Aula 3 - Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade econômica e panorama do biogás

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FUNDAMENTOS DO BIOGÁS 
 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de 
viabilidade econômica e panorama do biogás 
 
 
 
 
 
Projeto “Programa de Capacitação” (GEF Biogás Brasil) 
Este documento está sob licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 
4.0 International License. 
 
O GEF Biogás Brasil permite a citação deste material, desde que a fonte seja citada. 
Contato: contato@gefbiogas.org.br 
COMITÊ DIRETOR DO PROJETO 
Global Environment Facility 
Organização das Nações Unidas para o 
Desenvolvimento Industrial 
 
Ministério da Ciência, Tecnologia, 
Inovações e Comunicações 
 
Ministério da Agricultura, Pecuária e 
Abastecimento 
Ministério de Minas e Energia 
Ministério do Meio Ambiente 
Centro Internacional de Energias Renováveis 
Itaipu Binacional 
PARCEIROS 
Serviço Brasileiro de Apoio às Micro e 
Pequenas Empresas 
Associação Brasileira de Biogás 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nome do produto: 
Fundamentos do Biogás 
 
Componente Output e Outcome: 
Componente 2.1.4 
 
Elaborado por: 
Centro Internacional de Energias Renováveis – 
CIBiogás 
Organização das Nações Unidas para o 
Desenvolvimento Industrial - UNIDO 
Colaboraram para a realização deste documento: 
Eliana Mira de Bona 
Leidiane Ferronato Mariani 
Jessica Yuki de Lima Mito 
Leonardo Pereira Lins 
Coordenador do documento: 
Felipe Souza Marques 
 
Revisão pedagógica: 
Iara Bethania Rial Rosa 
 
Data da publicação: 
Foz do Iguaçu, maio/2020 
 
FICHA TÉCNICA 
mailto:contato@gefbiogas.org.br
 
 
O Projeto “Aplicações do Biogás na 
Agroindústria Brasileira” (GEF Biogás Brasil) 
reúne o esforço coletivo de organismos 
internacionais, instituições privadas, entidades 
setoriais e do Governo Federal em prol da 
diversificação da geração de energia e de 
combustível no Brasil. A iniciativa é 
implementada pela Organização das Nações 
Unidas para o Desenvolvimento Industrial 
(UNIDO) e conta com o Ministério da Ciência, 
Tecnologia, Inovações e Comunicações 
(MCTIC) como instituição líder no âmbito 
nacional. O objetivo principal é reduzir a 
dependência nacional de combustíveis fósseis 
através da produção de biogás e biometano, 
fortalecendo as cadeias de valor e de inovação 
tecnológica no setor. 
 
A conversão dos resíduos orgânicos 
provenientes da agroindústria e de 
empreendimentos diversos, muitas vezes 
descartados de forma insustentável, pode se 
tornar um diferencial competitivo para a 
economia brasileira, além de reduzir a emissão 
de gases de efeito estufa nocivos à camada de 
ozônio e ao meio ambiente. 
 
O biogás e o biometano podem ser utilizados 
para a geração de energia elétrica, energia 
térmica ou combustível renovável para 
veículos, e seu processamento resulta em 
biofertilizantes de alta qualidade para uso 
agrícola. Os benefícios se estendem tanto ao 
pequeno produtor agrícola, que reduz os custos 
de sua atividade com o reaproveitamento de 
resíduos orgânicos, quanto ao desenvolvimento 
econômico nacional, já que um setor produtivo 
mais eficiente ganha competitividade frente à 
concorrência internacional. Indústrias de 
equipamentos e serviços, concessionárias de 
energia e de gás, produtores rurais e 
administrações municipais estão entre os 
beneficiários diretos do projeto, que conta com 
US $ 7,828,000 em investimentos diretos. 
 
Com abordagem inicial na região Sul do Brasil, 
em especial no oeste do estado do Paraná, a 
iniciativa pretende impactar todo o país. Entre 
seus resultados previstos estão a compilação e 
a divulgação de dados completos e atualizados 
sobre o setor, a oferta de serviços e recursos 
para capacitação técnica e profissional, a 
criação de modelos de negócio e de pacotes 
tecnológicos inovadores, a produção de 
Unidades de Demonstração seguindo padrões 
internacionais, a disponibilização de serviços 
financeiros específicos para o setor, a 
ampliação da oferta energética brasileira, e 
articulações indispensáveis entre a alta gestão 
governamental e entidades setoriais para a 
modernização da regulamentação e das 
políticas públicas em torno do tema, deixando 
um legado positivo para o país. 
APRESENTAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FUNDAMENTOS DO BIOGÁS 
 
 
Aula 3 – Operação e manutenção de plantas de biogás, 
arranjos de viabilidade econômica e panorama de biogás 
Data da Publicação: 
 
Maio 2020 
 
 
Sumário 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO .......................................................................................................... 10 
2. OPERAÇÃO, MONITORAMENTO E MANUTENÇÃO DE PLANTAS DE BIOGÁS ......... 10 
2.1. Monitoramento e acompanhamento ......................................................................... 10 
2.2. Operação ..................................................................................................................... 11 
2.3. Manutenção ................................................................................................................ 11 
2.4. Segurança .................................................................................................................... 12 
3. ARRANJO TECNOLÓGICO, MODELO DE NEGÓCIO E VIABILIDADE TÉCNICA, 
ECONÔMICA E FINANCEIRA ............................................................................................ 15 
3.1. Viabilidade econômico-financeira em projetos de biogás .......................................... 15 
3.1.1. Indicadores de viabilidade econômico-financeira .............................................. 16 
4. PANORAMA DO BIOGÁS .......................................................................................... 20 
4.1. Os benefícios do biogás ............................................................................................... 20 
4.1.1. Benefícios ambientais ......................................................................................... 21 
4.1.2. Benefícios sociais e econômicos ......................................................................... 22 
4.1.3. Benefícios para a segurança energética .............................................................. 23 
4.2. Biogás no Brasil ........................................................................................................... 24 
4.2.1. Potencial de produção de biogás do país ............................................................ 24 
4.2.2. Plantas de biogás existentes ............................................................................... 25 
4.2.3. Casos de sucesso – Produção e uso energético do biogás .................................. 27 
4.2.4. Políticas e regulação ............................................................................................ 30 
4.2.5. Associações e instituições do setor ..................................................................... 34 
4.2.6. Barreiras para implementação da fonte energética - biogás .............................. 34 
4.3. Biogás no mundo ......................................................................................................... 36 
4.4. Biodigestores domésticos ........................................................................................... 37 
4.5. Biogás na Europa ......................................................................................................... 38 
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS .......................................................................................... 41 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................... 42 
 
 
 
 
 
 
 
Lista de Figuras 
 
FIGURA 1 - DIAGRAMA FLUXO DE CAIXA ............................................................................................ 17 
FIGURA 2 - POTENCIAL BRASILEIRO DE BIOGÁS .............................................................................. 25 
FIGURA 3 - POTENCIAL DE SUPRIMENTOENERGÉTICO COM BIOGÁS .......................................... 25 
FIGURA 4 - MAPA DE BIODIGESTORES INSTALADOS NO BRASIL ATÉ 2015 ................................ 26 
FIGURA 5 - BIODIGESTOR DA GRANJA SÃO PEDRO COLOMBARI .................................................. 27 
FIGURA 6 - ATERRO SANITÁRIO DE DOIS ARCOS ............................................................................. 29 
FIGURA 7 - LINHA DO TEMPO DE LEIS E REGULAÇÕES PARA O BIOGÁS NO BRASIL................. 33 
FIGURA 8 - PLANTAS DE BIOGÁS INSTALADAS NA EUROPA ATÉ 2016 ......................................... 39 
FIGURA 9 - CRESCIMENTO NO NÚMERO DE PLANTAS NO BIOGÁS................................................ 39 
FIGURA 10 - PLANTAS DE BIOGÁS INSTALADAS NA EUROPA ATÉ 2016 ....................................... 40 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lista de Equações 
 
EQUAÇÃO 1 - VALOR PRESENTE ........................................................................................................... 18 
EQUAÇÃO 2 - VALOR PRESENTE LÍQUIDO .......................................................................................... 18 
 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
 9 
Desenvolvimento Proporcionado 
 
Nesta aula será proporcionado o desenvolvimento de conhecimentos e 
habilidades que poderão ser colocados em prática por você ao longo do curso e após a 
finalização das atividades propostas: 
 
COMPETÊNCIAS: 
1. Conhecimento das características de reatores e biogás; 
2. Conhecimento básico de modelos de negócio e elaboração de estudos 
de viabilidade técnica. 
 
