Biodigestores como nova fonte de energia renovável

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UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SUL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CLARISSA FRANZOI 
NIKAEL SOUZA DE OLIVEIRA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BENEFICOS DA UTILIZAÇÃO DE BIODIGESTORES: 
UMA ANALISE COMPARATIVA ENTRE FONTES DE ENERGIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAXIAS DO SUL 
2016 
CLARISSA FRANZOI 
NIKAEL SOUZA DE OLIVEIRA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BENEFICOS DA UTILIZAÇÃO DE BIODIGESTORES: 
UMA ANALISE COMPARATIVA ENTRE FONTES DE ENERGIA 
 
 
Projeto de pesquisa exigido para a 
aprovação na disciplina de Seminário de 
Pesquisa na Universidade de Caxias do 
Sul (UCS). 
 
 Orientador: Prof. Dr. Luis Fernando Biasoli 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAXIAS DO SUL 
2016 
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1 – pág. 10 
Figura 2 – pág. 11 
Figura 3 – pág. 14 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 1 – pág.12 
 
SUMÁRIO 
 
 
1 TEMA .................................................................................................................................... 6 
2 DELIMITAÇÃO DO TEMA ................................................................................................ 6 
3 PROLEMA ........................................................................................................................... 6 
4 HIPÓTESES ........................................................................................................................ 6 
5 OBJETIVOS ........................................................................................................................ 6 
5.1 OBJETIVO GERAL .................................................................................................... 6 
5.2 OBEJTIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................................ 7 
6 JUSTIFICATIVA .................................................................................................................. 7 
7 METODOLOGIA ................................................................................................................. 8 
8 ORÇAMENTO ..................................................................................................................... 8 
9 CRONOGRAMA ................................................................................................................. 9 
10 ESTRUTURA .................................................................................................................. 9 
11 REVISÃO BIBLIOGRAFICA ......................................................................................... 9 
11.1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................ 9 
11. 2 EFEITO ESTUFA ..................................................................................................... 9 
11.3 BIODIGESTOR ......................................................................................................... 14 
11.3.1 Funcionamento ..................................................................................................... 14 
11.3.3 Analise de viabilidade econômica ...................................................................... 16 
11.3.3.1 Estudo 1 ............................................................................................................. 16 
11.3.3.1 Estudo 2 ............................................................................................................. 17 
12 CONCLUSÃO ............................................................................................................... 18 
13 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................... 18 
 
 
6 
 
1 TEMA 
 
Bioenergia e sustentabilidade. 
 
2 DELIMITAÇÃO DO TEMA 
 
 Utilização de biodigestores na produção de biogás como forma 
alternativa de produção de energia. 
 
3 PROLEMA 
 
A produção de energia a partir da utilização de biogás pode tornar-se 
viável a nível ambiental e economicamente? 
 
4 HIPÓTESES 
 
I. A utilização de biogás demonstra-se uma alternativa mais 
sustentável em relação a combustíveis fosseis devido à continuidade 
do ciclo do carbono. 
 
II. A utilização de biodigestores demonstra-se uma alternativa com alto 
valor de custo. 
 
III. A utilização de biogás demonstra-se uma alternativa pouco eficiente 
em relação a sustentabilidade quando comparada com combustíveis 
fósseis. 
 
IV. A produção de energia a partir do biogás demonstra-se um bom 
investimento com pouco tempo de retorno, tendo uma grande 
margem de lucro após este. 
 
5 OBJETIVOS 
 
5.1 OBJETIVO GERAL 
 
Realizar uma pesquisa sobre utilização de biodigestores para a 
produção de biogás, biofertilizante e meio alternativo como saneamento básico. 
Tendo foco nos custos e seus impactos com o meio ambiente. Ao mesmo 
 
7 
 
tempo em que analisa-se a utilização de combustíveis fosseis em nível 
ambiental, relacionando sempre com o aquecimento global existente na 
atualidade. 
 
5.2 OBEJTIVOS ESPECÍFICOS 
 
Realizar uma analise quantitativa de custos e benefícios ambientais 
referente à utilização de biogás em comparativo com utilização combustíveis 
fósseis. 
 
Comparar o uso de combustíveis fosseis e bicombustíveis. 
Compreender para que serve o uso de bicombustíveis. 
 
