Biodigestão é opção para grandes quantidades de lixo orgânico rural e urbano

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Biodigestão é opção para grandes quantidades de lixo orgânico rural e urbano
Dar um destino ecologicamente correto para os resíduos é um desafio e tanto para a população e governos. Existem inúmeras opções, mas nem todas são práticas ou financeiramente viáveis. Uma possível solução são os biodigestores. Essa é uma forma interessante de evitar o descarte dos resíduos em lixões e aterros. Resíduos tratados dessa maneira produzem o biogás, composto basicamente por dois gases de efeito estufa (GEEs): metano (CH4) e o gás carbônico (CO²). Ambos podem ser utilizados na produção de energia elétrica, térmica ou mecânica, além de, ao final do processo, ainda resultam em adubo.
O método utilizado é muito simples. Todo o processo ocorre de forma anaeróbica e fechada, ou seja, na ausência de oxigênio e sem liberação de nenhum dos gases produzidos pela ação das bactérias. Dessa forma, é possível canalizar os gases da decomposição e queimá-los, mas não de maneira aleatória, como acontece em alguns aterros, mas com a finalidade de substituir o gás natural em algum setor da economia. O biogás é mais barato, renovável e diminui a emissão dos gases que intensificam o aquecimento global.
O processo é basicamente o mesmo de uma composteira seca (veja mais aqui), mas sem a liberação de nenhum gás e com o benefício de aceitar qualquer resíduo orgânico, inclusive dejetos de animais e humanos. Os resíduos da biodigestão podem ser utilizados como biofertilizantes, pois possuem alta concentração de nutrientes importantes para as plantas.
No entanto, a biodigestão sozinha não soluciona o problema do lixo nas cidades. É necessária uma eficiente coleta seletiva, já que apenas os dejetos orgânicos devem ter esse destino. Seria preciso estimular uma cooperação maior entre o poder público e a população. Assim, o início de toda essa cadeia de reciclagem começaria dentro das residências na separação do lixo reciclável do orgânico.
Compostagem
A compostagem doméstica pode ser um destino interessante para os resíduos orgânicos, mas o  CH4 e o CO², apesar de em menor quantidade que em lixões ou aterros, são liberados na atmosfera. Essa ainda é uma forma mais ecológica para destinar os resíduos orgânicos em pequena quantidade. No entanto, em um escala muito maior, ao se tratar de resíduos de milhões de pessoas, a biodigestão é um processo muito melhor para o meio ambiente e também para a economia.
A biodigestão é também uma forma de gerar créditos de carbono, metodologia que tem por objetivo reconhecer métricas que contribuam para o controle e redução das emissões de GEEs. Cada tonelada de carbono retirada da atmosfera ou deixada de ser produzida equivale a um crédito de carbono, que pode ser comercializado no mercado internacional. Dessa forma, os resíduos se convertem em uma fonte de renda para os municípios, podendo acarretar em diminuição de impostos. Além disso, é um Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL), que visa crescimento econômico mais sustentável.
Exemplo sueco
Os biodigestores são encontrados com maior frequência em propriedades rurais, principalmente naquelas criadoras de porcos e aves, mas nada impede a ampliação do processo no meio urbano. A cidade deBorás, na Suécia, é um modelo desse uso. Ela conseguiu descontaminar um rio ao tratar o esgoto doméstico por meio da biodigestão e também reduziu drasticamente o volume de lixo sem valor econômico. Essa iniciativa também diminuiu a dependência da cidade em relação aos combustíveis fósseis ao dar preferência ao biogás em alguns setores da economia.
Biodigestores são centrais tecnológicas que aceleram o processo de decomposição da matéria orgânica e optimizam os produtos resultantes desse processo e são a solução ideal para o tratamento de resíduos sólidos orgânicos de todos os tipos.
Os biodigestores são a tecnologia ideal para o tratamento de resíduos sólidos orgânicos de todos os tipos com as melhores taxas de lucratividade do mercado atualmente. Abaixo, fotos de vários biodigestores pelo mundo.
A decomposição da matéria orgânica é um processo bioquímico realizado por milhares de bactérias que transformam a matéria orgânica em gases e biofertilizantes. Sendo as bactérias seres vivos, estes precisam de condições ideais de temperatura, acidez, homogeneidade, … para produzir melhor. Na presença de oxigênio temos a decomposição aeróbia e na ausência a anaeróbia.
No vídeo abaixo você pode entender o que é e como acontece a biodigestão anaeróbia
Em biodigestores, a decomposição acontece na ausência de oxigênio, sendo portanto uma decomposição anaeróbia. O resultado dessa decomposição é então o biogás, uma mistura de gás carbônico e metano, e biofertilizantes.