HABILIDADES: 
1. Pró-atividade; 
2. Discernimento; 
3. Flexibilidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
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1. INTRODUÇÃO 
 
Na segunda aula aprendemos sobre os processos de biodigestão, as etapas 
envolvidas na aplicação energética do biogás, e a destinação adequada e aplicação do 
digestato para a fertilização do solo. 
Para darmos continuidade ao aprendizado, nesta última aula, o foco do estudo 
estará voltado a apresentação de dados sobre operação, monitoramento e manutenção 
de plantas de biogás, assim como, analisaremos os arranjos tecnológicos, modelos de 
negócio e viabilidade técnica, econômica e financeira. Além disso, será abordado o 
panorama do biogás, mostrando como encontra-se esta fonte energética a nível mundial 
e nacional. 
Ao final da aula, assista aos vídeos complementares e, caso tenha, dúvidas 
procure seu tutor. Bons estudos! 
2. OPERAÇÃO, MONITORAMENTO E MANUTENÇÃO DE PLANTAS DE 
BIOGÁS 
Para garantir o correto funcionamento de uma planta de biogás, é de suma 
importância conhecer todas as etapas, sequência e organização das atividades, bem 
como conhecer o funcionamento e informações técnicas dos equipamentos. 
Além disso, é necessário realizar trabalhos e inspeções para assegurar o bom 
funcionamento e a longa vida útil nos sistemas de produção, tratamento, transporte e 
uso do biogás. 
Desta forma, detalharemos a seguir a descrição da operação, monitoramento e 
manutenção de uma planta de biogás. 
2.1. Monitoramento e acompanhamento 
O monitoramento e acompanhamento periódico das plantas de biogás, visam 
avaliar a existência de irregularidades no funcionamento e na eficiência de uma planta 
de biogás, podendo ser dividido como in loco ou laboratorial. 
O monitoramento in loco é quando os indicadores (temperatura, pressão e 
volume, por exemplo) são medidos na própria planta de forma contínua, ou seja, no 
próprio local de digestão, existindo a avaliação do funcionamento correto dos sistemas 
e equipamentos, e a realização de análises de avarias durante o processo. 
Já no monitoramento laboratorial são realizadas coletas de amostras para a 
realização de análises em laboratório das características do substrato que indicam 
estabilidade do processo. É utilizado essa técnica quando não é possível realizar in loco 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
 11 
a determinação desses tipos de indicadores, como por exemplo, análises físico-químicas, 
pH, FOS/TAC (indicador da capacidade de absorver mais substrato antes de começar o 
processo de acidificação), e potencial da produção de metano. 
Em relação aos equipamentos e instalações da planta é necessário que exista 
uma verificação do estado, para que planta inicie e permaneça, adequadamente, em 
operação. Por isso, é necessário a existência de um programa de monitoramento e 
periodicidade na coleta de dados, para avaliar se a planta está em perfeito 
funcionamento. 
2.2. Operação 
A operação é um dos processos mais complexos em uma planta de biogás, visto 
que este é um processo contínuo e engloba uma série de atividades interdependentes. 
Quando há falha em uma fase do processo, uma outra fase possivelmente não 
poderá funcionar corretamente, portanto, é necessário que estes processos estejam 
totalmente estabelecidos e operando corretamente para que o funcionamento da planta 
não seja interrompido ou alterado por qualquer falha de operação. 
Dessa forma os operadores deverão seguir criteriosamente a descrição das 
atividades com foco na padronização do processo produtivo. 
Sendo assim, é essencial que haja um Plano de Operação de uma planta e que 
seja seguido, assim como os documentos e procedimentos da operação padrão. 
2.3. Manutenção 
A manutenção é o conjunto de ações técnicas e administrativas, que tem por 
objetivo manter ou recolocar em funcionamento os equipamentos de uma planta de 
biogás, independentemente da etapa ou do processo de um determinado arranjo 
tecnológico. 
Além disso, esse conjunto de ações são necessárias para manter a vida útil dos 
equipamentos e peças, diminuindo a realização de manutenções corretivas, possíveis 
paradas (na produção de biogás, tratamento ou geração de energia em uma unidade) e 
possibilita a redução dos custos com reparos operacionais. 
A manutenção, preventiva ou corretiva, os cuidados com os equipamentos de 
uma planta de biogás, bem como a periodicidade com que a manutenção deve ocorrer, 
são, geralmente, determinadas pelos fabricantes dos equipamentos. 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
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Toda manutenção executada na planta de biogás deverá ser descrita e 
organizada considerando todo o conjunto de equipamentos, para que, futuramente, tais 
informações auxiliem na elaboração do Plano de Manutenção da planta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.4. Segurança 
A construção e operação de uma planta de biogás está relacionada a uma série 
de questões importantes de segurança e riscos para humanos, animais e meio ambiente. 
Tomar precauções adequadas e medidas de segurança tem como objetivo evitar riscos, 
situações perigosas e contribuir para garantir uma operação segura da planta. 
O cumprimento de importantes questões de segurança e estipulação de 
medidas claras de prevenção e controle de danos são condições para a obtenção da 
licença de construção. Dentre os parâmetros que devem ser analisados, estão: 
• Prevenção de explosão; 
• Prevenção de incêndio; 
• Perigos mecânicos; 
• Construção estática de som; 
• Segurança elétrica; 
• Proteção contra raios; 
• Segurança térmica; 
• Proteção contra emissões de ruído; 
• Asfixia, prevenção de envenenamento; 
• Segurança higiênica e veterinária; 
• Evitar as emissões poluentes do ar; 
• Prevenção de vazamentos de água no solo e na superfície; 
• Evitar a liberação de poluentes durante a eliminação de resíduos; 
Definição 
Um Plano de Manutenção é um documento que 
registra todas as atividades de manutenção, como 
frequência, periodicidade, localização do 
equipamento, materiais e peças que deverão serutilizados e quem são os profissionais responsáveis 
pela execução das atividades. 
 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
 13 
• Segurança das inundações; 
• Riscos biológicos. 
Existe uma grande diversidade de perigos existentes nas plantas de biogás e/ou 
biometano, estando relacionados tanto aos riscos ocupacionais e ambientais, como 
também à efetividade do processo de produção de biogás. 
O biogás, em função dos seus constituintes, representa um perigo com riscos 
químicos e físicos atribuídos. A mistura gasosa que compõe o biogás apresenta 
propriedades asfixiantes (sufocamento). Outros aspectos como corrosividade e 
toxicidade do sulfeto de hidrogênio (H2S), toxicidade da amônia (NH3), além da 
inflamabilidade do metano (CH4) e hidrogênio (H2) também devem ser considerados. 
No caso do metano, a mistura com o ar em concentrações entre 5 a 15% (v.v-
1) é suficiente para que ocorra a combustão e os vapores deflagrem uma explosão se 
restritos em um espaço confinado. 
No caso de sistemas de remoção de H2S por injeção de ar ou oxigênio in situ 
no digestor anaeróbio, a concentração de oxigênio nunca deve superar 4,5% (BRASIL, 
2015). 
Além dos riscos ambientais existe o risco ocupacional biológico e por isso foram 
elaboradas as Normas Regulamentadoras (NRs) sobre Segurança e Saúde no Trabalho, 
com destaque para as NRs 15 e 32 (HOEPPNER, 2015). 
Para salientar a importância do refino e monitoramento do nível de H2S no 
biogás gerado na planta, são listados a seguir as faixas de concentração e os seus efeitos: 
• Faixa de concentração de 0,00047 ppm: É o limiar de reconhecimento, 
a concentração na qual 50% dos seres humanos podem detectar o odor 
característico de sulfeto de hidrogênio; 
• Faixa de concentração menor que 10 ppm: Tem um limite de exposição 
de 8 horas por dia; 
• Faixa de concentração de 10 - 20 ppm: É a concentração limite da 
irritação ocular; 
• Faixa de concentração de 50 - 100 ppm: Ocorre danos aos olhos; 
• Faixa de concentração de 100 - 150 ppm: O nervo olfatório é paralisado 
após umas poucas inalações, e o sentido do olfato desaparece, 
frequentemente em conjunto com a consciência do perigo; 
• Faixa de concentração de 320 - 530 ppm: Conduz a edema pulmonar 
com a possibilidade de morte; 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
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• Faixa de concentração de 530 - 1000 ppm: Causa forte estimulação do 
sistema nervoso central e respiração acelerada, levando à perda de 
respiração; 
• Faixa de concentração de 800 ppm: É a concentração letal para 50% 
dos humanos por 5 minutos de exposição; 
