PRODUÇÃO E USO DO BIOGÁS

PRODUÇÃO E USO DO BIOGÁS

1_{Mestrando em Bioenergia pela Faculdade de Tecnologia e Ciência de Salvador, Especialista em Educação Matemática UCSal, Licenciado} em Matemática pela UCSal, docente do SENAI curso Superior em Engenharia de Materiais, e-mail: marcelomguimaraes@gmail.com 2 _{Doutora em Biotecnologia, Mestre em Física, Bacharel e Licenciada em Física, docente do Mestrado em Bioenergia da Faculdade de}

Tecnologia e Ciência de Salvador, e-mail: vivgalvao@gmail.com

Faculdade de Tecnologia e Ciências, Avenida Luís Viana Filho, 8812, Paralela. Salvador - Bahia - Brasil. CEP: 41.741-590. http://portal.ftc.br/ Telefone: (71) 3281-8030

RESUMO

O biogás é uma fonte de energia renovável. Ele pode ser produzido a partir da decomposição de resíduos orgânicos ou industriais. Este tipo de biocombustível tem potencial para substituir os combustíveis fósseis no futuro. Além disso, o biogás também pode fornecer energia elétrica para residências, empresas ou indústrias. Nesse contexto, este artigo apresenta brevemente alguns conceitos sobre biogás e analisa os principais países produtores desse tipo de biocombustível. Na Europa, alguns países que se destacam na produção do biogás são Alemanha, Reino Unido, Itália e França. Outros países que se sobressaem na produção desse biocombustível são Estados Unidos da America, Brasil, China e Índia.

Palavras-Chave: Biogás; Biocombustível; Energia Renovável.

ABSTRACT

PRODUCTION AND USE OF BIOGAS

Biogas is a source of renewable energy. It can be produced from the decomposition of organic or industrial residues. This type of biofuel has potential to replace fossil fuels in the future. Furthermore, biogas can also provide electric energy for residences, companies or industry. In this context, this article presents briefly some concepts about biogas and analyze the main producing countries of this type of biofuel. In Europe, some countries that excel in biogas production are Germany, United Kingdom, Italy, and France. Other countries that excel in the production of this biofuel are United States of America, Brazil, China, and India.

Keywords: Biogas; Biofuel; Renewable Energy.

INTRODUÇÃO

Nos dias atuais o mundo todo está fazendo a seguinte pergunta: Se as fontes de energias chamadas fósseis que por décadas foram usadas por toda a população chegar ao fim, como fazer para manter os países funcionando? Existe por parte das grandes nações uma preocupação com essas fontes de energias que são chamadas de não renováveis, demonstrada em reuniões e encontros sobre energia renovável. A falta de uma fonte de energia como, por exemplo, o petróleo, pode levar um país ao desequilíbrio econômico financeiro, afetando diretamente sua população. Dessa maneira, a busca se torna intensa para buscar outras fontes renováveis de energia.

As energias renováveis são aquelas obtidas de fontes naturais capazes de se regenerar, portanto, potencialmente inesgotáveis, atualmente, menos de 15% da energia consumida no mundo é renovável. A busca pela auto-suficiência na geração de energia está diretamente ligada a diversificação da matriz energética. Assim, as grandes nações procuram por diferentes fontes de energias alternativas para suprair suas demandas visando uma escassez de combustíveis fósseis. Entre as energias renováveis pode-se destacar: solar (fotovoltaica e térmica), biogás (proveniente do lixo, esterco ou esgoto), biomassa (produção de energia a partir de materiais orgânicos, restos agrícolas e serragem), eólica (energia retirada dos ventos), hídrica (energia da água dos rios, marés e ondas) e biocombustível (biodiesel e o etanol) (PACHECO, 2006).

Os biocombustíveis também são fontes de energia renováveis, pois são obtidos a partir de matéria-prima de origem biológica não fóssil. A produção de biocombustíveis envolve os setores agrícolas e industriais que

economicamente estão diretamente ligados com os mercados de energia e transportes, visando sempre o consumidor final Os biocombustíveis mais conhecidos que fazem parte da matriz energética mundial são o etanol, o biodiesel e o biogás (GURGEL, 2011).

BIOGÁS

As pesquisas e estudos sobre a tecnologia do biogás está crescendo de forma significativa devido às pressões mundiais para uma produção de energias limpas e renováveis. A reutilização de materiais degradáveis e a redução de emissões de gases perigosos para o meio ambiente pode produzir um gás rico em metano. Esse gás é conhecido como biogás (LUOSTARINEN et al., 2011). Ele é um considerado uma fonte de energia renovável e pode ser gerado a partir da decomposição de matéria orgânica (lixo, palha, esterco) e resíduos agrícolas ou de animais. Durante a decomposição da matéria orgânica, microrganismos retiram substâncias necessárias para sua sobrevivência e liberam gases. Ele é produzido por um processo químico de fermentação anaeróbica (GONZÁLEZ et al., 2009). O biogás também pode ser utilizado a partir de uma mistura gasosa de dióxido de carbono com gás metano que são produzidos em aterros sanitários na decomposição do lixo. Ele pode também substituir gases derivados do petróleo tais como: gás de cozinha (GLP) e gás natural (KONRAD et al., 2010).

