51126320-Biogas-o-Combustivel-Do-Futuro-por-Alcimar-Nunes-de-Paula

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1 
 
 
 
ALCIMAR NUNES DE PAULA 
 
 
 
 
 
BIOGÁS: O COMBUSTÍVEL DO FUTURO 
 
 
 
 
 
Monografia apresentada ao Departamento de Engenharia da Universidade 
Federal de Lavras, como parte das exigências do curso de Pós-Graduação Lato 
Sensu em Fontes Alternativas de Energia, para a obtenção do título de 
especialista em ENERGIA ALTERNATIVA 
 
 
 
 
 
Orientador 
Prof. Vitor Hugo Teixeira 
 
 
 
 
LAVRAS 
MINAS GERAIS – BRASIL 
2006 
 
2 
 
ALCIMAR NUNES DE PAULA 
 
 
 
BIOGÁS: O COMBUSTÍVEL DO FUTURO 
 
 
Monografia apresentada ao Departamento de Engenharia da Universidade 
Federal de Lavras, como parte das exigências do curso de Pós-Graduação Lato 
Sensu em Fontes Alternativas de Energia, para a obtenção do título de 
especialista em ENERGIA ALTERNATIVA. 
 
 
 
 APROVADA em ______ de ___________ de 2006 
 
 
 Prof. _________________________ 
 
 
 Prof. _________________________ 
 
 
Prof. ___________________ 
UFLA 
(Orientador) 
 
 
 LAVRAS 
MINAS GERAIS – BRASIL 
2006 
 
3 
 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
 
 
 
 
 
Ao Professor _________ por sua competência, firme e sábia orientação que nos 
permeou durante todo o processo. 
 
Aos Colaboradores com as nossas pesquisas, pela desinteressada doação, 
embora seja de grande importância. 
 
Aos queridos membros da nossa família, pelo empenho, envolvimento e carinho 
do acompanhamento. 
 
A Deus que conhece amplamente os nossos corações. 
 
4 
 
 
 
RESUMO 
 
 
 O presente trabalho apresenta uma breve exposição sobre o Biogás, o 
combustível do futuro. Abordaremos conceitos, situações de uso do Biogás, 
como: energia elétrica produzida a partir do lixo urbano, como biofertilizante, 
utilizando o biogás para substituir derivados de petróleo e até mesmo como 
combustível automotivo; reduzindo os riscos de contaminação do meio 
ambiente. 
 
 
 
ABSTRACT 
 
 
 The present work presents an abbreviation exhibition on Biogás, the fuel 
of the future. We will approach concepts, situations of use of Biogás, as: electric 
power produced starting from the urban garbage, as biofertilizante, using the 
biogás to substitute derived of petroleum and even as automotive fuel; reducing 
the risks of contamination of the environment. 
 
5 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
 
RESUMO..............................................................................................................4 
LISTA DE FIGURAS...........................................................................................7 
LISTA DE TABELAS..........................................................................................8 
1- INTRODUÇÃO................................................................................................9 
2- BIOGÁS .........................................................................................................11 
2.1 - O que é? .................................................................................................11 
2.2 - A Utilização do Biogás ..........................................................................15 
3 – CHINA: PIONEIRA NA PRODUÇÃO DE BIOGÁS .................................18 
3.1 – Uma pequena fazenda rural na China usando o biogás. ........................20 
3.2 – Os progressos alcançados na cidade de Mianyang................................21 
3.3 - Algumas mudanças com a produção de biogás......................................22 
4 – OS BIODIGESTORES.................................................................................24 
4.1 – A utilização do biodigestor....................................................................26 
4.2 - Problemas enfrentados com biodigestores .............................................26 
4.3 - O biofertilizante .....................................................................................28 
5 – EXEMPLO DE BONS RESULTADOS DO BIOGÁS NO BRASIL ..........31 
5.1 – Biodigestor rural no Rio Grande do Norte ............................................31 
5.2 – As vantagens econômicas......................................................................31 
5.3 – O Projeto e a Ativação do Biodigestor ..................................................33 
5.4 – A manutenção e a integração do biodigestor na fazenda.......................35 
6 – POTENCIAL DE ENERGIA VINDA DO LIXO ........................................36 
6.1 – Biogás produzido com lixo urbano gera energia elétrica no Brasil.......38 
6.2 - O Mercado de Carbono ..........................................................................41 
 