• Faixa de concentração acima de 1000 ppm: Causam colapso imediato 
com perda de respiração, mesmo após inalação de uma única respiração. 
O risco biológico dependerá do tipo de substrato a ser utilizado no digestor, e 
por isso os cuidados com segurança devem ser fundamentais. O uso de equipamentos 
de proteção individual (EPI) (ex.: luvas, calçado fechado e óculos de proteção) devem 
ser priorizados durante a manipulação de amostras de substrato e digestato. 
Outros fatores de risco envolvendo eletricidade e calor também devem ser 
considerados no projeto de um biodigestor ou planta de biogás. A preocupação com o 
aterramento de dutos e equipamentos deve ser considerada como precaução à 
eletricidade estática (evitar faíscas e descargas elétricas). 
Portanto, possíveis fontes de ignição devem ser avaliadas e evitadas, e por isso 
o uso de telefones celulares, consumo de cigarros ou qualquer outra fonte de centelha 
ou chama não devem ser permitidas nas áreas de risco. Além disso, a avaliação da 
utilização de para-raios também deve ser realizada. 
A instalação de queimadores para destinação do excedente do gás é uma 
ferramenta de segurança importante, mas também necessita de alguns cuidados. A 
norma NBR n° 12.209 da ABNT de 1992 previa uma distância de segurança entre o 
queimador e digestor e/ou gasômetro de no mínimo 30 m. Além disso, a distância 
mínima até qualquer outro edifício deveria ser de 20 m. 
Estas distâncias foram desconsideradas na redação atualizada desta norma 
(2011), apenas indicando que os queimadores devem ser instalados de forma que suas 
chamas, gases e componentes quentes não ofereçam risco. 
Neste caso, a chama e a saída de gases e fumaça devem estar a uma altura 
mínima de 3 metros e a área compreendida pelo raio de 5 m do queimador, deve estar 
livre de vegetação (arbustos e árvores). 
O queimador do tipo enclausurado deve ser instalado a no mínimo 5 m de 
distância de edifícios e vias de trânsito, e queimadores de chama aberta podem exigir 
maiores distâncias, necessitando avaliação para cada caso. 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
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Em todos os casos, o uso de anteparos contravento e protetores contra chuva 
é recomendado para melhoria do acendimento e do monitoramento do queimador e 
chama-piloto, quando houver (BRASIL, 2015). 
3. ARRANJO TECNOLÓGICO, MODELO DE NEGÓCIO E VIABILIDADE 
TÉCNICA, ECONÔMICA E FINANCEIRA 
O arranjo tecnológico de um projeto de biogás é a forma de estruturar ou dispor 
do conjunto de processos e tecnologias que envolvem uma planta de biogás, organizados 
para que o empreendimento seja técnico e economicamente viável, de acordo com a 
necessidade e demanda energética, capacidade produtiva com a disponibilidade de 
recursos econômicos e financeiros, entre outras variáveis e informações que subsidiam 
a elaboração de uma análise de viabilidade. 
O arranjo é elaborado de acordo com a especificidade de cada projeto, onde o 
cenário social, econômico e ambiental pode impactar nas definições e na estrutura do 
arranjo tecnológico. 
3.1. Viabilidade econômico-financeira em projetos de biogás 
Os projetos de biogás possuem aspectos que os diferenciam de outras classes 
de investimentos. Em sua maioria, as diferenças estão associadas com o tipo de matéria-
prima (fonte) e de investimento (tecnologia) mais adequados para a eficiência energética. 
Em um estudo de viabilidade, busca-se avaliar a aplicabilidade do negócio, 
visando a obtenção de uma projeção do seu comportamento frente ao mercado e uma 
maior segurança a investimentos, seja em novos empreendimentos ou em empresas 
consolidadas. 
Antes de investir, é necessário conhecer, identificar, avaliar, ponderar e medir 
todos os aspectos e as questões externas ao projeto, e durante o desenvolvimento de 
um projeto, são elaborados diversos cenários para identificar os arranjos mais viáveis e 
os menos viáveis, de acordo com o modelo de negócio definido. 
Dessa forma, através da análise de viabilidade em projetos de eficiência 
energética será possível responder questionamentos, como por exemplo: 
• Qual o valor do investimento inicial? 
• Quais as melhores alternativas de financiamento? 
• Qual o ponto de equilíbrio do negócio? 
• Quais são as perspectivas de viabilidade econômico-financeira? 
• Qual a taxa de retorno que o projeto proporciona? É lucrativa? 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
 16 
• Em quanto tempo o dinheiro investido retorna? 
Além disso, uma análise de viabilidade ou um estudo de viabilidade oferece a 
base para a avaliação do projeto. Assim que o estudo é finalizado, investidores, 
concessores de empréstimos e outras partes interessadas podem consultá-lo para 
conduzir análises que sustentarão as suas decisões em relação à implementação do 
projeto. 
Os investidores podem estar primariamente interessados nos seus retornos 
financeiros esperados, enquanto os concessores de empréstimos examinarão a 
consistência geral dos planos de investimento, os riscos envolvidos, os aspectos 
organizacionais e outros elementos que podem ajudar a justificar o comprometimento 
defundos nessa tentativa. 
3.1.1. Indicadores de viabilidade econômico-financeira 
Os indicadores de viabilidade econômico-financeira são métodos utilizados para 
identificar se o investimento é viável ou não, estimando e prevendo situações no futuro 
e, apoiando na tomada de decisões. 
Existem vários métodos de orçamento de capital que podem ser empregados 
em uma análise de viabilidade. Os métodos mais comuns de avaliação de projetos de 
investimento são o Payback Simples, Payback Descontado, o Valor Presente Líquido (VPL) 
e a Taxa Interna de Retorno (TIR). 
O sucesso do projeto depende de alguns fatores que podem ser controlados e 
influenciados por decisões estratégicas relativas ao investimento e aos custos 
operacionais. Por isso, é necessário escolher a melhor tecnologia em relação ao nível de 
investimento e custos operacionais. 
Contudo, algumas dificuldades em relação aos custos das tecnologias são 
apresentadas, sendo necessário a previsão de: 
• Custo do investimento necessário para implantação da planta; 
• Custo operacional incluindo todos os serviços e peças sobressalentes; 
• Custos de manutenção da planta de biogás no total (percentual do 
investimento/ano); 
• Demanda de energia elétrica própria (kWh/ano), incluindo demanda de 
consumo de combustível e energia combinados ou cogeração; 
• Média de horas de trabalho/dia de pessoal (manutenção e alimentação 
do sistema); 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
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• Vida útil dos equipamentos (depreciação), ou seja, tempo de duração 
(em anos); 
• Termos físicos ou tecnológicos; 
• Valor residual do equipamento – tempo viável de venda após a sua vida 
útil, mesmo como sucata; 
• Receitas líquidas futuras – resultado líquido por período (receitas com 
vendas, descontando os custos e as despesas), durante a sua vida útil. 
A viabilidade do projeto da planta de biogás e o sucesso econômico a longo 
prazo devem ser comprovados por um estudo ou análise de viabilidade. 
Para realizar e avaliar o resultado de uma análise de viabilidade é necessário 
compreender os indicadores, as premissas que envolvem o projeto, a estimativa dos 
fluxos futuros do processo de avaliação e análise dos prazos de recuperação do capital 
investido e da análise de valores. Os indicadores que devem ser analisados estão 
descritos na sequência. 
• Dinheiro no tempo: O dinheiro se modifica ao longo do tempo, de modo 
que um dólar, um euro, um yen, ou um real na mão hoje vale mais do que a esperança 
dessa mesma quantia ser recebida no futuro. 
Existem no mínimo três razões do porquê isto é verdadeiro, primeiro, dinheiro 
na mão hoje pode ser investido, rendendo juros, de modo que você terminará com mais 
dinheiro no futuro; segundo lugar, o poder de compra do dinheiro pode mudar ao longo 
do tempo, devido a inflação; e terceiro, a receita de dinheiro esperada no futuro é, de 
forma geral, incerta. 
• Fluxo de Caixa (FC): Fluxo de caixa é um instrumento de controle 
adotado para acompanhar a movimentação financeira em um determinado período de 
tempo, no qual entradas e saídas de capital são registradas para verificação e análise 
(Figura 1). Para tornar o processo mais eficiente, todas as receitas e despesas, por 
menores que sejam, devem ser registradas. 
Figura 1 - Diagrama Fluxo de Caixa 
 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
 18 
• Valor Presente (VP): É uma fórmula matemática-financeira (Equação 
1) utilizada para calcular o valor presente de uma série de pagamentos futuros 
descontados a uma taxa de custo de capital estipulada. 
Equação 1 - Valor presente 
𝑉𝑃 =
𝑉𝐹
(1 + 𝑖)𝑛
 