Auxiliar na redução dos impactos gerados pelo efeito estufa. 
 
 
6 JUSTIFICATIVA 
 
Demonstrar os benefícios da utilização de bioenergia advinda de 
biodigestores em relação a utilização de combustíveis fosseis. Buscando a 
compreensão e conscientização relacionada a redução dos impactos gerados 
pelo efeito estufa. 
É valido utilizar o processo de reaproveitamento do esterco do gado para 
fins latifundiários e alimentícios, para a produção da energia que fará o meio 
rural urbano funcionarem com energia limpa e renovável. A energia advinda do 
biodigestor pode ser utilizada não só no próprio local de produção, mas 
também como venda para a empresa de energia local, gerando lucro ao 
produtor. 
O tema abordado na pesquisa é do interesse dos acadêmicos dos 
cursos de Ciências Biológicas e Engenharia Agrônoma para fins de um melhor 
desenvolvimento sustentável, auxiliando as pessoas a possuírem uma vida 
mais agradável e que seja econômica. Os autores do projeto acreditam que os 
biodigestores sejam uma alternativa biológica que pode ser melhor explorada, 
com o auxílio de pesquisadores e criadores de gado que se interessem por 
essa forma de energia, para que ela possa ser posta em prática e com isso, 
que os resultados da bioenergia sejam concluídos positiva ou negativamente. 
 
 
 
 
 
8 
 
7 METODOLOGIA 
 
 Em busca do desenvolvimento para a pesquisa serão utilizadas 
ferramentas bibliográficas como livros e artigos referentes ao tema sobre 
utilização de energias renováveis, tendo como foco os biodigestores e os 
benefícios relacionados ao uso do biogás. Às pesquisas serão 
complementadas com informações de professores que trabalham na 
Universidade de Caxias do Sul, assim como de sites na internet, buscando 
opiniões de especialistas sobre o referido assunto. 
 O longo do trabalho será realizado de forma teórica investigativa 
cumprindo as etapas indicadas por Lakatos e Marconi, 2003: Descobrimento do 
problema; Colocação do problema; Procura de conhecimentos ou instrumentos 
relevantes ao problema; Tentativa de solução do problema com auxílio dos 
meios identificados; Invenção de novas idéias ou produção de novos dados 
empíricos; Obtenção de uma solução; Investigaçãodas conseqüências da 
solução obtida; Prova da solução; Correção das hipóteses, teorias, 
procedimentos ou dados empregados na obtenção da solução incorreta. Estes 
serão realizados desta forma na busca do encontro dos resultados mais 
precisos para melhor exatidão da informação disposta para o leitor. 
 Será também apresentado impactos devido a utilização de energia 
advindas de combustíveis fosseis e feito um comparativo com a utilização do 
biogás. A comparação deverá ser feita entre outras fontes de energia 
renováveis ou não, buscando uma melhor demonstração dos benefícios 
advindos de um biodigestor. 
 No fim do trabalho será disponibilizada uma tabela de custos para 
analise comparativa de valores, tanto de produção quando de utilização, como 
tentativa final de conscientização, caso as demonstrações relacionadas ao 
meio ambiente não atinjam total sucesso. 
 
8 ORÇAMENTO 
 
Itens Custos 
Folhas de papel A4 R$ 20,00 
Tinta impressora R$ 60,00 
Energia elétrica R$ 100,00 
Alimentação R$ 200,00 
Deslocamento R$ 235,00 
Café R$ 72,00 
Gravador R$ 100,00 
 
 
 
 
 
 
9 
 
9 CRONOGRAMA 
 
Etapas da pesquisa Agosto Setembro Outubro 
Elaboração do 
projeto 
X 
Pesquisa do 
referencial 
bibliográfico 
 x 
Entrevistas x 
Levantamento de 
dados 
 x 
Revisão do projeto x 
Analise de custos x 
Apresentação x 
 