6 
 
7 - BIOGÁS EM SUBSTITUIÇÃO A DERIVADOS DE PETRÓLEO............45 
7.1 – A segurança do Biogás como combustível automotivo.........................46 
7.2 – O fator poluição.....................................................................................48 
8 – O FUTURO DO BIOGÁS A PARTIR DA CENTRAL DE RESÍDUOS DO 
VALE DO AÇO .................................................................................................50 
8.1 - Central de Resíduos recebe lixo e material inservível ...........................50 
8.2 – Projeto sobre aterro sanitário, prevê o uso do biogás. ...........................53 
8.3 – Descrição do projeto..............................................................................53 
8.4 - Considerações sobre o biogás gerado em aterros sanitários...................54 
9 – LEGISLAÇÃO SOBRE ENERGIAS RENOVÁVEIS NÃO RESPEITA 
PROTOCOLO DE QUIOTO..............................................................................57 
10 – CONCLUSÃO............................................................................................60 
11 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................61 
 
 
 
 
 
7 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
 
 
Figura 1 – Modelo de Biodigestor ......................................................................26 
Figura 2 – Biodigestor Rural com campânula de vinil .......................................31 
Figura 3 - Parte visível do sistema de agitação: compressor, cilindro de 
armazenamento e filtros......................................................................................34 
Figura 4 - Motor veicular utilizará biogás para bombear biofertilizante ............35 
Figura 5 – Caminhão coletor descarregando o lixo na Central de Resíduos do 
Vale do Aço. .......................................................................................................51 
Figura 6 – Área da Central de Resíduos do Vale do Aço. ..................................52 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 
 
LISTA DE TABELAS 
 
 
 
 
Tabela 1 - Composição média da mistura gasosa ...............................................11 
Tabela 2 – Poder Calorífico Inferior de diferentes Gases:..................................12 
Tabela 3 - Equivalências Energéticas .................................................................14 
Tabela 4 - Características do Biodigestor da Fazenda Bebida Velha .................32 
Tabela 5 – Grau de segurança na utilização de gás natural ................................48 
 
 
 
 
 
9 
 
1- INTRODUÇÃO 
 
 
 A partir de um ponto de vista histórico panorâmico analisaremos as 
diversas mudanças profundas na sociedade desde a Revolução Industrial, 
quando várias zonas rurais começaram a migrar para os grandes centros 
urbanos, em busca de emprego e consumindo cada vez mais produtos 
industrializados. Com isso as regiões rurais tiveram que mudar seu modelo de 
produção de alimentos para suprir a demanda das aglomerações urbanas. 
Atividades como a suinocultura, lançaram mais e mais efluentes, contaminando 
os recursos hídricos e o solo. 
 Os produtores rurais começaram a exigir mais energia através de 
madeira e carvão e mais tarde de derivados de petróleo, e ao mesmo tempo 
começaram a descartar muita matéria orgânica como o lixo. 
 O biogás se apresenta nesse contexto como uma solução viável para a 
maioria dos problemas, porque utiliza os próprios dejetos e materiais orgânicosdesperdiçados, que contaminam o meio ambiente; além de economizar madeira 
e carvão, evitando os impactos ambientais na construção de hidrelétricas, 
contaminação do solo e dos recursos hídricos. Enfim, o biogás fornece uma 
forma de energia versátil e de baixo custo, e adubo orgânico de alta qualidade, o 
que influencia diretamente na balança comercial do agronegócio brasileiro, 
trazendo divisas para o país. 
 Obtido a partir de um processo que degrada a matéria orgânica, 
possibilitando a produção de energia térmica e elétrica, o biogás vem de uma 
forma inexorável proporcionar novas aplicações para os resíduos das 
explorações agro-pecuárias, da atividade industrial e esgotos. 
 