 
Onde: 
VP: Valor Presente; 
VF: Valor Futuro de caixa no futuro; 
i: Taxa de desconto escolhida; 
n: prazo. 
• Valor Presente Líquido (VPL): O VPL é a diferença entre quanto 
recebemos do projeto (valor presente) e quanto investimos no projeto, na mesma data 
base dos fluxos de caixa. O VPL deve ser maior do que 0 para que o investimento seja 
considerado viável, podendo ser representado pela Equação 2. 
Equação 2 - Valor presente líquido 
𝑉𝑃𝐿 = FC0 +
FC1
(1 + 𝑖)𝑗+1
+
FC2
(1 + 𝑖)𝑗+2
+ ⋯ 
FCX
(1 + 𝑖)𝑗+𝑋
 
 
Sendo que, o termo FC0 representa o fluxo de caixa do período zero, isto é, o 
investimento inicial, e os FC seguintes definem o fluxo de caixa de cada período, o i é a 
taxa de desconto escolhida. 
• Taxa Interna de Retorno (TIR): A TIR de um empreendimento é uma 
medida relativa, expressa em percentual, que demonstra o quanto rende um projeto de 
investimento, considerando o período analisado. 
• Taxa Mínima de Atratividade (TMA) e custo de capital (k): A taxa 
mínima de atratividade (TMA) é a taxa que representa o mínimo que um investimento 
deve remunerar para que seja considerado viável economicamente. 
A TMA também pode representar a taxa máxima a ser aceita em um empréstimo 
ou financiamento, apesar de que seu uso seja mais comum na primeira situação. 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
 19 
Finalmente, para investirmos no projeto, o critério de decisão é que a TIR seja maior ou, 
no mínimo, igual à taxa mínima de rentabilidade exigida, ou seja, TMA. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Payback: A expressão payback, é o tempo de retorno do capital investido, 
ou seja, o tempo requerido para que o projeto pague de volta, a seu investidor, o 
investimento inicial. 
Para se calcular o período de payback simples de um projeto basta somar os 
valores dos fluxos de caixa auferidos, período a período, até que essa soma se iguale ao 
valor do investimento inicial. 
Para se calcular o payback descontado devemos considerar os fluxos de caixa 
auferidos descontados (trazidos a valor presente pela TMA estipulada) para depois 
verificar quando a soma dos fluxos de caixa se iguala ao investimento inicial. 
• Carência no projeto: O início do projeto não coincide com o início da 
operação. Existe um tempo após o capital ser desembolsado que o projeto está sendo 
construindo e não está gerando entradas de caixa. Esse período é referente a carência 
e deve ser levado em consideração ao criar o cenário de viabilidade econômica do projeto. 
• Capital Expenditure (CAPEX): O CAPEX, expressão utilizada para as 
despesas de capital ou investimento em bens de capital, é o termo utilizado para 
demonstrar o montante de dinheiro despendido na aquisição, adequação ou melhorias 
de bens de capital em um determinado projeto, ou seja, refere-se aos custos incorridos 
no momento da instalação do projeto, tudo que ele precisa para entrar em operação, 
incluindo insumos e mão de obra. 
 
 
Se a TIR de um projeto é de 15% e os fluxos de 
caixa são anuais, então significa que este projeto 
irá gerar um retorno anual de 15%. 
Um projeto é viável quando a TIR for maior do que 
a TMA, já que esta representa o percentual mínimo 
de retorno que um projeto deve gerar para ser 
aceito. 
 
Exemplo 
https://luz.vc/planilhas-empresariais/planilha-de-fluxo-de-caixa-excel#a_aid=594bc752a94ba&a_bid=032b10d5
https://luz.vc/planilhas-empresariais/planilha-de-fluxo-de-caixa-excel#a_aid=594bc752a94ba&a_bid=032b10d5
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
 20 
• Operational Expenditure (OPEX): O OPEX é o capital utilizado para 
manter ou melhorar os bens físicos. Refere-se aos custos de operação e manutenção do 
projeto, ou seja, toda mão de obra e insumos necessários para o funcionamento ao 
longo da vida útil do projeto. 
• Receita: É o valor recebido pela negociação de algum produto ou serviço. 
Pode, inclusive, ser o custo evitado em um projeto, onde a receita será um custo que 
deixará de ocorrer após a implantação do projeto. 
• Depreciação: A depreciação é a perda de valor de um bem decorrente 
de seu uso, dodesgaste natural ou de sua obsolescência. Na contabilidade das empresas, 
essa depreciação é registrada como um percentual do valor contábil do bem que é 
descontado ao longo do tempo, de acordo com sua expectativa de vida útil. 
• Reinvestimento: Após um determinado período de uso, alguns 
equipamentos precisam passar por uma manutenção específica ou até mesmo ser 
substituídos. Esse valor precisa ser contabilizado no fluxo de caixa, de modo que o 
investidor possa prever o quanto ele precisará desembolsar e em qual fase do projeto. 
• Vida útil: Tanto o projeto quanto os equipamentos que compõem o 
CAPEX possuem uma vida útil estimada que precisa ser indicada. Tanto para determinar 
o período de análise do investimento, quanto para estabelecer as necessidades de 
reinvestimento em equipamentos. 
Assim, a análise econômico-financeira de projetos de eficiência energética tem 
como objetivo avaliar e interpretar as questões relativas à estabilidade, rentabilidade e 
lucratividade do projeto, permitindo, por meio da utilização de instrumentos e métodos, 
realizar diagnóstico e prognóstico sobre o desempenho futuro do empreendimento. 
É importante salientar que a análise dos indicadores é realizada de forma 
diferente, conforme a experiência do gestor ou com a linha seguida pela empresa, e por 
isso é fundamental observar o comportamento de um ou mais indicadores e assim, 
avaliar se o investimento em um projeto de biogás será viável ou não. 
4. PANORAMA DO BIOGÁS 
4.1. Os benefícios do biogás 
O biogás é uma fonte de energia que gera diversos benefícios ambientais, 
sociais, e econômicos, sendo considerado um grande aliado na busca pela 
sustentabilidade nos processos produtivos. A seguir serão descritos esses benefícios 
detalhadamente. 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
 21 
4.1.1. Benefícios ambientais 
Dentre os benefícios ambientais, destaca-se que o biogás é um indutor da 
destinação e tratamento adequados de efluentes e resíduos, reduzindo o risco de 
contaminação do solo, ar e dos recursos hídricos. 
Além disso, o digestato produzido no processo de digestão anaeróbia pode ser 
utilizado como fertilizante do solo, reduzindo a demanda por fertilizantes químicos, que 
normalmente são explorados em áreas de mineração distantes das áreas de agricultura, 
causando impactos ambientais no local e durante a produção e transporte, questão que 
já foi comentada na Aula 2. 
Outro benefício importante é a redução das emissões de Gases de Efeito Estufa 
(GEE). A concentração dos GEE na atmosfera vem aumentando nas últimas décadas e 
pesquisas correlacionam isso ao aumento da temperatura global, o que trará muitos 
impactos ambientais, sociais e econômicos ao planeta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A produção de biogás, para ser utilizado como fonte de energia, pode gerar 
alguns benefícios sobre os GEE, dentre eles: a redução da emissão de CH4 quando o 
biogás produzido passa a ser coletado em aterros sanitários; e, a redução das emissões 
de gases nos sistemas que utilizam lagoas de armazenamento de efluentes devido a 
uma pré digestão anaeróbia que ocorre no efluente antes do mesmo ser encaminhado 
ao sistema de lagoas anaeróbias, reduzindo assim, a emissão de gás para atmosfera. 
Outro benefício ambiental é a substituição de combustíveis fósseis, como diesel, 
gás natural e gás liquefeito de petróleo (GLP), por um combustível renovável. 
Há também a vantagem de ser uma fonte de energia bastante distribuída no 
território, diferente de outras fontes que estão bastante concentradas, possibilitando a 
Definição 
Os Gases de Efeito Estufa (GEE) são compostos 
gasosos capazes de absorver radiação na frequência 
do infravermelho, aprisionando calor na atmosfera. 
Os GEE mais relevantes são: o vapor de água (H2O), 
o dióxido de carbono (CO2), o metano (CH4) e o 
óxido nitroso (N2O). 
 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
 22 
produção da fonte de energia próxima ao seu consumo, reduzindo a demanda de energia 
e de combustíveis das grandes usinas ou de locais distantes. 
Essa característica possibilita a redução dos impactos ambientais com a 
produção em grandes usinas de energia elétrica, como as hidrelétricas e com o 
transporte rodoviário de combustíveis por longas distâncias (emitindo poluentes e GEE), 
como o transporte de diesel do litoral brasileiro para o interior. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.1.2. Benefícios sociais e econômicos 
Dentre os benefícios sociais da produção e uso do biogás, está a melhoria da 
qualidade de vida de agricultores pela redução dos odores e moscas no sistema de 
tratamento dos efluentes da pecuária. Além disso, o agricultor passa a se sentir protetor 
do meio ambiente quando utiliza um sistema que trata mais adequadamente o efluente 
de sua produção. 
O uso do biogás para energia e do digestato para fertilização do solo, possibilita 
a redução dos custos da propriedade rural, indústria, aterro sanitário, estação de 
tratamento de esgoto ou qualquer outro tipo de planta de biodigestão. 
Outra possibilidade é que esses insumos (energia e fertilizante) sejam vendidos 
e possam gerar novas fontes de renda para as plantas de biogás, podendo ser indústrias, 
fazendas, estações de tratamento de esgoto, etc. Quando a produção de biogás é o foco 
do negócio, essa atividade passa a ser a impulsionadora de novos negócios. 
No caso da agricultura, a biodigestão e os seus produtos trazem benefícios 
como acesso à energia, a melhoria da qualidade de vida e a igualdade de gênero para 
as mulheres. Isso ocorre em regiões isoladas e/ou muito pobres onde as mulheres 
Para saber mais: 
Você poderá saber mais sobre o 
aquecimento global, acessando: 
Efeito Estufa e Aquecimento Global. 
Ministério do Meio Ambiente. Link: 
http://www.mma.gov.br/informma/item/19
5-efeito-estufa-e-aquecimento-global 
 
