Muito se tem falado em Biogás nos últimos tempos, mas será que todo mundo sabe o que é isso? Podemos defini-lo como sendo uma mistura gasosa que é composta principalmente de gás metano (CH4) e que é resultado da digestão anaeróbica (que não tem Oxigênio) de matéria orgânica sobre a qual atuam micro-organismos.
Esses organismos microscópicos quando estão num ecossistema balanceado com a temperatura favorável, pH, Umidade e nutrientes certos ajudam a produzir o Biogás. Dessa forma a produção desse gás pode acontecer de maneira natural, como, por exemplo, nos aterros sanitários ou mesmo com a ajuda da implementação de uma usina de Biogás. O processo de produção é totalmente limpo, sustentável e eficaz.
A classificação do Biogás o apresenta como um biocombustível pelo fato de ser uma fonte de energia renovável.
A Matéria Prima de Produção do Biogás
Qualquer matéria orgânica funciona se adicionada aos biodigestores anaeróbicos, responsáveis pela produção de energia. Os biodigestores aceitam qualquer tipo de matéria para fazer a produção de energia.
Confira alguns exemplo de matéria prima para a produção desse biocombustível.
Na produção animal (como, por exemplo, pecuária, suinocultura e avicultura) os dejetos e rejeitos podem se transformar em matéria prima. Os resíduos de produção agrícola também podem ser utilizados, podemos exemplificar através de folhagens e palhas, cascas, restos de cultura entre outros.
Biogás
Até mesmo resíduos da indústria podem ser usados com o objetivo de obter o Biogás. Descartes de indústria como, por exemplo, efluentes e gorduras, bagaços, restos de unidades fabris, carga orgânica e outros.
Os restos produzidos pela atividade e vida humana também servem como matéria prima. O esgoto, os resíduos de jardins e até mesmo aqueles resíduos domésticos orgânicos.
Exatamente por isso temos ouvido falar tanto em Biogás, a possibilidade de produzir energia usando fontes que não seriam utilizadas é uma forma de preservar o meio ambiente. Tudo o que não teria utilidade passa a fazer parte da produção de um biocombustível que é limpo e eficiente.
A Molécula Mágica do Metano
A molécula do Metano é o principal componente do Biogás, esse combustível gasoso é considerado como tendo um conteúdo bastante energético. Trata-se de uma fonte de energia com alto poder calorífico, assim se aproxima do gás natural.
Pelo fato de o Metano ser o principal componente do biogás ele não tem cor, cheiro e nem sabor. Pode ser que o Biogás apresente algum tipo de odor desagradável quando entram em sua composição outros gases que não são inodoros como o Metano. A composição do Biogás é basicamente de hidrocarbonetos de cadeia curta e linear.
A Composição Geral do Biogás
Produção do Biogás
Metano (CH4): 55 – Representa 70% do volume do Biogás produzido;
Dióxido de carbono (CO2): 30 – Representa 45% do volume total do Biogás produzido;
Traços de Hidrogênio (H2), Nitrogênio (N2), Oxigênio (O2) e Gás Sulfídrico (H2S), pode conter alguns outros.
As Condições Anaeróbicas
Cada micro-organismo possui uma função especial dentro de um sistema ecológica que se encontra balanceado. A digestão anaeróbia é um sistema ecológico composto por esses seres e que resulta na produção do Biogás.
O Metano é produzido em diferentes tipos de ambientes naturais, por exemplo, o solo, pântanos, órgãos digestivos de animais que são ruminantes, sedimentos em rios, mares entre outros lugares.
Porém, como todo fenômeno que acontece naturalmente precisa contar com condições ideais. As bactérias anaeróbicas somente irão produzir o Biogás se estiverem em condições ótimas para isso. Confira abaixo algumas dessas condições.
Completamente Sem Ar
O processo de produção do Biogás é anaeróbico, ou seja, acontece sem a presença do Oxigênio. Isso significa que o oxigênio (O2) do ar representa uma ameaça letal para as bactérias anaeróbicas.
Quando o oxigênio aparece no ambiente o metabolismo dessas bactérias é paralisado e deixa de se desenvolver. Essas bactérias são as responsáveis por produzir o Metano. No caso das usinas que produzem Biogás o biodigestor (biofermentador) deve estar sempre fechado hermeticamente para que não haja o mínimo risco de o Oxigênio entrar.
Basicamente se o Oxigênio entrar não tem produção de Biogás, pois as bactérias anaeróbicas morrem. Nesses casos o resultado é um Biogás rico em CO2 e sem Metano. Por isso o biofermentador deve garantir a anaerobiose do ambiente, um fator decisivo para a vida das bactérias.
Questão de Temperatura
A temperatura de dentro do biofermentador é um parâmetro muito relevante para que o Biogás seja produzido. Essas bactérias que produzem o Metano são bastante sensíveis a temperatura, qualquer alteração pode ser um problema sério.
O crescimento das bactérias acontece em três faixas de temperatura: termofílica (45 – 70ºC), mesofílica (20 – 45ºC) e psicrofílica (0 – 20ºC). Grande parte dos digestores anaeróbios (fermentadores) tem sido desenvolvidos para atuar na faixa mesofílica, a temperatura ótima nesse caso fica entre 30°C e 40°C.
Outro papel do biofermentador é garantir estabilidade de temperatura para as bactérias, pois, variações também costumam mata-las.
Controle de pH
Alterações de pH no meio também afetam bastante as bactérias que estão trabalhando no processo de digestão anaeróbia. Em geral a faixa de trabalho dos biofermentadores fica entre pH 6,0 e 8,0. O crescimento ótimo das bactérias se dá na faixa que varia entre 6,6 e 7,4.
Valores que fiquem abaixo de 6,0 e acima de 8,3 não podem acontecer porque inibem a produção de Metano pelas bactérias.
Os Nutrientes
A produção de Metano pelas bactérias precisa de alguns macronutrientes como nitrogênio, carbono, enxofre, potássio dentre outros. Também é importante alguns micronutrientes como vitaminas, sais minerais e aminoácidos.
O equilíbrio entre os nutrientes também é fundamental para que o biodigestor funcione de forma correta. Para manter a produção a pleno vapor é importante ter um bom conhecimento de química e do tipo de biomassa.
A Utilização do Biogás
O biogás tem vários usos dentre eles estão o de ser uma alternativa ao gás liquefeito de petróleo (GLP) ou gás natural, os dois são recursos não-renováveis. Também pode ser utilizado na forma de energia elétrica, com a ajuda de geradores.
Pode ser utilizado como energia térmica no ambiente rural, por exemplo, como no aquecimento de instalações para animais que tem sensibilidade ao frio e ainda pode ser utilizado para aquecer estufas de produção vegetal.