 
10 ESTRUTURA 
 
11 REVISÃO BIBLIOGRAFICA 
 
11.1 INTRODUÇÃO 
 
 O aquecimento global é algo que vem sendo muito discutido na 
atualidade, sendo sua principal causa a intensificação de um processo natural 
existente neste planeta, o efeito estufa. Sendo este efeito ocasionado pelas 
camadas de gases presentes na atmosfera, que aprisionam a radiação e 
mantém a ecosfera quente, uma medida de diminuição destes gases se faz 
necessária. 
 A queima de combustíveis fósseis é uma das principais fontes de 
emissão dos gases do efeito estufa, sendo esta combustão realizada para 
diversas atividades, inclusive produção de energia elétrica. Por este motivo e 
outros a busca por fontes de energia alternativas se faz necessária. 
 A utilização de dejetos animais, que antes seriam apenas agentes 
poluidores do ambiente, em biodigestores para captação de biogás é 
extremamente interessante. Este método além de evitar a poluição tratando os 
poluentes, produz eletricidade e fertilizante, os quais podem ser utilizados 
dentro e fora da região agrícola, gerando grande economia e retorno financeiro. 
 
11. 2 EFEITO ESTUFA 
 
Toda a energia e calor existente na terra provem do Sol, este emite 
radiações de ondas curtas, na faixa de luz visível, onde parte atravessa a 
camada de gases da atmosfera e parte e refletida de volta para o espaço. 
Desta parte que consegue atravessar, um pouco e refletido pelas nuvens e o 
restante é absorvido pela superfície terrestre e mares. Após isso o planeta 
 
10 
 
emite a radiação de volta para o espaço, porém em ondas maiores fora do 
espectro visível, que possui maior dificuldade para atravessar a camada 
atmosférica e acaba ficando retida. Este aprisionamento da radiação é 
conhecido como efeito estufa e é ele que permite a existência da vida como é 
conhecida (SPIRO; STIGLIANI, 2009). 
 
Figura 1 - Emissão de radiação solar 
 
Fonte: UNESP 
 
 Como citado em uma publicação da USP em seu site na internet (2006), 
o efeito estufa pode ser facilitado o entendimento ao compará-lo com um carro 
que fica no sol com os vidros fechados. A luz passa em parte pelos vidros e é 
absorvida, pelo material no interior do veiculo, em forma de calor. Após essa 
energia absorvida é refletida em ondas mais longas que ficam aprisionadas 
pela barreira do vidro. Como o carro possui um espaço menor e geralmente as 
pessoas trocam de ambiente, saindo de um meio externo com temperatura 
ambiente e indo para o meio interno que está mais aquecido, torna-se mais 
fácil perceber este aquecimento. Isto facilita o entendimento do perigo de um 
espessamento das camadas de gases, já que ela influencia na quantidade de 
calor que mantém aprisionado. 
Com a ausência deste efeito, a temperatura média da terra seria menor que 
-15ºC, o que é totalmente incompatível com a vida, além de não permitir a 
presença de água em sua forma liquida. O problema se da quando há 
intensificação deste evento, devido o espaçamento da camada responsável por 
ele. O que faz com uma maior quantidade de radiação fique retida dentro da 
ecosfera (BRAGA et al, 2005). 
Os principais gases responsáveis pelo evento são o dióxido de carbono 
(CO2), metano, óxido nitroso e clorofluocarno (CFCs). Sendo o principal 
responsável por sua intensificação o CO2. Estima-se que o aumento da 
concentração de CO2 na atmosfera desde a revolução industrial até o presente 
 
11 
 
momento seja de 25%. A figura a seguir traz um gráfico com a representação 
da concentração do gás e anomalia da das temperaturas médias anuais 
(BRAGA et al, 2005). 
 
Figura 2: Correlação entre a concentração de CO2 e a anomalia da temperatura 
 
Fonte: Introdução a engenharia ambiental (2005) 
 
 A principal fonte de emissão do dióxido de carbono é a queima de 
combustíveis fosseis, que nada mais são do que hidrocarbonetos formados 
pela decomposição de organismos mortos soterrados. Sendo estes utilizados 
deliberadamente em situações industriais, em residências, no transporte e para 
geração de energia como, por exemplo, em termoelétricas. 
 