http://www.mma.gov.br/informma/item/195-efeito-estufa-e-aquecimento-global
http://www.mma.gov.br/informma/item/195-efeito-estufa-e-aquecimento-global
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
 23 
precisam buscar lenha diariamente para a cocção de alimentos, o que demanda várias 
horas do dia para essa atividade. 
Com o uso do biogás para cocção, essas horas tomadas para a busca de lenha 
podem ser aplicadas em atividades que geram mais renda para as famílias ou em estudo. 
Além disso, a substituição de lenha por biogás melhora a qualidade do ar no interior da 
residência, melhorando a saúde. 
Outra faceta dessa tecnologia na agricultura, é o incentivo aos jovens 
permanecerem na área rural por ser uma nova atividade produtiva e fonte de renda, 
pois a produção de biogás impulsiona a geração de empregos e o crescimento da 
economia da região, demandando serviços de engenharia, instalação, manutenção e 
insumos. 
Sobre o digestato, ele pode ser aplicado diretamente na propriedade em que é 
produzido, como fertilizante, possibilitando o aumento da produtividade e a redução de 
custos na agricultura, ou a valorização para venda como produto com maior valor 
agregado, o que pode gerar novas receitas para a planta de biodigestão. 
Por fim, o biogás não é apenas uma fonte de energia, mas sim, um mobilizador 
de desenvolvimento regional, pois pode ser produzido com substratos provenientes de 
diversas atividades produtivas e locais, como a agropecuária, indústria, aterros sanitários 
e estações de tratamento de efluentes. 
4.1.3. Benefícios para a segurança energética 
O biogás é considerado uma fonte de energia renovável, pois, pode ser 
produzido com matérias primas que se renovam em uma escala de tempo curta para a 
humanidade, ou seja, apenas meses ou anos é necessário para sua obtenção. 
Além dos benefícios já apresentados, a conversão do gás em energia tem 
grande importância parao aumento da oferta energética no país e a diversificação das 
fontes. 
A matéria prima para produção de biogás está distribuída por quase todas as 
regiões, como urbanas, industriais ou agrícolas, e isso possibilita que o biogás seja 
produzido em quase todo o país. 
Isso aumenta a segurança, a qualidade e a eficiência energética pois, a energia 
passa a ser produzida de forma distribuída e mais perto dos locais de consumo, podendo 
até ser produzido pelos próprios consumidores de energia, tornando-os autoprodutores 
e mais capazes de controlar esse insumo para suas atividades produtivas. 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
 24 
4.2. Biogás no Brasil 
Nos últimos anos, o uso de biodigestores para a produção de biogás voltou a 
ser discutida no Brasil, no embalo de projetos de visionários que acreditavam no 
potencial dessa fonte energética na busca pela sustentabilidade e de empresas que 
buscavam melhorias ambientais. 
Paralelo a isso, o setor de biogás na Europa, principalmente Alemanha, passou 
por um rápido desenvolvimento motivado pelas leis de incentivo e subsídios à geração 
de energias renováveis. 
Assim, o retorno do tema biogás e o grande potencial de produção do Brasil 
atraiu a atenção de instituições, como o governo, de empresas brasileiras e 
internacionais e centros de pesquisa e desenvolvimento, e desde 2008, vem gerando 
várias iniciativas no sentido de desenvolver e consolidar essa fonte de energia e de 
inseri-la definitivamente na matriz energética nacional. 
Destaca-se o papel de liderança da hidrelétrica Itaipu Binacional nessa 
retomada do setor de biogás no Brasil. A empresa possui diversos projetos de pesquisa 
e desenvolvimento na área de biogás em parceria com o Centro Internacional de 
Energias Renováveis-Biogás (CIBiogás), uma instituição científica, tecnológica e de 
inovação criada com seu apoio. 
O Centro tem como missão a promoção do desenvolvimento sustentável da 
cadeia do biogás e outras energias renováveis, sendo formado por diversas instituições 
que desenvolvem e/ou apoiam projetos relacionados às energias renováveis, contando 
com estrutura de um laboratório de biogás, no Parque Tecnológico Itaipu (PTI), em Foz 
do Iguaçu, e com unidades de produção e uso energético de biogás no Brasil. 
4.2.1. Potencial de produção de biogás do país 
O Brasil possui elevado potencial de geração de resíduos energéticos como 
vinhaça, palha e bagaço de cana-de-açúcar, palha de arroz, caroço de algodão, bagaço 
e caroço de frutas, além de resíduos urbanos como lixo, esgoto, resíduos de podas e 
capinas, e dejetos de animais, caso dos bovinos, suínos, frangos, peixes, entre outros. 
As Figuras 2 e 3, apresentam o potencial brasileiro de biogás e o potencial de 
suprimento energético de energia elétrica e combustível a partir do biogás. 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
 25 
Figura 2 - Potencial brasileiro de Biogás 
 
Fonte: ABIOGÁS (2017). 
 
Figura 3 - Potencial de suprimento energético com biogás 
 
Fonte: ABIOGAS (2017). 
4.2.2. Plantas de biogás existentes 
Até 2015, existiam no Brasil, cerca de 127 biodigestores em operação gerando 
biogás para uso energético (Figura 4), de acordo com o Relatório de Biogás e Biometano 
do Mercosul – 2017. Entretanto, de 2015 até 2018, diversos novos biodigestores foram 
instalados com a finalidade energética, sendo necessário realizar atualização desses 
dados. 
Os biodigestores instalados no Brasil, variam quanto ao arranjo produtivo como: 
indústria (sucroenergética, abatedouro de aves ou suínos, lacticínios e alimentos e/ou 
bebidas); agropecuária (suinocultura; avicultura de postura ou corte e bovinocultura de 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
 26 
leite ou corte); aterro sanitário (aterro sanitário); estação de tratamento de esgoto 
(esgoto e lodo de esgoto) e codigestão (codigestão de resíduos e efluentes). 
Figura 4 - Mapa de biodigestores instalados no Brasil até 2015 
 
Fonte: CIBiogás (2017). 
 
Segundo o Balanço Energético de 2017 (EPE, 2017), a capacidade instalada de 
geração de energia elétrica a partir do biogás no Brasil, no ano de 2016, foi de 119 MW. 
Contudo, o potencial técnico dos resíduos agrícolas no Brasil é de cerca de 14,3 
milhões de m³.dia-1 de biometano combustível e de 3.478 MW de capacidade elétrica 
instalada (EPE, 2014b). Para os resíduos sólidos urbanos, o potencial técnico é de 4,2 
milhões m³.dia-1 de biometano combustível e capacidade elétrica instalada de 868 MW 
(EPE, 2014c). 
Isso totaliza um potencial técnico de 18,5 milhões de m³.dia-1 de biometano 
combustível e 4.346 MW de capacidade instalada para a geração de energia elétrica. 
Destaca-se que esses valores desconsideram o potencial de esgoto sanitário e os 
resíduos industrias, como da indústria sucroenergética. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para saber mais: 
Para saber mais sobre as plantas de 
biogás, instaladas no Brasil, acesse o 
BiogasMap, no link: 
https://cibiogas.org/biogasmap 
 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
 27 
4.2.3. Casos de sucesso – Produção e uso energético do biogás 
• Granja São Pedro Colombari 
Localizada em São Miguel do Iguaçu, região Oeste do Estado do Paraná, a 
Granja São Pedro Colombari é uma propriedade pioneira no auto abastecimento 
energético no país, sendo seu foco econômico a suinocultura em terminação. 
Em 2006, foi instalado um biodigestor para tratar a biomassa residual da granja, 
visando a produção de biogás e geração de energia elétrica. Após dois anos, a unidade 
já operava em Geração Distribuída (GD), estando conectada à Companhia Paranaense 
de Energia (Copel). 
A granja possui cinco mil suínos, produzindo cerca de 45 m³ por dia de efluentes 
líquidos que são direcionados a dois biodigestores de lagoa coberta que operam em série. 
O plantel atual possibilita a produção diária de aproximadamente 770 m³ de biogás. 
Após filtrado, o biogás é aproveitado para geração de energia elétrica, 
apresentando potencial de produção de 32 MWh por mês. 
Além de ser autossuficiente em energia elétrica, a propriedade também usa o 
digestato proveniente do processo de tratamento do efluente, na lavoura, havendo a 
redução de custos com o fertilizando mineral já que parte do mesmo é substituído. 
A granja faz parte da nova economia rural, demonstrando o quanto a energia 
gerada por meio do aproveitamento do biogás é estratégica para o Brasil. Muito mais 
que ganhos ambientais, há ganhos sociais e econômicos. 
Figura 5 - Biodigestor da Granja São Pedro Colombari 
 
Fonte: CIBiogás (2016). 
 
