Blame
|
1 | # **Utilidades industriais: biogás** |
||||||
|
2 | |||||||
|
3 | **Integração e Intensificação de Processos** |
||||||
| 4 | Ano letivo 2024/25 |
|||||||
| 5 | ||||||||
| 6 | **Docente:** |
|||||||
| 7 | Nuno Manuel Clemente Oliveira |
|||||||
| 8 | **Autor:** |
|||||||
| 9 | Linda Carvalho Cosendey |
|||||||
|
10 | --- |
||||||
|
11 | |||||||
| 12 | ## Introdução |
|||||||
| 13 | ||||||||
|
14 | O biogás é uma fonte de energia renovável que tem se destacado como alternativa sustentável para geração de eletricidade, calor e substituição de combustíveis fósseis. Seu processo de obtenção ocorre por meio da digestão anaeróbia de matéria orgânica, resultando em um gás composto majoritariamente por metano e dióxido de carbono. Com uma gama diversificada de aplicações, o biogás pode ser utilizado na cogeração de energia, no setor industrial e até mesmo no abastecimento veicular, reduzindo impactos ambientais e promovendo maior eficiência no uso de resíduos. |
||||||
|
15 | |||||||
|
16 | Além de seu potencial energético, a produção e utilização do biogás estão alinhadas com estratégias globais de sustentabilidade, contribuindo para a mitigação das emissões de gases de efeito estufa e para a valorização de resíduos orgânicos. No entanto, apesar de seus benefícios, desafios técnicos e econômicos ainda precisam ser superados para viabilizar sua adoção em larga escala. Questões como armazenamento, transporte, purificação e controle de emissões precisam ser geridas adequadamente para garantir a segurança e eficiência do processo. |
||||||
|
17 | |||||||
|
18 | Dessa forma, este relatório busca apresentar os principais aspectos do biogás, abordando sua história, características, processos de produção, aplicações industriais e limitações. O objetivo é fornecer uma visão abrangente sobre seu potencial como recurso energético, destacando tanto suas vantagens quanto os desafios que precisam ser superados para sua consolidação como fonte viável e sustentável. |
||||||
|
19 | |||||||
| 20 | ## História |
|||||||
| 21 | ||||||||
| 22 | A produção de biogás é conhecida há séculos, mas sua utilização como fonte de energia ganhou destaque apenas nas últimas décadas. Registros indicam que na Índia e na China o biogás já era utilizado para saneamento básico e geração de energia muito antes da crise do petróleo. No Ocidente, no entanto, só teve sua relevância reconhecida após as crises energéticas do século XX, quando fontes alternativas passaram a ser mais exploradas [^1]. |
|||||||
| 23 | ||||||||
|
24 | Inicialmente, o biogás era visto apenas como um subproduto da decomposição anaeróbia de resíduos orgânicos, sendo sua produção associada ao tratamento de efluentes. A principal motivação era reduzir a carga orgânica desses efluentes, mitigando impactos ambientais. Entretanto, com a ratificação do Protocolo de Kyoto e a implementação de mecanismos de desenvolvimento limpo (MDL), além do aumento nos custos dos combustíveis convencionais, a geração de biogás passou a ser reconhecida como uma alternativa energeticamente eficiente e ambientalmente viável [^2]. |
||||||
|
25 | |||||||
|
26 | O desenvolvimento tecnológico permitiu avanços na produção e no aproveitamento do biogás, tornando-o uma fonte versátil. Ao longo das últimas décadas, consolidou-se como uma solução para reduzir as emissões de gases de efeito estufa e promover a transição energética para fontes mais sustentáveis [^3]. Sua produção está diretamente alinhada com os Objetivos do Desenvolvimento Sustentável (ODS) da ONU, contribuindo para um futuro mais equilibrado ao permitir a gestão adequada de resíduos e a eficiência na utilização de recursos naturais [^4]. |