Tabela 1: Quantidade de CO2 emitida para a atmosfera no ano de 1999, 
demonstrando a região do planeta e qual foi a utilização do processo de 
combustão 
 
12 
 
 
Fonte: Introdução a engenharia ambiental (2005) 
 
Este aumento da concentração do dióxido de carbono, e em conseqüência 
o aumento da temperatura podem levar a diversos problemas que já vem 
sendo notados na vida cotidiana do homem. A elevação dos níveis dos mares, 
devido ao derretimento das geleiras nos pólos já vem ocorrido e tende a 
aumentar cada vez mais, trazendo problemas de erosão litorânea, inundação, 
danificação de portos e estruturas costeiras, além da necessidade de 
evacuações de determinadas regiões (BRAGA et al, 2005). 
 As alterações climáticas, como a perda das estações bem definidas em 
determinados países como o Brasil, vem afetando a produção agrícola, devido 
a geadas fora de época ou secas inesperadas em algumas regiões. Além 
disso, o aumento da temperatura promove à sobrevivência de germes, 
bactérias, insetos e esporos de fungos prejudiciais a saúde humana (UNESP). 
 A diminuição da produtividade agrícola se da por dois motivos, a perda 
das estações e o aumento da concentração do CO2. O primeiro acarreta em 
uma dificuldade no crescimento e na floração, que estão intimamente ligados a 
produção de frutos e afins. O segundo se da a nível fisiológico, já que uma 
maior concentração do gás, ocasiona o fechamento do estômato da planta, 
como se fosse uma forma de defesa a intoxicação, fazendo com que haja um 
estacionamento da fotossíntese. 
 O controle do efeito estufa passa, necessariamente, pelo 
controle da emissão de CO2. Portanto, a solução é diminuir a 
emissão resultante da queima de combustível, por exemplo, 
utilizando-se fontes alternativas de energia e melhorando o 
sistema de transporte coletivo e as medidas em menor escala, 
como o controle do desmatamento mundial (BRAGA et al, 
2005, p. 175) 
 
 
 O dióxido de carbono (CO2) é um dos gases que mais pode contribuir 
para o efeito estufa. O CO2 está em altas concentrações na atmosfera, é um 
gás de difícil detecção por ser insípido e inodoro. Consideravelmente essencial 
para os seres vivos que usam como forma de obtenção de energia a 
fotossíntese, outros organismos liberam, por outro lado, através da respiração 
 
13 
 
o gás carbônico (CO2), incluindoplantas, conhecidos como compensadores de 
CO2. É importante desde a respiração dos seres vivos até a geração da 
eletricidade em extintores de incêndio. 
 O excesso de CO2 na atmosfera pode é principalmente causado por 
setores industriais e de transporte. Segundo a equipe do eCycle na matéria 
“Pesquisa comprova aumento significativo da poluição no mundo” foi estimado 
que em 2010 cerca de 2,1 milhões de pessoas morreram prematuramente na 
Ásia, por causa da poluição no ar. Levando em consideração o aumento 
populacional de 2000 (onde 800 mil pessoas morreram por causa da poluição 
no mundo) e 2010 (3,2 milhões de pessoas morreram pela mesma causa), é a 
primeira vez na história que o problema com os poluentes na atmosfera 
entraram para o ranking das 10 doenças que mais levam a falência no mundo. 
Desmatamentos e queimadas contribuem para o efeito estufa, afetando a 
reserva natural de carbono e consequentemente os semidouros (ecossistemas 
capazes de absorver CO2) e sequestradores de carbono (cuja forma mais 
comum é naturalmente realizada por florestas). 
 A alta concentração do gás carbônico causa poluição do ar, chuva 
ácida e um possível desequilíbrio do efeito estufa, elevando gradativamente a 
temperatura do planeta Terra, levando ao descongelamento das calotas de 
gelo polares e elevação de níveis oceânicos. Para o ser humano a exposição a 
poeira do CO2 a curto prazo não causa problema de saúde, já para pessoas 
que vivem por um longo período de tempo expostos ao excesso de gás 
carbônico têm mais chance de desenvolverem problemas cardiovasculares e 
pulmonares (podendo ser desde tosses excessivas até câncer). Crianças 
desenvolvem facilmente a asma (doença inflamatória crônica das vias aéreas), 
em todas as idades pode-se desenvolver rinite alérgica (reação imunológica do 
corpo a partículas inaladas consideradas estranhas) e bronquite (pneumo 
inflamação da mucosa da traqueia e dos brônquios grossos e médios). A 
Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica, caracterizada pela destruição de 
alvéolos pulmonares, inflamação e infecção do sistema respiratório, também é 
causada pela inalação de gases poluentes. 
 Entre as alternativas para o controle de CO2 na atmosfera podemos 
citar como principal solução o sequestro de carbono, seja natural (por meio de 
florestas) ou artificial (reflorestamento, captura por meio de eletrólise e 
sequestro geológico de carbono). Segundo uma equipe de cientistas da 
Newcastle University, em Newcastle, na Inglaterra, os ouriços são capazes de 
usar o metal níquel para transformar dióxido de carbono em carbonato de 
cálcio, um elemento químico que faz parte da constituição das conchas. 
 Para diminuir a emissão de gases poluentes existe a possibilidade de 
substituir fontes de energia fósseis por biodigestores. As medidas de análise e 
aceitação governamentais para um melhor padrão na qualidade do ar, também 
é uma alternativa de suma importância, assim como a conscientização das 
pessoas quando ao uso excessivo dos automóveis particulares. A tecnologia 
nos trás a possibilidade de estudo para a transformação de CO2 em concreto e 
para a produção de biocarvão. 
 