 
 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
 28 
• Condomínio Ajuricaba 
O Condomínio de Agroenergia para Agricultura Familiar Ajuricaba, localizado em 
Marechal Cândido Rondon (PR), é formado por 33 pequenas propriedades rurais com 
atividades voltadas a suinocultura e bovinocultura. 
A biomassa residual produzida é tratada nas propriedades por meio de 
biodigestores de lagoa coberta ou biodigestor rígido, onde se produz biofertilizante e 
biogás. 
O biogás produzido é canalizado por meio de um coletor de biogás de baixa 
pressão, com 25,5 km de extensão, até uma Microcentral Termelétrica (MCT), 
possibilitando o aproveitamento de 821,8 m³ por dia de biogás, que gera energia elétrica 
em um grupo moto gerador de 104 kVA. Além disso, há aproveitamento interno do 
biogás em 16 propriedades para a cocção de alimentos. 
Desde agosto de 2014, o Condomínio opera em Geração Distribuída (GD), 
conectado à rede da Companhia Paranaense de Energia (Copel). 
O CIBiogás acompanha e monitora a Micro central Termelétrica (MCT) e as 
propriedades rurais, medindo a composiçãodo biogás, a eficiência do tratamento da 
biodigestão e a geração de energia. 
• Usina de biogás e biometano da ECOCITRUS 
A operação da planta-piloto de biometano, localizada junto a Usina de 
Compostagem da Ecocitrus, no município de Montenegro - RS, foi iniciada em 2012 e 
tem a capacidade para produzir 5 mil m³/dia de biogás. 
Criada por meio do Consórcio Verde Brasil, uma união entre as empresas 
Ecocitrus e Naturovos para a geração de um gás inteiramente natural e renovável, o 
biometano produzido a partir da valorização de substratos orgânicos, chamado pela 
empresa de GNVerde, contém 96% de metano, valor este que o equipara ao similar 
importado da Bolívia, podendo ser utilizado para a geração de energia elétrica, térmica 
e no abastecimento de veículos, entre outras aplicações. 
As frotas da Ecocitrus e da Naturovos já são abastecidas pelo GNVerde, que 
também é o primeiro gás veicular do Brasil sem a exploração de recursos naturais, e a 
Companhia de Gás do Estado do Rio Grande do Sul (Sulgás), será responsável pela 
distribuição e comercialização do GNVerde no Estado, operação esta que aguarda a 
regulação da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP). 
• Aterro Sanitário de Dois Arcos 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
 29 
A Dois Arcos foi constituída em 2008, sendo o primeiro Aterro Sanitário Privado 
construído na Região dos Lagos - RJ, proporcionando a 8 municípios vizinhos a 
oportunidade de dar destino e tratar seus resíduos urbanos de forma legal e adequada. 
O aterro realiza o tratamento de aproximadamente 700 toneladas de resíduos 
por dia e tem capacidade física de armazenamento por mais de 20 anos. A estimativa 
de produção de biometano é de 15 mil m³.dia-1. 
Figura 6 - Aterro sanitário de Dois Arcos 
 
Fonte: RUBÍM (2014). 
 
• Unidade de Demonstração Itaipu 
A Unidade de Demonstração Itaipu consiste em um complexo industrial para 
tratamento de biomassa composta por resíduos orgânicos gerados nos restaurantes da 
Itaipu Binacional e do Parque Tecnológico de Itaipu (PTI) e restos de poda de grama. 
O biogás gerado a partir do tratamento desses resíduos, é refinado e o 
biometano oriundo desse refino é utilizado como biocombustível para abastecer parte 
da frota de veículos da Itaipu Binacional. 
Para aproveitar ao máximo esse potencial os biorreatores foram pensados como 
sistemas com tecnologia adequada para alcançar a maior eficiência do processo biológico, 
além de custos adequados para o mercado brasileiro. 
Um ponto crítico é a construção de reator com características adequadas para 
agitação dos substratos e aquecimento. A tecnologia europeia disponível atualmente é 
em concreto armado ou aço, ambas com alto custo de implantação. 
Devido a isso, buscou-se uma solução diferente com material leve, a fibra de 
vidro, mesmo material utilizado em embarcações, e por meio de um método de produção 
pré-fabricado se mostrou viável já que não sobrecarrega as fundações. 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
 30 
O biorreator foi produzido em placas que foram transportadas até o local da 
planta e montadas, havendo como característica o fator modularidade, que permite a 
remontagem do reator ou adaptações, apenas trocando as placas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.2.4. Políticas e regulação 
O Brasil possui uma posição muito favorável para a produção de biogás, pois é 
o maior país tropical do mundo, recebendo durante todo o ano intensa radiação solar 
que é a base da produção de biomassa. 
Além deste fator, o país possui grande geração de resíduos urbanos e uma 
agroindústria muito representativa, especialmente composta pelas atividades de 
produção de grãos e proteína animal, as quais favorecem enormemente o país a 
desenvolver tecnologias de energias renováveis e limpas, aproveitando os resíduos (e 
consequentemente, o biogás) gerados por estas atividades. 
Para o aproveitamento desse potencial é importante que o mercado tenha um 
ambiente regulatório favorável e que incentive o desenvolvimento do setor. No Brasil há 
várias fontes de incentivos que auxiliam o desenvolvimento do mercado de energia da 
biomassa residual, tais como: Plano Nacional de Agroenergia; Programa de Agricultura 
de Baixo Carbono (Programa ABC); o Programa Nacional para a Agricultura Familiar 
(PRONAF); entre outros. 
A maioria destes programas preveem incentivos que propiciam créditos 
diferenciados para inovação e transferência de tecnologia que garantam a 
sustentabilidade da cadeia produtiva da agroenergia. 
O biogás vem se consolidando no Brasil principalmente pela versatilidade de 
aplicações, onde no ano de 2016 o setor cresceu 30% e a tendência é de continuar 
crescendo nos próximos anos. 
Para saber mais: 
Você pode buscar mais informações 
sobre algumas plantas de biogás no 
Brasil em: https://cibiogas.org/uds 
 