||||||
| 27 | ||||||||
|
28 | Dessa forma, o biogás emerge como uma alternativa promissora, não apenas como fonte renovável de energia, mas também como solução ambiental para a gestão de resíduos, destacando-se como uma tecnologia chave para um desenvolvimento mais sustentável. |
||||||
| 29 | ||||||||
| 30 | ## Características |
|||||||
| 31 | ||||||||
|
32 | O próprio nome "bio”gás remete à sua origem biológica. Trata-se de um gás gerado pela decomposição de matéria orgânica em ambientes sem oxigênio, um processo conhecido como digestão anaeróbia. Esse fenômeno ocorre naturalmente em locais como pântanos, lagoas, esterqueiras e no trato digestivo de animais ruminantes. Durante essa decomposição, a matéria orgânica é convertida em um gás composto principalmente por metano (CH4) e dióxido de carbono (CO2), além de pequenas quantidades de hidrogênio (H2), sulfeto de hidrogênio (H2S), nitrogênio (N2), oxigênio (O2), amônia (NH3) e vapor d'água (H2O) [^5]. |
||||||
| 33 | ||||||||
|
34 | A composição exata do biogás depende dos materiais utilizados no processo e das condições em que ocorre a fermentação. O teor de metano pode variar entre 50% e 75%, sendo esse o principal componente responsável pelo poder energético do gás. Já o dióxido de carbono, que pode corresponder a até 50% da mistura, não possui propriedades combustíveis, e sua remoção melhora a eficiência energética do biogás. Por outro lado, o sulfeto de hidrogênio deve ser removido, pois sua presença pode ser corrosiva e prejudicial aos equipamentos [^5] [^6]. |
||||||
|
35 | |||||||
|
36 | A obtenção do biogás pode ser feita a partir de diversas biomassas, como resíduos agroindustriais, dejetos de animais, resíduos urbanos e subprodutos de processos industriais que envolvem matéria orgânica. Além de gerar energia, a digestão anaeróbia contribui para a gestão sustentável de resíduos, reduzindo seu acúmulo e minimizando impactos ambientais. Outro benefício do processo é a produção de biofertilizantes, que são ricos em nutrientes e podem ser aproveitados na agricultura [^7]. |
||||||
|
37 | |||||||
| 38 | A composição do biogás pode ser melhor compreendida por meio da Tabela 1, que apresenta as concentrações típicas dos seus principais componentes e suas características químicas (COLDEBELLA, 2006; ZANETTE, 2009). |
|||||||
| 39 | ||||||||
|
40 | |||||||
|
41 | |||||||
|
42 | |||||||
| 43 | ## Referências |
|||||||
| 44 | ||||||||
|
45 | [^1]: **FERRAZ, José Maria Gusmann, et al.** [_Biogás: fonte alternativa de energia._](https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/infoteca/handle/doc/476075) Circular Técnica n°3 - Embrapa, Centro Nacional de Pesquisa de Milho e Sorgo, 1980. |
||||||
|
46 | |||||||
|
47 | [^2]: **SALOMON, Karina Riberio.** [_Avaliação técnico-econômica e ambiental da utilização do biogás proveniente da biodigestão da vinhaça em tecnologias para geração de eletricidade._](chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://cetesb.sp.gov.br/aguas-subterraneas/wp-content/uploads/sites/3/2014/01/salomon.pdf) Universidade Federal de Itajubá, Minas Gerais, 2007. |
||||||
|
48 | |||||||
|
49 | [^3]: **DE SOUZA, José.** [_Os desafios do setor do biogás e a sua importância para o meio ambiente, a economia e a sociedade._](https://www.researchgate.net/profile/Jose-Souza-8/publication/358841692_Os_desafios_do_setor_do_biogas_e_a_sua_importancia_para_o_meio_ambiente_a_economia_e_a_sociedade/links/63173eee61e4553b956d5955/Os-desafios-do-setor-do-biogas-e-a-sua-importancia-para-o-meio-ambiente-a-economia-e-a-sociedade.pdf) Sociedade, Tecnologia e meio ambiente: avanços, retrocessos e novas perspectivas - volume 2., Editora Científica Digital, 2022. p. 454-465. |
