Biogás e Biometano

O biogás é um composto gasoso combustível com alta capacidade energética, semelhante ao gás natural. Possui composição típica de cerca de 60% de CH4, 35%

14_{Biocombustível de “primeira geração”: caracteriza-se por ser produzido a partir de açúcares, amidos,} óleos vegetais ou biomassa residual e possui baixa complexidade tecnológica para sua conversão (BIODIESELBR, 2017). Biocombustível de “segunda geração”: envolve uma mudança na sua conversão, com alta complexidade tecnológica.

15_{Em vez de usar apenas açúcares ou gases facilmente extraíveis, amidos e óleos como na geração} anterior, a segunda geração permite o uso de todas as formas de biomassa lignocelulósica e de gases purificados. Novas tecnologias vêm sendo desenvolvidas no intuito de aumentar o leque de possibilidades de matérias-primas, tornando viável também a exploração de espécies de gramíneas, árvores, resíduos agrícolas e industriais, que podem ser convertidos em biocombustível por meio de rotas bioquímicas ou termoquímicas (BIODIESELBR, 2017).

de CO2 e 5% de outros gases, como O2, N2, H2S, vapor d’água, etc.(LI; PARK; ZHU, 2011). A matéria-prima para sua produção é oriunda de produtos e resíduos da agricultura; da pecuária, constituídos por estercos resultantes da atividade biológica do gado bovino, suíno, caprino, bubalino; e outros concentrados em aterros ou biodigestores e cuja relevância local justifica seu aproveitamento como fonte para geração de energia elétrica, térmica ou automotiva em uma propriedade rural.

De modo geral, segundo a UNIDO (2016), sua utilização contempla formas como: combustão direta para a produção de calor (aquecimento de caldeiras, fogões, etc.) e de geração de eletricidade com motores de cogeração e turbinas a gás; integração em linhas de gás natural; combustível para veículos motorizados; pilhas de combustível16, entre outras. No setor elétrico, em especial, o biogás pode atuar em dois mercados: nas grandes gerações, como em leilões de energia renovável e nas pequenas gerações, permitindo o abastecimento de carga a empreendimentos menores, o acesso facilitado à eletricidade em pequenas comunidades e na economia de gastos com redes de distribuição (CANAL BIOENERGIA, 2016). Uma análise mais aprofundada sobre as possibilidades da comercialização da energia elétrica avinda de tal fonte pode ser verificada no item 3.2 deste trabalho.

Todavia, o biogás deve ser refinado/depurado previamente para qualquer aplicação energética, em função do seu alto conteúdo de umidade e da presença de outros gases indesejados associados, como o sulfureto de hidrogênio (H2S), o CO2 e os siloxanos17. Esses contaminantes podem ser prejudiciais à saúde e danificar os equipamentos de produção de energia, levando a dispendiosos custos de manutenção e interrupções na operação. Nesse caso, ressalta-se que diferentes métodos de limpeza podem ser utilizados, os quais variam em função da qualidade do gás

16_{Pilhas de combustível: dispositivos eletroquímicos que transformam diretamente a energia da} molécula de hidrogênio (dos quais são alimentados) em eletricidade, contribuindo para diferentes necessidades, tais como: fonte de alimentação em zonas isoladas (antenas de telecomunicações), energia de reserva para locais que prestam assistências emergenciais (hospitais e batalhões de bombeiros, assegurando a continuidade do abastecimento), ou a produção de eletricidade para alimentar um veículo. Um inconveniente, entretanto, é seu custo elevado (AIR LIQUIDE, 2015). 17_{Siloxanos: constituem um subgrupo de gases compostos de sílica que contém ligações Si–O com} radicais orgânicos. Não são decompostos durante a digestão anaeróbica e acabam por volatilizar, permanecendo no biogás. A combustão desses gases produz uma sílica microcristalina, cuja dureza leva à abrasão das superfícies dos motores. Os compostos voláteis de sílica incrustam-se nos motores, turbinas, caldeiras, etc., contribuindo para uma deterioração dos motores e mau funcionamento dos equipamentos (ATLAS SEIS, 2017).

produzido (RYCKEBOSCH; DROUILLOM; VERVAEREN, 2011). Na Figura 2, apresentam-se algumas das aplicações do biogás e o grau de refinamento exigido em função de seu uso.