 
 
 
 
14 
 
11.3 BIODIGESTOR 
 
 O biodigestor é um equipamento que produz energia renovável, que visa 
diminuir a produção de energia utilizando a queima de combustíveis fósseis, 
em uma tentativa de estabilizar a quantidade de CO2 emitida para atmosfera e 
estabilizar o efeito estufa. Tendo em vista que a maior fonte de emissão deste 
gás é para a produção de energia elétrica, como visto na tabela 1 do tópico 
anterior. O biodigestor aparenta ser uma medida inteligente e necessária. 
 Esta forma de produção de energia se demonstra mais positiva ainda 
por utilizar restos de matéria orgânica em decomposição, que antes seria 
escoado pela chuva até rios e lagos poluindo o meio ambiente, ao mesmo 
tempo em que emitem metano para a atmosfera. Com a utilização deste passa-
se a ter tratamento para os dejetos, diminuição da emissão CH4 ao mesmo 
tempo em que gera o biogás, fonte de energia tão versátil. Como Bonturi e Dijk 
(2012, pag.2) descrevem em seu artigo: “Como o biodigestor, além de 
produzir gás, limpa os resíduos não aproveitáveis de uma propriedade 
agrícola e gera biofertilizante, é considerado por alguns como um poço de 
petróleo, uma fabrica de fertilizantes e uma usina de saneamento [...]” 
 
11.3.1 Funcionamento 
 
 O biodigestor consiste em uma câmara fechada com 1 porta de entrada, 
1 de saída e uma superior onde será captado o gás produzido. No local de 
entrada deve-se por a matéria orgânica que será utilizada como recurso para a 
fermentação das bactérias. Este passará por toda a câmara, onde sofrera 
reações durante alguns dias. Chegando ao final, na porta de saída, os 
subprodutos existentes serão coletados e poderão ser utilizados como 
fertilizantes em regiões agrícolas (BONTURI; DIJK, 2012). 
 
Figura 3: Biodigestor 
 
Fonte: Instalação de biodigestores em pequenas propriedades rurais (2012) 
 