 
 
10 
 
 
OBJETIVOS 
 
 
 
 
 
• Estudar a viabilidade do biogás como solução para o problema 
ambiental da suinocultura; 
• Conhecer os primórdios da produção de biogás na China; 
• Viabilizar o biogás como ferramenta de apoio à balança comercial; 
• Analisar exemplos de bons resultados do biogás no Brasil; 
• Conhecer a possibilidade de gerar energia elétrica por meio do biogás, 
através do lixo; 
• Analisar o biogás em substituição a derivados de petróleo; 
• Examinar o futuro do biogás a partir da Central de Resíduos do Vale do 
Aço. 
 
 
11 
 
2- BIOGÁS 
 
2.1 - O que é? 
 
 Atribui-se o nome de Biogás (também conhecido como gás dos 
pântanos) à mistura gasosa, combustível, resultante da fermentação anaeróbica 
da matéria orgânica (decomposição de matérias orgânicas, em meio anaeróbio, 
por bactérias denominadas metanogênicas). A proporção de cada gás na mistura 
depende de vários parâmetros, como o tipo de digestor e o substrato a digerir. De 
qualquer forma, esta mistura é essencialmente constituída por metano (CH4), 
com valores médios na ordem de 55 a 65%, e por dióxido de carbono (CO2) com 
aproximadamente 35 a 45% de sua composição. Estando o seu poder calorífico 
diretamente relacionado com a quantidade de metano existente na mistura 
gasosa. 
 O biogás é uma mistura de gás metano ¾ principal componente, ¾ do 
gás carbônico e de outros gases em menor quantidade. Os outros gases possuem 
um cheiro desagradável (semelhante à de ovo podre), mas como sua 
porcentagem é muito pequena, torna-se imperceptível. 
 Numa análise global, o biogás é um gás incolor, geralmente inodoro (se 
não contiver demasiadas impurezas) e insolúvel em água. Como podemos 
verificar em sua composição média: 
 
 Tabela 1 - Composição média da mistura gasosa 
Metano (CH4) 50 a 75 % 
Dióxido de Carbono (CO2) 25 a 40 % 
Hidrogênio (H2) 1 a 3 % 
 
12 
 
Azoto (N2) 0.5 a 2.5 %
Oxigênio (O2) 0.1 a 1 % 
Sulfureto de Hidrogênio (H2S) 0.1 a 0.5 %
Amoníaco (NH3) 0.1 a 0.5 %
Monóxido de Carbono (CO) 0 a 0.1 % 
Água (H2O) variável 
 
 
 O Biogás é, devido à presença do metano, um gás combustível, sendo o 
seu poder calorífico inferior (P.C.I.) cerca de 5500 Kcal/m3, quando a proporção 
em metano é aproximadamente de 60 %. A título de comparação, a tabela que se 
segue apresenta os P.C.I.’s para os outros gases correntes: 
 
 Tabela 2 – Poder Calorífico Inferior de diferentes Gases: 
Gás P.C.I. em Kcal /m3
Metano 8500 
Propano 22000 
Butano 28000 
Gás de Cidade 4000 
Gás Natural 7600 
Biometano 5500 
 