Em se tratando de decomposição anaeróbia, devemos considerar o seguinte:
· Diferentes tipos de matéria orgânica produzem diferentes quantidades de biogás (m³/ton ou l/kg)
· Diferentes tipos de matéria orgânica produzem biogás com diferentes concentrações de metano e gás carbônico
· Podemos calcular o potencial máximo de geração de biogás de uma mistura através da análise química da matéria orgânica usada, porém a quantidade que será gerada no processo depende do tipo de tecnologia usada.
A decisão de construir ou não um biodigestor para o tratamento de resíduos sólidos orgânicos depende de um plano de negócios de qualidade que vai levantar todos os dados básicos para o cálculo do tamanho e do tipo de tecnologia a ser usado e as economias e ganhos que a implantação dessa central vai causar.
Princípio de Funcionamento de um Biodigestor Alemão
O biodigestor pode ser utilizado para o tratamento de vários resíduos sólidos orgânicos, entre os principais vale citar os dejetos de animais, os resíduos do setor da agricultura e finalmente os resíduos sólidos orgânicos urbanos.
A coleta de dejetos de animais depende de como a criação dos mesmos é feita. O importante para se utilizar esse substrato (dejetos) é a possibilidade de se fazer a coleta dos mesmos. Em granjas de suínos ou aves pode-se construir um sistema de coleta de dejetos, semelhantes a rede de esgoto convencional que direcione os dejetos ao fermentador. A criação de bovinos em pastos oferece uma problemática para a coleta de resíduos. A coleta só pode ser feita nos locais onde os animais se concentram como a área de confinamento.
Resíduos da agricultura em geral aumentam a capacidade de geração de biogás da central e seu uso é altamente recomendável. Na Europa, em especial na Alemanha, os substratos agrícolas mais comuns são o milho e o capim.
Há de se ter cuidado com o uso de resíduos sólidos orgânicos, pois estes são extremamente heterogêneos. Na maioria dos casos é necessário se fazer uma higienização destes resíduos com o objetivo de eliminar possíveis germes contidos nestes resíduos.
A escolha do substrato deve ser feita em função da oferta local que pode variar extremamente. Nem sempre haverá disponibilidade de todos os resíduos descritos na figura. Deve-se então se fazer uma adaptação e dessa forma, modelos de negócios para biodigestores são muito específicos.
No caso de não se poder identificar a origem dos resíduos, aconselha-se fazer a higienização de todos os tipos de resíduos recebidos para evitar que o biofertilizantes seja contaminado e assim funcionar como um proliferador de doenças na agricultura onde for usado. Em todo caso deve ser feito análise química periódicas do biofertilizante antes de utilizá-lo.
O fermentador oferece as condições ideias para a biodigestão ao controlar com precisão a temperatura, o pH e a homogeneidade ideal para o substrato utilizado. Depois de um certo tempo o substrato já não gera tanto biogás e deve então ser direcionado à um tanque de chorume onde fica por mais um tempo antes de ser liberado para ser usado como biofertilizante. Essa medida garante que o restante de matéria orgânica presente no substrato seja quase que totalmente decomposta e o biogás resultante do processo seja devidamente coletado.
O biogás deve ser tratado e purificado antes de ser distribuído para postos de combustível ou redes de distribuição debiogás. O grau de pureza do biogás pode influenciar no tempo de vida útil do motor-gerador.
Veja o vídeo abaixo e entenda mais sobre Biodigestores.
Processo de Geração de Biogás em biodigestores
A nível bacteriano, a biodigestão acontece macroscopicamente em 4 etapas: A Hidrólise  a Acidogênese, a Acetogênese e a Metanogênese. Na hidrólise as ligações moleculares complexas como carboidratos, proteínas, gordura, … são quebradas e dão origem à aminoácidos, ácidos graxos, açúcares, … Na Acidogênese as substância resultantes da hidrólise sao transformadas por bactérias fermentativas em ácido propanóico, ácido butanóico, ácido láctico, alcoois, … Na Acetogênese o material resultante da acidogênese são transformados em ácido etanóico, hidrogênio e gás carbônico para finalmente serem transformados em metano e gás carbônico durante a metanogênese. Nessa fase os fatores que mais influem na produção de biogás são:
A temperatura
As milhares de bactérias co-existentes durante a biodigestão trabalham em temperaturas diferentes uma das outras. Cada grupo de bactérias possui uma temperatura ideal de trabalho onde sua eficiência é maior.
Podemos então classificar os microorganismos de acordo com o seu ponto mais alto de eficiência térmica em três principais grupos: psicrofílicos (T