15 
 
 
 A decomposição da matéria orgânica sob condições anaeróbicas que é 
realizada dentro do biodigestor ocorre em 3 fases: hidrólise enzimática, fase 
ácida e fase metagênica. Na fase de hidrólise enzimática as bactérias do meio 
liberam enzimas extracelulares, as quais vão promover a quebra de partículas 
grandes em moléculas menores com maior teor de solubilidade. Na fase ácida 
as biomoléculas existentes na matéria orgânica são transformadas em ácidos a 
partir da produção de um meio com bastante concentração de H+. A fase 
metagênica é a ultima e principal de todo o processo, já que é nela que as 
bactérias atuaram sobre o hidrogênio que foi liberado no meio e o dióxido de 
carbono presente transformando-os em gás metano (CH4) (AMARAL et al, 
2002). 
 Existem algumas condições necessárias para uma ótima fermentação e 
melhor produção do biogás. A impermeabilidade do ar deve ser feita com 
extrema rigidez, o processo todo tem de ocorrer em condições anaeróbicas, 
pois a presença de O2 estimula a produção de dióxido de carbono, em vez de 
gás metano. A temperatura deve ser mantida na base dos 30ºC, qualquer 
mudança brusca afeta a produção. A presença de nitrogênio, sais orgânicos e 
carbono são essenciais, a relação entre a quantidade de carbono e nitrogênio 
necessita ficar entre 20:1 e 30:1. A quantidade de água deve existir em 
abundancia, situando-se entre 90% do peso do conteúdo total. Além disso, a 
matéria orgânica deverá ficar retida por um período de 35 a 45 dias, porém em 
biodigestores de fluxo continuo, após esse primeiro prazo é só continuar a 
fornecer nova matéria orgânica ao nível em que se retira biofertilizante 
(AMARAL et al, 2002; BONTURI; DIJK;, 2012). 
 O biogás começa a se processar depois de 20 dias de fermentação, e 
possui aumento até chegar na terceira semana. Experiências realizadas na 
Alemanha e na frança foi verificado uma produção diária de 1m³ de camara 
produz cerca de 0,6³ de gás. Caso haja correlação de concentração entre 
carbono e nitrogênio diferente do citado anteriormente, o gás tende a possui 
elevado teor de CO2 o que o torna pouco eficiente, já que este necessita de 
uma concentração de gás metano de 50 a 60% para uma eficiente 
combustão (AMARAL et al, 2002). 
Após a produção do gás, este pode ser utilizado para diversas funções 
como: em aquecedores de água, geladeiras, fogão, calefação, iluminação, 
veículos de grande e pequeno porte, grupos geradores embarcações e etc. 
(AMARAL et al, 2002). 
Este também pode ser utilizado para geração de energia elétrica, 
utilizando sua combustão da mesma forma que é utilizado em termoelétricas, 
ou em motoros, realizando o movimento cinético e utilizando este para a 
produção de eletricidade. Aparentemente este processo é semelhante a 
queima de combustíveis fósseis, já que é uma reação de combustãoe, 
portanto irá liberar CO2 na atmosfera da mesma forma. 
 
 
11.3.2 Relação com o meio ambiente 
 
 O que difere a utilização de combustíveis fosseis da utilização do biogás 
é que atualmente, se pega hidrocarbonetos que possuem carbono fixado no 
subterrâneo e simplesmente despeja-os na atmosfera, interferindo no ciclo 
 
16 
 
natural do carbono, já que não é realizado forma alguma de capitação. 
Diferentemente, a fermentação realizada no biodigestor é com matéria orgânica 
em decomposição, a qual fixou carbono ainda neste século, durante o 
crescimento das plantas que serviram de alimentos para o gado, os suínos as 
galinhas e até para humanos. Antes, os gases seriam simplesmente liberados 
na atmosfera por processos naturais não controlados. O que se faz é controlar 
esses processos e encontrar alguma forma de utilização auxiliando o seu ciclo 
natural. 
 Após a combustão e a utilização de forma útil para o ser humano, haverá 
replantio, para produção de novos alimentos. Então aquele gás disperso no 
meio natural será reabsorvido, gerando nova matéria orgânica que poderá ser 
fermentada novamente. Este processo descrito no decorrer deste texto é um 
ciclo, onde todo o poluente é novamente aproveitado e, portanto não é deixado 
na atmosfera agravando o efeito estufa, como é realizado com combustíveis 
fósseis. 
 
11.3.3 Analise de viabilidade econômica 
 
 Para realização da analise de viabilidade economia foram estudados 
dois artigos diferentes que possuem como foco a implantação do biogás, 
ambos serão descritos resumidamente a seguir. 
 O 1º estudo, realizado por Cirino, J.F e Faria, L.V.P. (2013), teve como 
foco a implantação de um biodigestor maior e com o tempo de vida útil mais 
longo, realizado no Sítio Boa vista, onde fica situada a Granja Piglândia. 
 O 2º estudo, feito por Morais, M.A e Santos, I.A (2009), foi realizado na 
Escola Agrotécnica Federal de Muzambinho, no setor de zootecnia III, sendo o 
tipo de biodigestor implantado marinha ou lona. 
 