Figura 2 – Aplicações de maior interesse do biogás e grau de refinamento necessário quanto ao uso

Fonte: UNIDO (2016).

Segundo a UNIDO (2016) tem havido um aumento pelo interesse na utilização deste biocombustível ao longo dos anos, possuindo na atualidade, muitas aplicações energéticas, e praticamente, as mesmas desenvolvidas para o gás natural, apesar do seu consumo ineficiente para climatização, transporte, bombeamento e moagem já ter sido estudado. Outrora, os elevados custos atuais para a implantação de um sistema completo de geração elétrica a partir de biogás, tem se tornado uma barreira econômica. Além disso, materiais e peças de reposição desses sistemas muitas vezes não estão disponíveis no Brasil, afetando diretamente o custo com a manutenção, que é incorporado ao preço final da energia produzida, tornando-a cara (CASSINI; COELHO; GARCILASSO, 2014). Os potenciais de produção de biogás oriundos de resíduos agropecuários no Brasil são apresentados no Gráfico 5.

Gráfico 5 – Potencial de produção de biogás de resíduos agropecuários no Brasil (l/kgsv)

Fonte: PROBIOGÁS apud UNIDO (2016).

Dados disponibilizados pelo CANAL BIOENERGIA (2016) mostram que em 2016 existiam no Brasil, 153 unidades gerando energia térmica e elétrica por meio do biogás. Apesar deste quantitativo estar muito aquém do potencial que poderia ser atingido, principalmente se avaliada a riqueza da produção e consequente geração de resíduos do setor agropecuário e agroindustrial brasileiro, já se é possível sentir uma evolução tanto da quantidade de plantas de biogás, como também das condições de mercado para atrair novos investimentos, uma vez que o setor conta cada vez mais com o envolvimento maior de atores, seja do agronegócio, seja das instituições de PD&I ou dos órgãos governamentais.

Neste campo, o governo federal vem criando uma base de resoluções e programas visando incentivar e promover o uso deste gás, a exemplo da Lei nº 12.490/2011, ao considerar que o biometano, um biocombustível gasoso de “segunda geração” constituído essencialmente de CH4 e derivado da purificação do biogás, atende à definição de biocombustível (BRASIL, 2011) e às especificações desse tipo de gás estabelecidas pela Resolução Normativa ANP nº 8/2015. Definido pela ANP (2015) como biocombustível oriundo de produtos e resíduos orgânicos agrossilvopastoris e comerciais destinado ao uso veicular e às instalações residenciais e comerciais, o biometano surge como opção mais simples e imediata, passando então a ser tratado

de maneira análoga, com mesmo uso, produção e valoração econômica ao do gás natural (ABIOGÁS, 2015). Esses fatores possibilitam a difusão deste biocombustível no mercado e tendem a promover a competição com outras fontes de combustão. Um estudo desenvolvido em 2015 pela Associação Brasileira de Biogás e Biometano (ABIOGÁS) e apresentado ao MME como Proposta do Programa Nacional de Biogás e Biometano (PNBB) na intenção de oferecer às autoridades brasileiras gestoras dos setores energéticos elementos cruciais e informativos para dotar o país de uma política pública específica para o biogás e biometano, estima que o potencial de produção de biogás no Brasil atinja em média o volume de 23 bilhões de m3_{/a, sendo} destes, 12 bilhões oriundos da cana, 8 bilhões de alimentos e bilhões de resíduos. Esse montante equivale a aproximadamente 11 milhões de tep/a, ou 12 milhões de litros equivalente de diesel (ABIOGÁS, 2015). Toda essa energia gerada a partir do biogás oferece autossuficiência energética, o que possibilita a descentralização da energia elétrica através de pequenas centrais conectadas à rede de distribuição; a emissão evitada de GEE como CH4 e CO2, e a consequente geração de renda, empregos e receitas para o país, em função da mão-de-obra empregada no processo produtivo.