 
13 
 
 O biogás é um gás leve e de fraca densidade. Mais leve do que o ar, 
contrariamente ao butano e ao propano, ele suscita menores riscos de explosão 
na medida em que a sua acumulação se torna mais difícil. A sua fraca densidade 
implica, em contrapartida, que ele ocupe um volume significativo e que a sua 
liquefação seja mais difícil, o que lhe confere algumas desvantagens em termos 
de transporte e utilização. 
 O biogás, em condições normais de produção, devido ao seu baixo teor 
de monóxido de carbono (inferior a 0.1 %) não é tóxico, contrariamente, por 
exemplo ao gás de cidade, cujo teor neste gás, próximo dos 20 %, é mortal. Por 
outro lado, devido às impurezas que contém, o biometano é muito corrosivo. 
 O gás mais corrosivo desta mistura é o sulfureto de hidrogênio que 
ataca, além de outros materiais, o cobre, o latão, e o aço, desde que a sua 
concentração seja considerável. Quando o teor deste gás é fraco, é sobretudo o 
cobre que se torna mais sensível. Para teores elevados, da ordem de 1% 
(excepcionais nas condições normais de produção do biogás) torna-se tóxico e 
mortal. A presença do sulfureto de hidrogênio, pode constituir um problema a 
partir do momento em que haja uma combustão do gás e que sejam inalados os 
produtos desta combustão, dado que a formação do dióxido de enxofre (SO2) é 
extremamente nocivo, causando, nomeadamente, perturbações a nível pulmonar. 
 O amoníaco, sempre em concentrações muito fracas, pode ser corrosivo 
para o cobre, sendo os óxidos de azoto libertados durante a sua combustão, 
igualmente tóxicos. 
 Os outros gases contidos no biogás, não suscitam problemas em termos 
de toxicidade ou nocividade. O gás carbônico, em proporção significativa (35 
%), ocupa um volume perfeitamente dispensável e obriga, quando não 
suprimido, a um aumento das capacidades de armazenamento. O vapor de água 
pode ser corrosivo para as canalizações, depois de condensado. 
 
 
14 
 
 Tabela 3 - Equivalências Energéticas 
1 m3 de Biogás = 6000 Kcal - é equivalente a:
1,7 m3 de Metano 
1,5 m3 de Gás de Cidade 
0,8 L de Gasolina 
1,3 L de Álcool 
2 Kg de Carboneto de Cálcio 
0,7 L de Gasóleo 
7 Kw h de Eletricidade 
2,7 Kg de Madeira 
1,4 Kg de Carvão de Madeira 
0,2 m3 de Butano 
0,3 m3 de Propano 
 
 Toda a matéria viva, após a morte é decomposta por bactérias 
microscópicas. Durante esse processo, as bactérias retiram da biomassa parte das 
substâncias de que necessitam para continuarem vivas, e lançam na atmosfera 
gases e calor. Este é o chamado biogás, fonte abundante, não poluidora e barata 
de energia. O biogás pode ser obtido de resíduos agrícolas, ou mesmo de 
excrementos de animais e dos homens. Ao contrário do álcool da cana de açúcar 
e de óleos extraídos de outras culturas, não compete com a produção de 
alimentos. 
 
15 
 
 O biogás, por ser extremamente inflamável, pode ser simplesmente 
queimado para reduzir o efeito estufa (o metano apresenta um poder estufa cerca 
de 20 vezes maior que o CO2 ) ou utilizado para uso em fogão doméstico, 
motores de combustão interna, geladeiras, secadores de grãos, sistemas de 
aquecimento de aviário e geração de energia elétrica. 
 A presença de vapor d’água, CO2 e gases corrosivos no biogás in natura, 
constitui-se o principal problema na viabilização de seu armazenamento e na 
produção de energia. Equipamentos mais sofisticados, a exemplo de motores à 
combustão, geradores, bombas e compressores têm vida útil extremamente 
reduzida. A remoção de água, H2S e outros elementos através de filtros e 
dispositivos de resfriamento, condensação e lavagem é imprescindível para a 
viabilidade de uso a longo prazo. O esforço desenvolvido pela indústria 
brasileira na adaptação e desenvolvimento de equipamentos para o uso do biogás 
é ainda muito pequeno sendo preciso avançar nesta questão, colocando a 
disposição dos produtores serviços, materiais e equipamentos mais adequados e 
confiáveis. 
 