11.3.3.1 Estudo 1 
 
 [...] O sistema de tratamento dos efluentes líquidos é composto 
por um tanque equalizador de resíduos, duas células biodiestoras, 
duas lagoas anaeróbicas e uma lagoa aeróbia (com areadores 
mecânicos), escada de aeração, quatro lagoas de maturação e 
escada de aeração para posterior lançamento em curso d’agua 
(Córrego do Latão). Os dejetos passam por céluas biodigestoras e 
permanecem por um período aproximado de 30 dias. Após a geração 
do gás, o efluente segue para o sistema de lagoas (anaeróbia e de 
maturação), dimensionadas para uma retenção de aproximadamente 
37 dias. Antes, o efluente passa por uma escada de aeração para 
corrigir os níveis de DBO para aqueles aceitáveis pela legislação 
ambiental. Com a queima deste gás gerado no biodigestor, reduz-se 
a ação das emissões de efeito estufa, transformando o CH4 em CO2, 
que é menos ativo como agente de efeito estufa (CIRINO; FARIA, 
2013, Pag. 429) 
 
 Os custos de implantação do biodigestor fora em divididos em três 
grupo. No primeiro é somado os custos de implantação, tratamento de dejetos, 
geração e queima do biogás, os quais possuem o valor de R$ 277.032,00. O 
segundo é referente aos materiais e sistemas integrados que serão utilizados 
para geração de eletricidade, os quais possuem um custo de R$ 197.010,71. O 
 
17 
 
terceiro e ultimo é o custo para geração é certificação dos créditos de carbono 
sendo de R$ 79.500,00. A soma dos três grupos gera o valor total de 
implantação, sendo ele R$ 533.542,71 (CIRINO; FARIA, 2013). 
 O equipamento também possui custos operacionais, os quais são 
descritos como custos de manutenção semestral e custos de manutenção do 
motor, gerador e mão de obra técnica, totalizando um valor de R$ 9.200,00 ao 
ano (CIRINO; FARIA, 2013). 
 Para produção de 1m³ de biogás, é necessário 12kg de dejetos suínos, a 
quantidade anual da fazenda se da em 12.690.100 kg, o que totaliza uma 
produção de 1.057.500 m³ de biogás ao ano. 1m³ do biogás gera 1,428 KWh, 
portanto a produção anual de eletricidade se da em 1.510.110 KWh. O custo 
do médio por KWh consumido da rede elétrica é de R$ 0,68 e o custo por KWh 
para a produção de 1 KWh pelo biodigestor é de R$ 0,1854, o que totaliza uma 
economia de R$ 0,496 por KWh (CIRINO; FARIA, 2013). 
 Seguindo o calculo baseado nas produções apresentadas anteriormente, 
haveria uma produção de eletricidade em valores de R$ 749.014,56, o que 
demonstra um retorno de todo investimento em menos de 1 ano. Porém, 
devido horários de funcionamento do biodigestor, além de ser algo novo, o 
estudo estimou um valor de R$ 189.448,83, sendo que no 1º ano a produção 
estimada será 50% do total (CIRINO; FARIA, 2013). 
 Além disso, como o biodigestor é produz energia limpa e 
renovável, encaixa-se dentro dos parâmetros para certificação de 
créditos de carbono. Sendo 110 m³ equivalente a 1 crédito de 
carbono, totaliza-se a produção anual de créditos de carbono em 
9.613,64 ao ano. No presente artigo foi apresentado o valor do crédito de 
carbono de 10,04 euros, e a taca de cambio de R$ 2,28 por euro, 
portanto R$ 22,89 por crédito de carbono. Desta forma tem-se a 
receita de R$ 220.104,33. O estudo estima um tempo de retorno do 
investimento em 6 anos, 3 meses e 25 dias, sendo este sem 100% da 
produção total de biodigestor e lembrando sempre que o tempo de vida 
útil do mesmo se da em 15 anos, o que permite mais de 7 anos de 
lucro liquido (CIRINO; FARIA, 2013). 
 