A produção de biogás é uma realidade atrativa e viável, pois no mundo existem grandes quantidades de biomassa com possibilidade de serem tratadas no processo anaeróbico, além de se tratar de uma geração de energia renovável, fornece subprodutos para a produção de biodiesel (KONRAD et al., 2010). De todas as fontes de energia renováveis o biogás apresenta vários fatores favoráveis para o meio ambiente, pois contribui diretamente com a redução dos gases causadores do efeito estufa contribuindo também com a redução significativa da poluição do solo e dos rios. Esse biocombustível está ganhando cada vez mais espaço nos debates mundiais, pois nações com grande potencial industrial estão investindo na produção de biogás (AL SEADI et al., 2008).

O continente europeu concentra grande parte da produção de biogás e, atualmente, podemos destacar os seguintes países desenvolvidos produtores desse biocombustível no mundo: Alemanha, Reino Unido, Itália, França (EUROBSERVER, 2012) e Estados Unidos da América (BRAMLEY et al., 2011). Dentre os países em desenvolvimento, o Brasil (SOLOMOM e TIAGO FILHO, 2007), a China e a Índia (ISAT/GTZ, 1999) possuem produção relevante. Desta forma, neste artigo uma análise sobre a produção e o uso do biogás será realizada enfatizando esses países.

EUROPA

O mercado do biogás tem crescimento significativo em toda a Europa e esta fonte de energia renovável está sendo incorporada a matriz energética dos países europeus. O grande destaque no crescimento da produção de biogás na Europa está diretamente ligado as construções de usinas para produção de biogás (EBA, 2012).A União Europeia tem desenvolvido várias ações para promover a produção de biogás. Entre as mais importantes está no subsidiamento de vendas da eletricidade produzida a partir do biogás e no financiamento de pesquisas que contribuam para tornar as unidades de biogás mais eficientes, baratas e financeiramente rentáveis (BIRKMOSE et al., 2007).

Em 2010, existiam em torno de 10.500 usinas de biogás em toda Europa (EBA, 2012). A produção de todas essas usinas gerou em torno de 10.895,1 ktoe de biogás. Nesse continente, os quatro maiores países produtores desse tipo de biocombustível foram Alemanha, Reino Unido, Itália e França, respectivamente. Essas nações conjuntamente produziram cerca de 9281,3 ktoe de biogás, ou seja, em torno de 85% de todo o biogás produzido na Europa (EUROBSERVER, 2012).

Alemanha

O processo de produção do biogás na Alemanha teve um aumento significativo após a criação de uma específica lei específica. Essa lei garantia uma remuneração para as empresas que produzissem eletricidade através de fontes renováveis por um período de 20 anos (WEILAND, 2003). Nesse país, o biogás é comumente utilizado no transporte urbano. Esse biocombustível é transferido das usinas por redes de gás natural e distribuído para os postos de combustível. O transporte do biogás por essas redes na Alemanha é uma aplicação relativamente nova, mas com uma eficiência comercial já comprovada e sendo copiado em toda Europa e Estados Unidos (AL SEADI et al., 2008).

Na Alemanha, as usinas de biogás utilizam a maior parte de sua produção para a geração de energia elétrica. Nos últimos anos as usinas desse país têm aumentado o tamanho dos digestores para aumentar essa produção. A média de energia elétrica instalada passou de 50 kW em 1999, para 330 kW em 2002. Na Alemanha a renda gerada pela venda de eletricidade produzida a partir de biogás extraídos do milho é maior do que usando a mesma cultura para alimentar o gado (IEA, 2005).

Reino Unido

A maior parte do biogás obtido no Reino Unido é proveniente de aterros sanitários. Em 2011 ocorreu um aumento de 33% no número de digestores anaeróbios no Reino Unido. Esse fato ocorreu após o governo ter implementado uma legislação completamente inédita de apoio a produção de energia renovável. Esse incentivo beneficia todas as usinas construídas a partir do segundo semestre 2009 com capacidade inferior a 200 kW. Contudo, umaopção para beneficiar as instalações com capacidade superior a 200 kW também está sendo estudada pelo governo desse país (EUROBSERVER, 2012).