2.2 - A Utilização do Biogás 
 
 O biogás pode ser utilizado de várias formas: 
• Funcionamento de motores, geradores, motopicadeiras, resfriadores de 
leite, aquecedor de água, geladeira, fogão, lampião, lança-chamas; 
• Substituição do gás liquefeito de petróleo na cozinha. 
 Nas propriedades agrícolas, o biogás pode ser produzido em aparelhos 
simples chamados biodigestores. Os resíduos que sobram em um biodigestor 
agrícola ainda pode ser utilizado como fertilizante. 
 Pode se produzir um metro cúbico de biogás com os seguintes 
ingredientes: 
 
16 
 
25 kg de esterco fresco de vaca ou 
5 kg de esterco seco de galinha ou 
12 kg de esterco de porco ou 
25 kg de plantas oucasca de cereais ou 20 kg de lixo 
 
 Toda matéria orgânica, como restos agrícolas, esterco ou lixo, sofre 
decomposição por bactérias microscópicas. Durante o processo, as bactérias 
retiram dessa biomassa aquilo que necessitam para sua sobrevivência, lançando 
gases e calor na atmosfera. 
 O biogás é resultante da decomposição controlada do lixo doméstico, 
feita em aterros sanitários, ou da decomposição do esterco de gado em 
recipientes especiais conhecidos como biodigestores. O esgoto das nossas 
cidades, recolhido às estações de tratamento, também é uma fonte de biogás, que 
pode ser utilizado para movimentar ônibus e caminhões, ou para produzir 
eletricidade e calor em co-geradores. 
 Uma política de geração e aproveitamento do biogás possibilitaria a 
regularização de milhares de lixões que existem no País. Isso porque, para 
operá-los de maneira controlada, seria necessário investir em infra-estrutura, 
drenagem, segurança e mão-de-obra especializada. Do mesmo modo, o esgoto, 
que atualmente é jogado em córregos e valas, teria de ser canalizado para 
estações de tratamento, resultando em ganhos ambientais, sociais e de saúde 
pública. A boa notícia é que já contamos com aterros sanitários funcionando 
regularmente e gerando biogás de lixo em cidades como Salvador, São Paulo, 
Rio de Janeiro e Goiânia. 
 Outra iniciativa muito importante seria estimular a adoção de 
biodigestores em áreas rurais, gerando gás de cozinha a partir do estrume bovino 
ou suíno, como já acontece em milhões de residências na China e Índia. 
 
17 
 
 No artigo “Mianyang e Biogás em Szechuan”, do autor Rewi Alley, 
podemos verificar a geração de gás de cozinha a partir do estrume bovino ou 
suíno, onde ele faz uma visita aos vários tipos de biodigestores instalados em 
Szechuan, na China: 
 
“...Cada família possui o seu próprio biodigestor 
alimentado por alguns porcos, além do refugo humano.” 
“...Para a geração do biogás, foram construídos dois 
biodigestores, sendo um de 174 metros cúbicos e o segundo 
de 180. O esterco de 21 porcos em um chiqueiro, situado 
entre os dois aparelhos, é canalizado diretamente para os 
biodigestores, acrescentando-se cerca de 60% de palha de 
trigo. Se o material orgânico não for suficiente, adiciona-
se estrume de cavalo.” Revista Eastern Horizon. 
 
 
 
18 
 
 
3 – CHINA: PIONEIRA NA PRODUÇÃO DE BIOGÁS 
 
 
 Podendo se destacar pelo seu avançado êxito em relação ao uso biogás, 
e em relação à expansão do biodigestor, num mundo carente de energia e à 
procura de novas fontes, a China introduziu o uso do biogás (em chinês se 
chama shaoqi) que foi desenvolvido pela primeira vez em 1937, no distrito de 
Zongsyang. Logo depois se propagou para outros distritos da Província de 
Szechuan. Mas somente em 1970 passou a ser promovido oficialmente. Em 
1973 começavam as investigações quanto às suas possibilidades, e já em 1975 a 
sua prática se tornava comum devido às vantagens reconhecidas por várias 
comunas. Hoje, um grande número de distritos o empregam, já sendo 
amplamente usado por grupos coletivos, como o exército, etc. A geração desse 
gás e a sua utilização, hoje disseminada por toda a província, veio solver o 
problema de combustível para inúmeras famílias, permitindo que a mesma 
matéria-prima, após ter sido usada para a produção de combustível, voltasse 
novamente à terra como fertilizante. O biogás é também utilizado como fonte de 
energia na geração de força e, quando usado junto com o óleo diesel, pode 
diminuir em mais da metade a quantidade desse óleo consumida para vários fins. 
 Existem milhões de biodigestores produzindo biogás na China. Uma 
família de 5 membros pode obter todo o gás de que necessita para a cozinha e 
iluminação, de um digestor de 10 metros cúbicos. Em outras palavras, num 
digestor operado eficientemente, o gás gerado por cada metro cúbico é 
suficiente para uma pessoa. No entanto, a manutenção e a técnica são 
importantes. O gás corre mais facilmente em tempo quente. Para construir um 
biodigestor, se não houver pedras ou tijolos, são necessários de 250 a 300 kg de 
cimento. A tubulagem plástica pode ser obtida localmente. Os digestores de for-
 
