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Biogás
O atual sistema económico conduz à produção de grandes quantidades de resíduos agrícolas, industriais e domésticos, os quais, podem conter componentes importantes e valiosos, revelando-se ainda assim, em muitos dos casos, pouco compensador, face aos baixos preços das matérias-primas praticados nos mercados internacionais. Desta forma, é normalmente atribuído aos resíduos um valor negativo, que resulta num consequente despejo indiscriminado desses materiais sobre o meio ambiente, com graves problemas de poluição.
Existe assim a necessidade de se encontrarem processos apropriados capazes de converter o atualmente designado por desperdício em produtos úteis, como sejam os casos da energia, dos fertilizantes e da água.
A AMARSUL – Valorização e Tratamento de Resíduos Sólidos S.A., é uma empresa multimunicipal, responsável pelo sistema de gestão dos resíduos sólidos urbanos da Península de Setúbal, e desenvolve-se no reaproveitamento dos resíduos, quer na produção de energia elétrica, quer na separação dos diversos materiais para reciclagem.
O sistema multimunicipal foi criado com suporte no Plano Estratégico para o desenvolvimento de um sistema de resíduos sólidos da Margem Sul do Tejo.
A AMARSUL abrange nove municípios da Península de Setúbal, a saber: Alcochete, Almada, Barreiro, Moita, Montijo, Palmela, Seixal, Sesimbra e Setúbal.
Localizado no Seixal encontra-se um dos três locais de deposição e tratamento de resíduos sólidos pertencentes à AMARSUL.
Na célula A deste aterro, a deposição de resíduos iniciou-se em 1995, tendo sido depositadas 650.000 toneladas, ao longo de 4 anos. A célula B, na qual já se iniciou o processo de selagem, recebeu cerca de 900.000 toneladas de RSU dos municípios do Seixal e Almada.
Entre 2001 e 2015 será explorada a célula C, estimando-se em 2.860.000 toneladas a quantidade de resíduos a depositar, em grande parte sob a forma de fardos.
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Ao chegar da recolha, o lixo comum é pesado e descarregado nas centrais de triagem, onde é escolhido e compactado, seguindo para o aterro. Este é profundo e tem uma área enorme, totalmente revestida por material impermeável. À medida que as células do aterro são seladas, verifica-se de imediato a degradação da componente orgânica, pelo que após um curto período de tempo se inicia a produção do biogás com libertação de gases com características caloríficas.
O biogás é formato por uma mistura de componentes, entre as quais se destacam o metano (50 – 75 %), o dióxido de carbono (20 - 45 %), a humidade, o sulfídrico (H2S)
cujo teor varia com o teor em sulfato do substrato, o hidrogénio (1-2 %), o azoto e outros componentes.
O Metano, principal componente do biogás, não tem cheiro, cor ou sabor, sendo atribuído aos outros gases presentes o ligeiro odor de alho ou de ovo podre. Este é um gás com características semelhantes ao gás natural, podendo ser utilizado para fins energéticos se, após a sua extração do aterro, for conduzido para um sistema de geração de energia.
O aproveitamento energético de biogás reduz a emissão de metano para a atmosfera, contribuindo igualmente para a melhoria da qualidade ambiental das zonas envolventes, uma vez que os componentes causadores de odores desagradáveis, particularmente os compostos de enxofre, são extraídos e destruídos durante a combustão.
As normas relativas aos aterros sanitários impõem, hoje em dia, a drenagem, a extração, o aproveitamento e, caso este não seja possível, a queima do biogás, em particular porque o metano é um gás que também contribui para o efeito de estufa, com um impacto 20 vezes superior ao dióxido de carbono. Uma forma de minimizar este efeito poderá ser associada à recuperação do biogás como aproveitamento energético.
Aspetos ambientais
A Diretiva relativa à deposição de resíduos em aterros requer que o biogás seja recuperado nos aterros destinados a resíduos não perigosos, que tenham recebido resíduos biodegradáveis.
O biogás deve ser extraído e aproveitado energeticamente (se viável) ou queimado em caso contrário.