https://cibiogas.org/uds
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
 31 
Diferentes fatores têm influenciado neste cenário mais favorável para o 
crescimento do biogás no Brasil, entre eles está a consolidação da geração distribuída 
pela Resolução Normativa n° 482/2012, revisada por meio da Resolução Normativa n° 
687/2015 da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), que aprimorou as 
possibilidades de uso do Sistema de Compensação de Energia Elétrica. 
Outro avanço importante foi o reconhecimento pela Agência Nacional do 
Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) através da resolução nº 08/2015 e 
posteriormente Resolução nº 685/2017, que permite o uso do biometano proveniente 
de resíduos agrossilvopastoris, aterros e esgoto para abastecimento veicular e para 
injeção na rede de gás natural. 
Os resultados desse novo cenário já começaram a aparecer, em 2016 pela 
primeira vez, um projeto em larga escala de biogás venceu um leilão A-5 de energia, 
tendo sido negociado 20,8 MW. 
Ainda em 2016 teve início, em uma granja de aves poedeiras no município de 
Santa Helena no oeste do Paraná, o projeto híbrido de produção de biogás com aplicação 
de geração de energia em GD e produção de biometano. 
Em junho de 2017 ocorreu outro resultado importante, a inauguração da 
Unidade de Demonstração de Biogás e Biometano da Itaipu Binacional, sendo a primeira 
unidade do país a produzir biogás e biometano a partir da mistura de esgoto, restos de 
poda de grama e resíduos orgânicos de restaurantes e a abastecer veículos da frota de 
Itaipu e do CIBiogás, como já citado anteriormente. 
Assim, percebe-se que, além do conhecimento do mercado brasileiro quanto às 
tecnologias existentes, vantagens econômicas e ambientais do sistema de produção do 
biogás, é de suma importância que existam incentivos do Governo Federal e de esferas 
locais para o desenvolvimento desse setor. 
Na Figura 7 é apresentado um esquema com as principais leis e regulações dos 
últimos anos relacionadas ao biogás. 
Resumindo, algumas políticas e regulações que envolvem a utilização de 
biomassa para produção e uso do biogás como fonte energética no Brasil: 
• Lei federal nº 12.187/2009, instituiu a Política Nacional de Mudanças Climáticas; 
• Lei Federal nº 12.305/2010, que trata da Política Nacional de Resíduos Sólidos 
(PNRS); 
• Resolução ANP Nº 8 de 30/01/2015; 
• Resolução ANP Nº 685 de 29/06/2017. 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
 32 
• Resolução ANEEL nº 482/2012, que trata da compensação de energia elétrica de 
mini e micro geradores de energia conectados em Geração Distribuída (GD); 
• Resolução ANEEL nº 05/2014, regulamenta a comercialização de energia de mini 
e micro geradores. 
• No estado do Rio de Janeiro: Lei Estadual nº 6361, de 18 de dezembro de 2012 
torna mandatória a injeção de 10% debiogás proveniente de RSU (Resíduos 
Sólidos Urbanos) na rede da distribuidora local de gás canalizado. 
• Em São Paulo: Lei Estadual nº 13.798, de 9 de novembro de 2009, que institui a 
Política Estadual de Mudanças Climáticas, regulamentada pelo Decreto nº 55.947, 
de 24 de junho de 2010; 
• Em São Paulo: Decreto Estadual no 58.659 de 4 de dezembro de 2012, instituiu 
o Programa Paulista de Biogás e Biometano de São Paulo; 
• Em São Paulo: Decreto nº 60.001/2013, reduz a base de cálculo do imposto 
incidente nas saídas internas de biogás e biometano, de forma que a carga 
tributária corresponda ao percentual de 12% (antes era 18%); 
• Em São Paulo: Decreto 60.298/2014, deferi a produção de biogás ou biometano 
e geração de energia elétrica ou térmica a partir de biogás ou biometano; 
• Em São Paulo: Decreto 59.039/2013, deferi o tratamento e disposição de RSU 
com geração de energia elétrica e térmica; 
Em 2018 a consolidação do biogás ganhou outro aliado: o programa RenovaBio, 
lançado pelo Governo Federal, que tem como objetivo dar competitividade aos processos 
de produção, comercialização e uso de biocombustíveis, com estímulo à sua concorrência 
com os combustíveis fósseis. 
 
 
 
