Biogás e Biodigestores (1)

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Trabalho de Pesquisa
Termometria, Calorimetria e Termodinâmica.
· Biogás e Biodigestores
Nome: Vitor da Silva de Lima 
Israel dos Santos Macedo 
Profº José Arnaldo.
Curso: Mecatrônica Industrial- Fatec Garça-SP
Biogás
O biogás é produzido a partir da mistura de dióxido de carbono e metano, ele é usado como combustível para fogões, motores e geração de energia elétrica.
Biogás é um tipo de gás inflamável produzido a partir da mistura de dióxido de carbono e metano, por meio da ação de bactérias fermentadoras em matérias orgânicas. A fermentação acontece em determinados patamares de temperatura, umidade e acidez.
Artificialmente esse processo ocorre através de um equipamento, o biodigestor anaeróbico. O próprio metano não possui cheiro, cor ou sabor, mas os outros gases apresentam odor desagradável. O biogás é uma fonte energética renovável, por essa razão é considerado um bicombustível.
A matéria-prima usada na produção do biogás é de origem orgânica, são aproveitados materiais como esterco (humano e de animais), palhas, bagaço de vegetais e lixo. Essa fonte energética pode ser utilizada como combustível para fogões, motores e na geração de energia elétrica.
No entanto, devido a alta concentração de metano (cerca de 50%) e de dióxido de carbono (acima de 30%), o biogás é um dos principais poluentes  do meio ambiente, pois contribui diretamente para o aumento do efeito estufa. Pode ser considerado até 21 vezes mais poluente que o gás carbônico.
 
Usina de biogás
A instalação de biodigestores para produção de biogás é recomendada para áreas rurais e determinados espaços urbanos. Países como China e Índia contam com um grande número desse equipamento em pequenas cidades e propriedades rurais. No Brasil, os biodigestores são instalados, majoritariamente, na zona rural. Há intenção de implantá-los em grandes cidades brasileiras, no entanto, a capacidade de processamento do equipamento não acompanha a quantidade de lixo, para superar essa dificuldade seria preciso milhares de biodigestores.
A utilização desse tipo de fonte energética é favorável para contribuir para a questão do lixo, uma vez que os resíduos orgânicos são as matérias-primas.
Este tipo de energia nos leva à questão tão importante de buscar novas fontes de energia alternativa, porque o mundo precisa encontrar fontes energéticas para substituir as tradicionais, como petróleo, carvão e usinas hidrelétricas, que provocam grande poluição e impactos ambientais.
Biodigestores
Biodigestor vem sendo uma tecnologia social visando a busca de energia acessível (térmica, elétrica e veicular), limpa, alternativa e sustentável.
São centrais ou compartimentos fechados que acelera a decomposição de matéria orgânica, tendo diversos produtos desse processo que de uma só vez produz o biogás e biofertilizante além de resolvem o problema de direcionamento de lixo, são capazes de gerar energia e ainda fortalecer o campo.
		 
Modelo usado no Campo						Modelo Industrial
Os materiais orgânicos utilizados no biodigestor podem ser os resíduos de produção vegetal (folhas, palhas, restos de cultura), de produção animal (como esterco e urina), de atividades humanas (fezes, urina, lixo doméstico) e resíduos industriais. Os resíduos orgânicos chamados de substrato são imersos em água e privados de oxigênio.
A decomposição que a matéria orgânica sofre dentro do biodigestor chama-se digestão anaeróbica, que é realizada através da atividade de bactérias anaeróbicas. Durante esse período, os resíduos formam um gás composto de metano e algumas outras substâncias: O Biogás. Esse precioso gás pode ser usado como propulsor para motores geradores de energia, aquecedores a gás, geladeiras além de poder ser utilizado como gás de cozinha, uma solução frente ao preço atual do gás tradicional, proveniente de resíduos fósseis que emitem gases poluentes.
Existem diversos tipos de biodigestores, cada um com características próprias de operação, que dependem do tipo de material utilizado, das condições locais, etc. Mas basicamente um biodigestor é composto por um recipiente que abriga e permite a digestão da matéria, cujo interior é protegido do contato com o ar atmosférico para que a biomassa seja metabolizada por bactérias anaeróbias, um sistema de entrada do material que será digerido, um sistema de descarga do efluente (biofertilizante) e um armazenador de biogás (gasômetro).
Alguns fatores como temperatura, PH, umidade e disponibilidade de nutrientes para as bactérias são fundamentais para que o processo de biodigestão ocorra. Esses fatores influenciam o desenvolvimento e a atividade das bactérias digestoras. O período em que o material orgânico permanece no biodigestor até sua completa degradação é chamado de tempo de retenção. Esse tempo varia de acordo com o volume de material depositado no biodigestor, sendo que cada biodigestor possui uma capacidade limite de absorção de matéria orgânica.
O biodigestor consiste em três partes: numa caixa se coloca o esterco misturado à água. A fermentação do esterco (biomassa) ocorre num tanque circular, por meio da digestão anaeróbica de bactérias, resultando na produção do biogás. Da caixa de descarga sai o biofertilizante e o adubo orgânico ricos em nutrientes, resultado final da fermentação do esterco animal.
O biogás, produzido pela digestão anaeróbia em um biodigestor, é uma mistura gasosa composta principalmente por dióxido de carbono e metano. O biogás é uma fonte de energia renovável que pode ser usada para a geração de energia elétrica e de energia térmica. 
Após a produção do biogás, a biomassa digerida deixa o interior do biodigestor sob a forma líquida, rica em húmus e nutrientes. Esse biofertilizante é um excelente adubo natural que melhora a qualidade e produtividade do solo.
Os biodigestores podem ser usados para o tratamento de dejetos oriundos da agropecuária em propriedades rurais, de esgotos residenciais em pequenas comunidades e de dejetos industriais, principalmente em indústrias de alimentos. Sua utilização é bastante benéfica, pois contribui para reduzir a emissão de gases do efeito estufa e a poluição dos recursos naturais. Além disso, os produtos resultantes da biodigestão (biogás e biofertilizante) podem ser aproveitados.
		
Referências:
· FREITAS, Eduardo de. "Biogás"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/geografia/biogas.htm Acesso em 01 de junho de 2020.
· Deganutti, R.; Palhaci, M. C. J. P.; Rossi, M.; Tavares, R.; Santos, C. Biodigestores rurais: modelo indiano, chinês e Batelada. Bauru-SP, 2008.
· Rizzoni, L. B.; Tobias, A. C. T.; Del Bianchi, M.; Garcia, J. A. D. Biodigestão anaeróbia no tratamento de dejetos de suínos. Revista Científica Eletrônica De Medicina Veterinária, Alfenas, p.7-8, 2012.
· https://www.fbb.org.br/pt-br/midiateca-audios/conteudo/ods-7
· https://ecopepbr.blogspot.com/2017/10/biodigestores-energia-rentavel.html?m=
· http://xandaohistoria.blogspot.com/2012/08/biossistemas-integrados.html?m=1