19 
 
ma redonda prestam-se melhor para o tipo de 8 a 12 metros cúbicos. Esse tipo 
de biodigestor deve ser pequeno, de pouca profundidade, e ligado às latrinas, aos 
chiqueiros e estábulos de gado, etc. 
 Uma mistura adequada para a alimentação do biodigestor, deverá conter 
30% de matéria orgânica (esterco, etc.), 20% de colmos picados e folhagem da 
soja, do milho, da cana e outras biomassas, 10% de capim, e 40% de água. Os 
biodigestores devem ser bem selados para evitar a perda de gás, e a carga deve 
durar de 4 a 6 meses. Caso se disponha do material necessário, será melhor 
instalar dois biodigestores ao mesmo tempo, de modo que, quando for esvaziado 
um dos digestores para limpeza, o outro continue operando. Existindo apenas 
um único biodigestor, haverá um intervalo de uns 3 dias para o reinício da 
geração de gás. Durante esse espaço de tempo, a família terá que recorrer aos 
antigos métodos para obter luz e combustível. 
 O biogás pode igualmente ser aproveitado para a geração de 
eletricidade. O biogás é também de grande utilidade na secagem de colheitas: 
folhas de fumo, grãos, etc. Por sua vez, o resíduo obtido dos biodigestores é um 
fertilizante do mais alto valor, e a sua aplicação já tem reduzido em mais de 
30% o uso de fertilizantes químicos, em vários lugares. Tendo sido esterilizados 
pelo calor gerado no biodigestor, esse adubo não tem cheiro e, ao mesmo tempo, 
o seu uso vem reduzindo a incidência de parasitos intestinais como a 
"esquistossomose". 
 A manutenção técnica é indispensável, motivo pelo qual muitos 
empregam um técnico em biogás que visita os vários biodigestores, prestando 
auxílio na solução de quaisquer problemas. 
 As pequenas indústrias começam também a utilizar o processo, para 
geração de eletricidade, instalando biodigestores e usando seus próprios 
resíduos. 
 
20 
 
 Os pequenos biodigestores domésticos aproveitam as folhas das árvores, 
as varreduras, o lixo, água usada, embora seja recomendável limitar o uso de 
água. O uso do biogás juntamente com o óleo diesel nos motores pode resultar 
numa economia de 70% em óleo diesel. 
 Espera-se que, considerando o crescente problema energético que afeta 
o mundo inteiro, um grande progresso venha a ser feito na utilização do biogás. 
 
 
3.1 – Uma pequena fazenda rural na China usando o biogás. 
 