Figura 7 - Linha do tempo de leis e regulações para o biogás no Brasil 
 
Fonte: ABIOGAS (2017). 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
 34 
4.2.5. Associações e instituições do setor 
O retorno do tema biogás e o grande potencial de produção do Brasil vem 
atraindo, desde 2008, a atenção de instituições de governo, de empresas brasileiras e 
internacionais, e centros de pesquisa e desenvolvimento, que buscam promover várias 
iniciativas no sentido de desenvolver e consolidar essa fonte de energia e de inseri-la 
definitivamente na matriz energética nacional. 
Destaca-se o papel de liderança da hidrelétrica Itaipu Binacional nessa 
retomada do setor de biogás no Brasil. A empresa possui diversos projetos de pesquisa 
e desenvolvimento na área de biogás em parceria com o Centro Internacional de 
Energias Renováveis-Biogás (CIBiogás-ER), uma instituição científica, tecnológica e de 
inovação criada com seu apoio. 
O Centro é formado por 22 instituições que desenvolvem e/ou apoiam projetos 
relacionados às energias renováveis. Sua estrutura conta com um laboratório de biogás, 
no Parque Tecnológico Itaipu (PTI), em Foz do Iguaçu, e com 12 unidades demonstração 
de produção de biogás e biometano no Brasil. Sua missão é promover o desenvolvimento 
sustentável da cadeia do biogás e outras energias renováveis. 
A Associação Brasileira do Biogás e do Biometano (ABiogás) é uma pessoa 
jurídica de direito privado, de âmbito nacional e sem fins lucrativos, que nasceu em 2013 
pela união de pessoas e empresas que desejam ver esses biocombustíveis disseminados 
na matriz energética brasileira. 
A ABiogás tem como objetivo congregar os interesses das sociedades, 
estabelecidas no país e no exterior, que se dediquem ao desenvolvimento da produção 
e do consumo do biogás e do biometano, divulgando e promovendo estas fontes de 
energia, no sentido de possibilitar sua efetiva e significativa participação na matriz 
energética brasileira. 
Essa associação também trabalha para o fortalecimento do setor seja na busca 
por novos associados, ou atuação nas agências reguladoras Aneel e ANP, no 
planejamento, na Empresa de Pesquisa Energética (EPE), no núcleo de políticas públicas 
e de estado, no Ministério de Minas e Energias (MME) e nas empresas estaduais de gás 
e distribuidoras de energia elétrica. 
4.2.6. Barreiras para implementação da fonte energética - biogás 
Quando o assunto é bioenergia o Brasil logo se destaca a produção e consumo 
de biocombustíveis para transportes. Os avanços em tecnologia no Brasil são 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
 35 
comparados aos da Itália e EUA, e desde a década de 1970, o Brasil vem aumentado 
rapidamente a produção de biocombustíveis, tanto bioetanol quanto biodiesel. 
A partir 2003, os veículos que funcionam igualmente a gasolina ou a bioetanol 
aumentaram de zero para quase 80% de participação de mercado, em apenas quatro 
anos, substituindo os veículos tradicionais a gasolina. 
O crescimento das indústrias de cana-de-açúcar e bioenergia levou à inovação 
não só no setor de transportes, mas também na geração agrícola, bioquímica e elétrica. 
Esta transição foi possível devido a políticas efetivas impulsionadas pelo forte apoio das 
universidades, associações e empresas, como taxas de carbono, mesclagem de 
mandatos e investimentos em pesquisa e desenvolvimento. 
Atualmente cortes orçamentários promovidos no Ministério da Educação e no 
Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) resultaram em fortes 
restrições orçamentárias para as Universidades e Instituições de Ciência e Tecnologia, 
refletindo no desenvolvimento científico e tecnológico do setor agrícola. 
É necessário investimento em pesquisa e inovação para se manter competitivo 
no mercado e incentivos políticos para tornar o biogás tão competitivo quanto ao 
bioetanol. 
Algumas barreiras foram levantadas no projeto Probiogás em parceria com a 
GIZ (2015), a partir de entrevistas com diferentes atores, como: empresários, 
distribuidores de gás natural, concessionárias de energia elétrica, entes financiadores, 
associações de municípios e instituições setoriais. Sendo levantados: 
• Relação desfavorável entre os custos de um projeto e seus benefícios 
comerciais; 
• Baixa disseminação de conhecimento, acesso a informações técnicas, 
comerciais e legais; 
• Baixo número de projetos consolidados; 
• Ausência de políticas específicas relacionadas ao biogás; 
• Dificuldades para o aproveitamento de linhas de financiamento; 
• Custos consideravelmente altos de importação de tecnologias; e, 
• Falta de know-how próprio e de pessoal capacitado para operar e 
manter biodigestores. 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
 36 
4.3. Biogás no mundo 
Em todo o mundo, o biogás é fornecido a uma variedade de usos ou mercados, 
incluindo eletricidade, calor e combustíveis. Em muitos países, o gás é usado para 
combustão direta em fogões domésticos e as lâmpadas de gás são cada vez mais comuns. 
O uso de biogás para o transporte é dominante na região da União Europeia 
(UE) e os países líderes na produção de biogás são a Alemanha, Índia e China, sendo 
que nos países industrializados, a geração de energia é o principal objetivo em grande 
parte das plantas de biogás, no entanto, na maioria dos países em desenvolvimento, 
essa geração é rara. 
Outra tecnologia de conversão comprovada para a obtenção de biogás é a 
criação de gás de síntese por meio da gasificação termoquímica. Nesse método a 
matéria-prima provém de origem celulósica, onde o biogás é chamado de Bio-SNG 
(Synthetic Natural Gas), que pode ser usado em turbinas a gás para produção de 
eletricidade e/ou calor. 
Nos últimos anos, o uso da biomassa vem aumentando a sua participação nos 
países em desenvolvimento da Ásia e da África, pois a população representativa não tem 
acesso à eletricidade, e devido a isso os sistemas de biogás e bioenergia descentralizada 
estão se tornando mais competitivos em termos de custos. Porém, o uso de biomassa 
para eletricidade é proeminente na Europa e na América do Norte, produzido a partir de 
produtos florestais e resíduos. 
Já as instalações de cogeração permitem o uso combinado de calor e 
eletricidade, onde a eficiência combinada de produção ultrapassa 80%. Há plantas de 
cogeração na Índia, Ilhas Maurício, Quênia e Etiópia, que usam resíduos agrícolas como 
bagaço. 
 Os continentes europeu e americano contribuem com mais de 70% de todo o 
consumo de biomassa para a eletricidade, e embora que desde 2015 o númerode usinas 
de biogás na Europa esteja se estabilizando, a Capacidade Elétrica Instalada (IEC) está 
em alta, com aumento de 5.827 MW entre 2010 a 2016. 
Somente em 2016, o IEC cresceu 9% (858 MW) e esse crescimento 
desenvolveu ao longo dos anos principalmente à construção de plantas que utilizam 
substratos agrícolas, gerando mais de 2.940 MW (EUROPENA BIOGAS, 2016). 
Com avanços tecnológicos e pesquisa e desenvolvimento contínuos para 
comercializar o uso de biogás para geração de energia, o mercado de geração está 
buscando dar alguns passos positivos nos próximos anos. Um bom exemplo disso é a 
recente parceria entre Dong Energy e Novozymes, Novo Nordisk e Bigadan na 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
 37 
investigação da possibilidade de criar biogás a partir da biomassa. Além disso, uma 
planta de 20 MW está em operação em Gotemburgo desde 2014, usando bolinhas de 
madeira para produzir biometano. 
4.4. Biodigestores domésticos 
Na Bolívia, um Programa Nacional de Biogás foi promulgado em 2013, que 
pretendia organizar a instalação de 6.500 unidades domésticas de digestor de biogás 
até 2017 e estabelecer um mercado viável para o fornecimento e manutenção dessas 
unidades a longo prazo. 
Os benefícios secundários declarados neste plano incluíam uma redução no uso 
de lenha para necessidades de energia doméstica com melhorias associadas no ambiente 
doméstico e condições de saúde, além de melhorias na produtividade agrícola em 
pequena escala, desde o acesso mais fácil a uma forma de energia moderna e 
sustentável. 
Atualmente, os sistemas agrícolas de tratamento de dejetos constituem o uso 
mais comum da tecnologia. Cerca de seis a oito milhões de digestores de pequena escala 
e baixa tecnologia são utilizados no Extremo Oriente (principalmente China e Índia) para 
fornecer biogás para cocção e iluminação. 
Na Índia, onde a tecnologia do biogás é conhecida há mais de cem anos, o 
Projeto Nacional de Desenvolvimento do Biogás, lançado pelo governo em 1981, resultou 
na instalação de 3,4 milhões de biodigestores domésticos. 
Na África, foi implementado o Programa de Parceria Africana de Biogás II (ABPP 
II), financiada pelo Ministério da Cooperação para o Desenvolvimento da Holanda (DGIS), 
em 5 países, a saber: Uganda, Quênia, Tanzânia, Etiópia e Burkina Faso. 
A ABPP II é uma continuação do Programa de Biogás Doméstico do Uganda 
(UDBP), iniciado em 2009. A Fase II da UDBP visava contribuir para a consecução do 
objetivo político de Uganda, em 2017, de 61% da energia fornecida a partir de fontes 
renováveis. 
O objetivo da UDBP II era construir 13.100 digestores de biogás até 2017, o 
que proporcionaria 78.600 agricultores com energia limpa para cozinhar e iluminar. 
O projeto enfatiza o papel das mulheres no setor de biogás e o impacto que 
tem a culinária limpa em mulheres e crianças, seja na redução da ingestão de fumaça 
ou na melhoria no saneamento local. Outro fator é a melhoria na produção agrícola com 
o emprego do digestato. 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
 38 
4.5. Biogás na Europa 
A União Europeia (UE) demonstra um papel de liderança mundial na área de 
biogás, com a sua produção de 9,8 Mtep de biogás (2016), e em termos de energia 
primária, responde por cerca de 60% da produção mundial. 
A Alemanha é o país europeu que tem feito os maiores progressos neste 
domínio, com uma produção tanto quanto 5.067,6 ktoe ano-1, dos quais uma parte de 
4.414,2 ktoe ano-1 resulta dos processos de digestão anaeróbia (e codigestão) de 
matrizes orgânicas selecionadas. 
O Reino Unido é o segundo maior produtor da Europa, com uma geração de 
1.764,8 ktoe ano-1, sendo que 84% do biogás são provenientes de aterros sanitários e 
o restante produzido em estações de tratamento de esgotos (digestão do lodo). A Itália 
(1.095,7 ktoe ano-1) e a França (349,6 ktoe ano-1) seguem na lista dos maiores 
produtores europeus de biogás. 
A tendência de produção de biogás, de acordo com as linhas de ação da UE, é 
caracterizada por um aumento progressivo na produção de biogás em plantas de 
digestão anaeróbica e codigestão, de matrizes orgânicas selecionadas e uma diminuição 
progressiva da produção de aterros sanitários, com uma estimativa de 28,0 Mtoe.ano-1 
a serem produzidos em 2020, de acordo com os Planos Nacionais de Energias renováveis 
da UE. Os usos do biogás são direcionados principalmente para a produção de 
eletricidade e calor. 
No entanto, há vários casos de conversão de biogás em biometano a ser 
injetado na rede de GNV ou para ser usado diretamente como gás combustível em 
veículos. Esta tendência ocorre principalmente em alguns países do centro-norte da UE, 
que têm implementado uma política eficaz para promover o uso de biometano para 
transportes públicos e privados. 
Segundo a European Biogás Association (EBA), a Europa tinha mais de 17 mil 
plantas de biogás em 2016 (EBA, 2018) (Figura 8), o que representa um crescimento de 
quase três vezes em relação a 2009 (Figura 9). Esse crescimento ao longo dos anos 
ocorreu devido aos incentivos dados pelos governos, principalmente as tarifas 
subsidiadas de energia elétrica, como vem acontecendo na Alemanha. 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
 39 
Figura 8 - Plantas de biogás instaladas na Europa até 2016 
 
Fonte: Adaptado de Europena Biogas (2016). 
 
Figura 9 - Crescimento no número de plantas no biogás 
 
Fonte: EBA (2018). 
Desse número de plantas na Europa, mais de 10 mil estão alocadas na 
Alemanha (Figura 10), e em termos de produção de biogás, a quantidade total de 
eletricidade produzida foram de 60,6 TWh, um número que corresponde ao consumo 
anual de 13,9 milhões de residências europeias.
 
 
Figura 10 - Plantas de biogás instaladas na Europa até 2016 
 
Fonte: Clean Energy Wire (2016). 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panorama de biogás 
 41 
Nos últimos anos, houve um aumento significativo na produção de biometano 
na Europa, mostrando uma tendência de conversão de geradores de energia elétrica 
para biometano. 
 No final de 2016, haviam 480 plantas produzindo e suprindo a rede de GNV na 
Europa, com destaque a Alemanha com 194 plantas, seguido de Reino Unido (85 plantas) 
e Suécia (63 plantas). Segundo Eurobserv’er (2017) o número de plantas tem 
aumentado consideravelmente e essa tendência é acentuada pela transferência dos 
incentivos governamentais da energia elétrica para o biometano. 
Estes números refletem um claro desenvolvimento na Europa, mostrando que 
a indústria de biogás é madura, capaz de resistir a tempos menos lucrativos e, ao mesmo 
tempo, busca oportunidades com sucesso. Pode-se esperar então que essas tendências 
positivas continuem no curto prazo. 
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS 
Neste curso, aprendemos na Aula 1 sobre o processo de produção e 
aproveitamento energético do biogás, analisando as características dos substratos, os 
dados sobre potencial de produção de biogás, pré-tratamento do substrato e tecnologias 
de digestão anaeróbia para tratamento e produção de biogás. 
Além disso, na segunda aula foi repassado conhecimentos a respeito das 
principais características e aplicações do biogás, sendo visto conceitos sobre tratamento, 
armazenamento e transporte de biogás. 
Ademais, nesta última aula, o foco do estudo foi voltado a operação, 
monitoramento, manutenção, arranjos tecnológicos, modelos de negócio e viabilidade 
técnica, econômica e financeira, para plantas de biogás. 
Espero que tenham aproveitado o conteúdo disponibilizado e que este material 
tenha auxiliado na obtenção de conhecimentos sobre a cadeia do biogás. 
 
 
 
 
 
 
Operação e manutenção de plantas de biogás, arranjos de viabilidade 
econômica e panoramade biogás 
 42 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
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de estações de tratamento de esgoto sanitário. Norma Técnica - Rio de Janeiro: 
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