11.3.3.1 Estudo 2 
 
 Este estudo foi realizado na Escola Agrotécnica Federal de 
Muzambinho, no setor de zootecnia III, sendo o biodigestor utilizado do tipo 
marinho ou lona e todo o seu preço de implantação R$ 49.869,00. A média 
diária de dejetos do rebanho utilizado era de 1020 kg, considerando a 
necessidade de 15Kg para a produção de 0,6m³ de biogás, estima-se a 
produção diária de 40,8 m³ biogás (MORAIS; SANTOS, 2009). 
 A produção de eletricidade obteve-se para cada metro cúbico 1,12KWh, 
considerando apenas 30% de eficiência do gerador utilizado. O valor por KWh 
utilizado no estudo foi R$ 0,36. No presente artigo foi estimado uma produção 
de 27.432 KWh por ano, o que totaliza financeiramente R$ 9.875,92 
(MORAIS; SANTOS, 2009). 
 Os realizadores do estudo também trabalharam com a produção do 
biofertilizante, este não sendo vendido para o mercado externo, mas sim 
 
18 
 
utilizado dentro da própria produção vegetal. A produção do fertilizante totalizou 
96.000kg por ano, suprindo toda a necessidade anual para a fertilização do 
solo (MORAIS; SANTOS, 2009). 
 Segundo Morais e Santos (2009) o retorno do investimento se da em 
torno de 6 meses, o que demonstra total viabilidade da utilização de um 
biodigestor em regiões agrícolas. 
 
12 CONCLUSÃO 
 
 O aquecimento global é um evento ocasionado pelo efeito estufa, o qual 
tem sido muito debatido na atualidade devido aos efeitos catastróficos que vem 
causando e que pode causar. A diminuição da emissão de CO2 que é lançada 
na atmosfera se faz mais necessária a cada dia e em conseqüência a busca 
por novas fontes de energia alternativa também. 
 A utilização de biodigestores se demonstra uma alternativa inteligente, 
pois passa a aproveitar os resíduos de dejetos que antes poluiriam o meio 
ambiente, além de emitir gases poluentes para a atmosfera. O que se faz é 
basicamente produzir eletricidade de fezes e ainda por cima se ganha um 
tratamento para poluentes e uma maquina de produção de fertilizante. 
 Nos tempos de hoje, a presença de uma grande viabilidade econômica 
para qualquer projeto se faz essencial, como demonstrado durante o estudo é 
possível perceber a existência de grande lucro em cima da instalação de 
biodigestores. O retorno do investimento se faz relativamente rápido, tendo 
grande margem de ganho liquido e limpo após. 
 
13 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
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energia alternativa. Revista científica eletrônica de agronomia. Numero 2. Ano 
1, 2002. Periodicidade semestral. 
 
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propriedades rurais: Análise de vantagens socioambientais. UNICAMP, 
2012. 
 
BRAGA, B. et al. Introdução a engenharia ambiental. 2.ed. São Paulo: 
Person prentice Hall, 2005. 
 
CIRINO, J.F.; FARIA, L.V.P. Biodigestor para geração de energia elétrica a 
partir da suinocultura: Análise de viabilidade para um sítio em Coimbra-
MG. Revista de C. Humanas, Viçosa, v.13, n2, p. 421-440. Julho de 2013. 
 
LAKATOS, E.V.; MARCONI, M.A. Fundamentos de metodologia científica. 
5.ed. São Paulo: Atlas 2003. 
 
MORAIS, M.A.; SANTOS, I.A. Aproveitamento de biogás para geração de 
energia elétrica a partir de dejetos de bovinos leiteiros: um estudo de 
 
19 
 
caso na EAFMUZ. 1º Simpósio internacional sobre gerenciamento de resíduos 
de animais: Geração de energia a partir de resíduos de animais. Florianópolis, 
março de 2009. 
 
SPIRO, T.G.; STIGLIANI, W.M. Quimica ambiental. 2.ed. São Paulo: Person 
Hall, 2009. 
 
UNESP. Efeito estufa. Disponível em: 
<http://wwwp.fc.unesp.br/~lavarda/procie/dez14/luciana/>. Acesso em: 03 out. 
2016. 
 
 USP. Efeito estufa. Laboratório de química ambiental, 2006. Disponível em 
<http://www.usp.br/qambiental/tefeitoestufa.htm>. Acesso em: 03 out. 2016.