Considerações sobre a implantação de usinas micro/minigeradoras de energia elétrica a partir do biogás.

O crescimento da demanda de energia elétrica teve um aumento muito alto nos últimos 10 anos, e estima-se que esse aumento seja ainda maior nos próximos 30 anos. O crescimento no consumo de energia primária teve um aumento médio anual  2,1% entre os anos de 2003 e 2013, embora as energias renováveis representem um terço desse crescimento, elas ainda representam somente 3% da matriz energética mundial [1].

 

UM POUCO MAIS SOBRE O BIOGÁS E BIOENERGIA.

O Biogás é uma das fontes de energia mais versátil do mundo, seu processo de produção constitui-se na digestão anaeróbica de resíduos orgânicos, esse processo ocorre em faixas de temperatura de 20°C a 80°C dentro do biodigestor, os subprodutos desse processo se constituem em um biofertilizante, que pode ser utilizado na agricultura, o biogás, uma mistura entre metano (CH4) e dióxido de carbono (CO2), e dependendo da biomassa utilizada, criam-se siloxanos, ou hidróxidos de enxofre, em baixíssimas proporções, esse tipo de processo teve seus usos em escala iniciados em 1857, em Mumbai, Índia, e desde então os processos vêm se aprimorando, o atual estado da arte dessa tecnologia, consiste na produção em larga escala de bactérias anaeróbicas mais eficientes no processo  acidogênese, Acetogênese, e Metanogênese, de modo a tratar a matéria orgânica de forma mais eficiente, produzindo a maior quantidade de Metano possível [2].

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Figura 1: Gráfico das fontes de energia da matriz energética da alemanha em 2017.

Atualmente, a Alemanha é um dos países mais desenvolvidos mundialmente no ramo da produção de biogás, trazendo consigo o que há de mais inovador em tecnologias neste setor, investindo fortemente em unidades de microgeração, biodigestores, entre outros.

O governo alemão prevê que 80% de sua matriz energética seja produzida por fontes renováveis em 2050. Biomassa, energia eólica e solar atualmente fazem parte de cerca de 25% da demanda de eletricidade do país [3].

 

MATRIZ ENERGÉTICA BRASILEIRA.

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Figura 2: Gráfico da porcentagem de cada fonte de energia que compõe a matriz energética brasileira em 2016.

Embora a matriz de energia elétrica brasileira seja umas das mais renováveis, o consumo de energia total é dependente, em grande parte por petróleo e gás natural, esse é o ponto ideal para pensarmos em soluções e alternativas para reduzirmos essas proporções, sendo que boa parte desses recursos são produzidos, ou beneficiados em outros países,  então é transportado e comercializado dentro do nosso país, mas se considerarmos os recursos disponíveis para serem processados, dentro do próprio país, podemos nos tornar menos dependentes, o maior exemplo disso é o uso do Biogás e o Biometano.

DEMANDA X POTENCIAL ENERGÉTICO BRASILEIRO.

Em 2016 o Brasil consumiu 460.829 GWh de energia, em comparação a isso, a região sul do país consome aproximadamente 17,8% desse total, que equivale a 82063 GWh de energia. Embora o crescimento do consumo tenha se mantido estável, se faz necessário um planejamento correto para que as fontes de energia não se esgotem (por exemplo os combustíveis fósseis, que são recursos finitos) [4].

Para a análise do potencial energético, foram levantados dados de quantidade de rebanho (aves, suínos e bovinos) da região sul do Brasil para que pudesse ser feita a estimativa de produção de energia em GWh/h por ano. Para os cálculos, foram considerados taxas de produção de biogás por animal baseados em um modelo de conversão divulgado pela EMBRAPA [5]. Considerando que todos os dejetos de animais (aves, suínos e bovinos) atualmente confinados fossem tratados por um processo de biodigestão, seria possível produzir aproximadamente 8800×10⁶ m³ de biogás, e com a tecnologia que opera atualmente para a conversão de biogás em energia elétrica, conseguiríamos obter 19200 GWh por ano, o que representa 23,4% da demanda de energia da região em questão [6].

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Figura 3: Efetivo total dos rebanhos na região sul em 2016.

Nos cálculos desenvolvidos, estima-se que a energia que pode ser produzida a partir do dejeto dos suínos confinados seja próxima de 4700 GWh por ano, já os bovinos seriam capazes de produzir cerca de 10.000 GWh por ano de energia, e por fim, o dejeto produzido por galinhas confinadas nos renderia 4500 GWh de energia elétrica.

CONSIDERAÇÕES FINAIS.

Certamente, a implementação de sistemas produção de energia a partir do biogás é uma opção muito interessante quando se trata de energias renováveis, os pontos positivos deste sistema são muitos, dentre eles: a possibilidade de produção de energia próximo aos consumidores (reduzindo as perdas em transmissão), a constância da produção de energia (independendo de fatores como o sol, vento, e fatores climaticos), a geração de energia limpa, o tratamento correto de dejetos que atualmente não possuem uma destinação adequada. O custo de implatação por KW de potência instalada é mais baixo do que o atualmente praticado por concessionárias de energia, tornando assim, o sistema economicamente viável.

Embora o cenário demonstre que não irá solucionar os problemas de energia do mundo, há uma vasta área a ser desenvolvida a fim de aumentar a eficiência desses sistemas que contribuem para o suprimento da demanda energética. Podemos analisar casos como a Alemanha, que já trata a maior parte de seus dejetos gerados por animais, gerando energia elétrica e também reduzindo efeitos negativos causados por esses resíduos no solo e no meio ambiente.

 

REFERÊNCIAS.

[1] Disponível em http://www.epe.gov.br/pt/abcdenergia/matriz-energetica-e-eletrica

[2] Disponível em https://www.portaldobiogas.com/metanogenese-na-biodigestao-anaerobia/

[3] Disponível em https://jornalggn.com.br/fora-pauta/politica-de-energia-alema-uma-crise-criada-pelo-homem

[4] Disponível em https://www.epe.gov.br/sites-pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/PublicacoesArquivos/publicacao-160/topico-168/Anuario2017vf.pdf

[5] Disponível em http://docsagencia.cnptia.embrapa.br/suino/bipers/bipers14.pdf

[6] Disponível em https://bgsequipamentos.com.br/blog/calculo-de-producao-de-biogas-2/

Figura 1: Figura 2: Figura 3:

Autores: Felipe Munzlinger, Rovani V. Krindges.

 

 

 

 

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Autor: munzlingers

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Uma consideração sobre “Considerações sobre a implantação de usinas micro/minigeradoras de energia elétrica a partir do biogás.”

  1. Ótimo texto. Em geral as pessoas não sabem nada sobre biogás, alguns acham que sabem e que ela seria capaz de resolver todo o problema. É importante esclarecer que ela pode ser fundamental, mas que, nem de longe tem potencial para nos libertar dos combustíveis fósseis.

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