||||||
|
50 | |||||||
|
51 | [^4]: **FERREIRA, G. L.; MASETTO ANTUNES, S. R.; FERREIRA DE SOUZA, E. C.** [_Biogás: análise dos pontos positivos e negativos e sua contribuição para atingir os Objetivos do Desenvolvimento Sustentável (ODS)._](https://sbpe.org.br/index.php/rbe/article/view/832/577) Revista Brasileira de Energia, 2024, 29.4. |
||||||
|
52 | |||||||
|
53 | [^5]: **ROHSTOFFE, F. N.** [_Guia prático do biogás: geração e utilização._](chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://antigo.mdr.gov.br/images/stories/ArquivosSNSA/probiogas/guia-pratico-do-biogas.pdf) Ministério da Nutrição, Agricultura e Defesa do Consumidor da Alemanha, 2010, 30-31. |
||||||
|
54 | |||||||
|
55 | [^6]: **ROCHA, Jorge; MENDES, Joana.** _Biogás._ Universidade de Coimbra. 2024. [Apresentação para aula de Energia e Biocombustíveis.](https://drive.google.com/file/d/1CyIECyHjJKyvOb7pEEwupXGya5XUs9CA/view?usp=drive_link) 33 slides. Acesso em: 21 fev. 2025. |
||||||
|
56 | |||||||
|
57 | [^7]: **COLDEBELLA, A.** [_Viabilidade do uso do biogás da bovinocultura e suinocultura para geração de energia elétrica e irrigação em propriedades rurais._](https://tede.unioeste.br/handle/tede/2841) Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel, 2006. |
||||||
| 58 | ||||||||
| 59 | ||||||||
|
60 | |||||||
| 61 | ||||||||
|
62 | |||||||
| 63 | A Journey into Biogases. YouTube, canal EBA European Biogas Association, 2024. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=oXtdnbeyPJE. Acesso em: 21 fev. 2025. |
|||||||
| 64 | COELHO, Suani Teixeira, et al. A conversão da fonte renovável biogás em energia. Congresso Brasileiro de Planejamento Energético. 2006. |
|||||||
|
65 | |||||||
|
66 | |||||||
|
67 | Energia limpa: biogás pode ser alternativa ao diesel. Youtube, canal TV Brasil, 2022. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=ImgDuQjEjxY. Acesso em: 23 fev. 2025. |
||||||
| 68 | ||||||||
|
69 | |||||||
|
70 | KARLSSON, Tommy, et al. Manual de Biogás. Editora Univates - 1° edição, 2014. |
||||||
| 71 | MAGALHÃES, Geísa Vieira Vasconcelos. Avaliação da biodigestão anaeróbia de resíduos orgânicos: ensaios de potencial bioquímico de metano (BMP) e projeto piloto de um biodigestor em escala real. 2018. |
|||||||
| 72 | MOÇO, Eunice Alexandra dos Santos. Projeto de uma unidade produtora de biogás. 2012. PhD Thesis. Instituto Politécnico de Tomar. |
|||||||
| 73 | MUNCINELLI, Gianfranco. Substituição do diesel por biogás - Análise de viabilidade da aplicação de energia. Paraná Cooperativo - Desenvolvimento econômico e social, 2019. |
|||||||
| 74 | NOGUEIRA, L. A. H. Biodigestão: A alternativa energética. São Paulo: Nobel, 1986. |
|||||||
| 75 | PRATI, Lisandro. Geração de energia elétrica a partir do biogás gerado por biodigestores. Universidade Federal do Paraná - Curitiba, 2010. |
|||||||
|
76 | |||||||
| 77 | ||||||||
|
78 | |||||||
|
79 | SANTOS, P. Guia técnico de biogás. Portugal: Centro para a Conservação de Energia, 2000. |
||||||
| 80 | SGANZERLA, E. Biodigestor: uma solução. Porto Alegre: Agropecuária, 1983. |
|||||||
| 81 | ZANETTE, A. L. Potencial de aproveitamento energético do biogás no Brasil. Dissertação (Mestrado em Planejamento Energético) - Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2009. |
|||||||