Itália

Na Itália, o biogás é gerado, principalmente, por aterros sanitários, como no Reino Unido (PICCININI, 2004). Além da grande interesse na sustentabilidade ambiental, o os investidores públicos e privados italianos estão diretamente entusiasmados com a uma gestão dos resíduos biológicos, pois essa gestão pode gerar receitas com a venda de uma energia conhecida como verde. Por outro lado, a confiabilidade da tecnologia para produção e venda de energia elétrica deve se apresentar economicamente viável para ser vista com bons olhos pelos italianos (PIGNATELLI, 2012).

França

Atualmente, na França a forma mais rentável de produção simultânea de calor e eletricidade está diretamente relacionada ao uso do biogás. Em 2012, em torno de um terço das usinas produtoras de biogás utilizavam dejetos agrícolas e dois terços das usinas usavam dejetos industriais como matéria-prima. O governo francês está fornecendo incentivos financeiros para a produção de biogás a partir dos dejetos oriundos de cidades, indústrias e agricultura (PRALON, 2013).

ESTADOS UNIDOS

O biogás produzido nos Estados Unidos da America é destinado principalmente para a geração de calor e energia elétrica utilizando queimadores e geradores que funcionam com biogás (RUTLEDGE, 2005). Atualmente, nesse país a maioria dos aterros sanitários e estações de tratamento de águas tem capturado o biogás produzido apenas para reduzir o odor e os riscos de explosão. Contudo, na maioria das vezes, esses biogás é simplesmente queimado. Dessa forma, existe um grande interesse por parte de algumas empresas na conversão do biogás norte-americano em energia renovável, biometanol ou eletricidade. O biogás produzido nesse país é destinado principalmente para a geração de calor e energia elétrica (MINTZ e WEGRZYN, 2009).

BRASIL

Para um país em desenvolvimento como o Brasil a produção do biogás traz um ganho ambiental, pois transforma o gás metano gerado nos aterros sanitários em água e gás carbônico, diminuindo o aquecimento global. Esse fato gera créditos de carbono que podem ser utilizados e/ou negociados (MALANCONI e CABRAL, 2012). A utilização do biogás gerado a partir de resíduos, não é e não pode ser apresentado como uma solução para os problemas energéticos do Brasil. Contudo, essa forma sustentável melhora o gerenciamento dos resíduos produzidos nesse país, com a preservação do solo e das águas, tanto superficial como as subterrâneas. No lado social e econômico, o biogás contribui para a geração de empregos, redução da pobreza e fortalece o desenvolvimento tecnológico e ambiental do Brasil (SALOMON e LORA, 2005).

CHINA

A China foi um dos países pioneiros no desenvolvimento e utilização do biogás, pois começou a utilizá-lo em 1930. Em 2008 existiam cerca de 35 milhões de biodigestores domésticos para produção de biogás na China. A China é o terceiro maior país em território e possui a maior população do planeta, sendo que cerca de 50% dos seus habitantes vivem em áreas rurais. Assim, para melhorar a qualidade de vida dos agricultores, o governo chinês investiu um total de 23 bilhões de dólares na produção de biogás para resolver o problema de escassez de energia na zona rural, entre 2003 e 2010 (YANG et al., 2012).

ÍNDIA

Desde os anos de 1950, a produção de biogás tem crescido na Índia, principalmente, devido ao aumento da quantidade de biodigestores que estão em operação na zona rural. O sistema de operação destas usinas domésticas é muito simples. O desenvolvimento tecnológico desse país possibilitou um crescimento muito rápido do número de usinas que produzem este tipo de biocombustível. Esse fato é confirmado, pois ao final dos anos setenta a Índia já possuía em torno de 100 mil usinas de biogás instaladas. Atualmente, há em torno de 1 milhão de usinas de biogás operam neste país, sendo que a maioria é formada por biodigestores domésticos. Nas pequenas cidades indianas, o governo está criando um sistema de absorção de resíduos em sanitários públicos incorporado diretamente a uma unidade de biogás, como fonte de energia extra para essas pequenas localidades (ISAT/GTZ, 2012).

CONCLUSÃO

As fontes de energia renovável são uma realidade mundial na busca por alternativas para a substituição do petróleo. O biogás se apresenta como uma fonte energética limpa e com grande destaque no aproveitamento de resíduos nocivos ao meio ambiente. A tecnologia no processo de produção desse biocombustível é dominada por praticamente todos os países com destaque nesse artigo para Alemanha, Reino Unido, Itália, França, Estados Unidos, Brasil, China e Índia. O biogás tem grande destaque no mundo como fonte de energia elétrica, mas em países desenvolvidos esse tipo de biocombustível também é muito utilizado como combustível para veículos automotores e aquecimento doméstico. O aumento da consciência ecológica das grandes potenciais mundiais pode aumentar o uso do biogás, pois esse biocombustível apresenta inúmeras vantagens se comparado com os combustíveis fósseis, tais como a facilidade de produção e preservação do meio ambiente.

REFERÊNCIAS

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