do biogás gera poluentes atmosféricos, como óxidos de enxofre (SOₓ), óxidos de nitrogênio (NOx) e monóxido de carbono (CO). Os SOₓ resultam da presença de sulfeto de hidrogênio no biogás e podem contribuir para a chuva ácida. Os NOₓ formam-se a partir do nitrogênio do ar durante a combustão em altas temperaturas, sendo responsáveis pelo smog fotoquímico. Já o CO é gerado quando a queima do metano é incompleta, podendo ser tóxico em concentrações elevadas. Para mitigar essas emissões, é essencial purificar o biogás antes da combustão, otimizar a eficiência da queima e controlar a relação ar-combustível [^2].
+
+ - Necessidade de tecnologia para limpeza/purificação
+ A purificação do biogás é um requisito essencial para viabilizar seu uso eficiente e seguro pelos consumidores. Como sua composição varia conforme a matéria-prima utilizada e o processo de produção adotado, é necessário empregar tecnologias de limpeza para remover impurezas e componentes indesejáveis. Embora existam métodos físico-químicos consolidados para esse fim, a otimização desses processos continua sendo um desafio na cadeia de suprimento do biogás, reforçando a necessidade de aprimoramento tecnológico para garantir um combustível de qualidade [^3].
+
+ - Elevado investimento econômico
+ A geração de biogás requer um investimento inicial elevado, principalmente devido ao alto custo dos equipamentos e da infraestrutura necessária para sua produção [^17]. Além disso, os custos operacionais também são significativos, abrangendo a manutenção dos sistemas, a purificação do gás e a sua distribuição. Esses custos devem ser compensados por receitas adequadas, o que torna essencial um ambiente regulatório favorável, com políticas e incentivos que garantam a viabilidade econômica do setor [^3].
+
+ - Riscos de explosão quando misturado com ar/oxigênio
+ A introdução controlada de pequenas quantidades de oxigênio (2-6%) no sistema de biogás, utilizando um compressor, é uma técnica eficaz para reduzir a concentração de sulfeto de hidrogênio. Esse processo resulta na formação de enxofre e água, permitindo uma purificação mais eficiente do biogás sem necessidade de produtos químicos ou equipamentos complexos, além de ser uma solução de baixo custo. No entanto, é fundamental monitorar a quantidade de ar adicionada, pois o biogás pode se tornar explosivo quando a mistura atinge uma faixa de 6-12%, dependendo do teor de metano presente. Para evitar riscos, é recomendado manter a concentração de metano fora da faixa de 5-15% (em volume) e a concentração de oxigênio abaixo de 15% [^6].
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[^14]: **SANTOS, P.** [_Guia técnico de biogás._](https://biblioteca.sgeconomia.gov.pt/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=22269) Portugal: Centro para a Conservação de Energia, 2000.
[^15]: **Energia limpa: biogás pode ser alternativa ao diesel.** [_Youtube, canal TV Brasil, 2022._](https://www.youtube.com/watch?v=ImgDuQjEjxY) Acesso em: 23 fev. 2025.
+
+ [^16]: **COELHO, Suani Teixeira, et al.** [_A conversão da fonte renovável biogás em energia._](https://www.researchgate.net/publication/228452829_A_conversao_da_fonte_renovavel_biogas_em_energia) Congresso Brasileiro de Planejamento Energético, 2006.
+
+ [^17]: **MOÇO, Eunice Alexandra dos Santos.** [_Projeto de uma unidade produtora de biogás._](https://www.researchgate.net/profile/Suani-Coelho/publication/228452829_A_conversao_da_fonte_renovavel_biogas_em_energia/links/54d4bfdf0cf2970e4e639342/A-conversao-da-fonte-renovavel-biogas-em-energia.pdf) Dissertação - Instituto Politécnico de Tomar, 2012.
+
+ [^18]: **SGANZERLA, E.** _Biodigestor: uma solução._ Porto Alegre: Agropecuária, 1983.
+
+ [^19]: **NOGUEIRA, L. A. H.** _Biodigestão: A alternativa energética._ São Paulo: Nobel, 1986.
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