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A razão mais importante para a recuperação de biogás é o aspeto ambiental, que também vem referido na diretiva citada, relativamente à redução do efeito de estufa. De facto, alguns dos componentes do biogás contribuem para o efeito de estufa, caso do Dióxido de carbono, Metano, Óxido de azoto e Clorofluorcarbonetos (CFC).
O efeito destes gases, denominados gases de efeito de estufa, afeta a temperatura à superfície da Terra.
No Quadro seguinte indicam-se as diferentes contribuições destes gases para o efeito de estufa. Concentração na atmosfera (ppm) Crescimento anual na atmosfera (%) Contribuição relativa para o efeito de estufa (%) CO2 346,0 0,4 50 CH4 1,7 1,0 19 N2O 0,3 0,3 4 O3 0,02 0,5 8 CFC 0,001 5,0 17
Quadro1: Contribuição para o efeito de estufa
Como se mostra no Quadro1, o metano tem um peso significativo na contribuição para o efeito de estufa. Através da utilização do biogás para fins energéticos, consegue-se uma melhoria das condições ambientais, uma vez que se estima que aproximadamente 10 % da produção mundial de Metano proveniente dos aterros.
Para a deterioração do ambiente, nomeadamente a nível dos efeitos desagradáveis como ocorrência de odores, no aterro e na zona envolvente, podem também contribuir alguns componentes vestigiais do biogás. Assim, podem também ocorrer problemas ambientais numa instalação de recuperação de biogás se existirem fugas no sistema.
Vantagens
O aproveitamento do biogás permite a produção de energia elétrica ou mesmo energia calorífica;
Comparado com sistemas de tecnologia avançada, tais como centrais incineradoras, um sistema de recuperação de biogás é mais simples e menos oneroso;
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O biogás produzir-se-á em qualquer circunstância e desaparecerá na atmosfera se não for recuperado e utilizado energeticamente. Uma vez que o biogás possui um potencial energético considerável e pode substituir em determinadas circunstâncias, os combustíveis fósseis, é razoável avaliar a sua recuperação e aproveitamento; A melhoria do ambiente no aterro e na zona envolvente, em virtude de, num
sistema de aproveitamento, os componentes vestigiais serem extraídos e destruídos durante a combustão;
Se o metano se difundir ou penetrar em compartimentos fechados, dentro ou fora do aterro, onde é misturado com o ar atmosférico, corre-se o risco de explosão por ignição através de uma faísca, um fósforo, um cigarro, quando o conteúdo de metano se situar entre 5 e 15 %. O risco de explosão é assim minimizado;
Relativamente ao sistema de produção de energia, face aos potenciais proveitos, este investimento adicional poderá tornar-se atrativo;
Parece razoável construir-se o sistema de extração de energia ao mesmo tempo que o aterro está a ser explorado, o que significa que o biogás pode ser recuperado a partir do início da exploração;
Os sistemas de produção de energia podem ser facilmente deslocados para novos aterros em função da quantidade de biogás produzido.
Desvantagens
A quantidade de energia gerada pelo biogás não é constante, variando ao longo do período de produção;
Em função da diretiva comunitária relativa a aterros, no futuro será minimizada a deposição de resíduos biodegradáveis em aterro, pelo que as instalações de recuperação de biogás de aterros terão um tempo limitado de existência. Mesmo assim, seguramente que nos próximos 20 a 30 anos estarão em operação muitas instalações em muitos países europeus;
Alto período de recuperação do investimento.
Alguns números
Toneladas depositadas na célula A: 650.000 ton; Toneladas depositadas na célula B: 900.000 ton; Capacidade da célula C: 2.860 000 ton;
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Por cada m3 de biogás é gerado 1,7 KWh;
Produção de energia prevista na célula A em 2003 por hora: 680 KWh;
Produção de energia prevista nas células A e B em 2004 por hora: 1.700 KWh; Produção de energia prevista nas células A, B e C entre 2008 e 2020: 2.200 KWh; Consumo médio anual de energia elétrica de uma família: 3.000 KWh;
Produção de energia em 2004: 13.600 MWh (suficiente para 4500 famílias durante um ano o que equivale a 10 % da população do concelho do Seixal);
Produção de energia em 2008: 17.600 MWh (suficiente para 5900 famílias durante um ano).