 O uso de biogás nessa fazenda foi feito pelos próprios trabalhadores em 
1974, como primeira experiência. O resultado foi muito satisfatório, por isso, em 
seguida, eles cavaram 3 grandes biodigestores, logo abaixo dos estábulos onde 
ficam as vacas leiteiras, e de onde o esterco é canalizado com água e capim para 
dentro dos biodigestores embaixo. Esses 3 biodigestores, produzindo 20.000 
kWh, já economizam 120 toneladas de carvão por ano, além de economizarem 
30% da mão-de-obra previamente necessária. O resíduo exausto, retirado do 
biodigestor, é por sua vez levado por água morro abaixo para fertilizar as 
árvores frutíferas. Com a utilização do biogás, a produção da fazenda subiu em 
40% em apenas um ano. Conduzido em tubos plásticos para um dos grandes 
refeitórios, o biogás aquece 3 grandes panelões, com grande redução no custo 
das refeições. 
 Para a geração de eletricidade, encontra-se 3 grupos de geradores, o 
maior, com um motor de 88 HP, é movido 75% a biogás. Os outros dois, 
menores, são de 20 HP e 10 HP, respectivamente. Ambos usam óleo diesel 
apenas para a ignição inicial, passando o motor, em seguida, a usar o biogás. O 
motor maior recicla o calor do escapamento através de condutores colocados ao 
redor dos biodigestores para aquecê-los um pouco durante o grande frio do 
 
21 
 
inverno chinês. Em duas horas, esse calor pode fazer subir a temperaturado 
biodigestor em 1 grau. Quanto mais quentes, melhor funcionam os 
biodigestores. 
 
 
3.2 – Os progressos alcançados na cidade de Mianyang 
 
 Com a diminuição das reservas de petróleo e a exaustão dos 
combustíveis fósseis no mundo, haverá uma necessidade cada vez maior de 
outras fontes de energia. O biogás sem dúvida é uma delas. Ocupando um lugar 
de destaque nas pesquisas e desenvolvimento de biodigestores, muitos visitam 
Mianyang a fim de obter informações sobre os avanços alcançados e os 
idealizadores já podem observar como o seu uso está se expandindo pelo mundo 
inteiro. 
 Muitas foram as lições aprendidas dos primeiros biodigestores 
construídos com grande entusiasmo. Alguns haviam sido instalados longe 
demais dos pontos em que seriam usados. Outros foram mal projetados, tendo 
desabado. Nas partes montanhosas foram construídos em locais onde não havia 
água ou não existia suficiente material gerador. Outros ainda tinham sido mal 
desenhados ou tido uma manutenção defeituosa. Ainda não haviam sido bem 
compreendidos os três princípios básicos de que os biodigestores devem de pre-
ferência ser pequenos, redondos e de pouca profundidade. 
 Os biodigestores são defeituosos quando cavados fundos demais ou 
encontram-se longe das fontes de matéria-prima, necessitando de mão-de-obra 
para o seu transporte. Alguns foram construídos com material deficiente. A 
experiência mostrou que a melhor maneira é construir dois biodigestores, para 
que um continue em funcionamento enquanto o outro está sendo esvaziado. 
 
22 
 
 Com a passagem dos anos, os biodigestores foram dando resultados 
cada vez melhores ao serem consertados os seus defeitos e eliminadas as suas 
falhas. Depois, verificou-se que várias famílias trabalhando em conjunto obtêm 
resultados mais positivos na produção do biogás do que por esforços 
individuais. 
 Antes, nos países desenvolvidos, a remoção do material de esgotos e 
lixo era um grande e custoso problema. O uso científico do biogás aproveita 
uma grande fonte negligenciada até agora. Apesar do progresso alcançado em 
Mianyang, existem, no entanto, muitas áreas na China onde o processo poderá 
ser também desenvolvido. Deste modo, as latrinas abertas, com um cheiro 
desagradável e penetrante, poderiam ser inteiramente eliminadas, fornecendo ao 
mesmo tempo um fertilizante valioso, reduzindo o uso de adubos químicos, 
além de promover uma melhoria na saúde de todos. Vale ressaltar ainda que 
muitos lavradores que residem próximos a fábricas que utilizam os 
biodigestores, fornecem a palha em troca do resíduo-fertilizante retirado 
periodicamente dos biodigestores, que será aplicado como adubo em suas 
plantações. 
 Outro aspecto a ser destacado ainda é o uso do biodigestor por várias 
famílias, que dispõem de gás suficiente para cozinhar 3 refeições por dia, além 
da iluminação utilizada por todos. As mulheres, sobretudo, estão satisfeitas e 
orgulhosas de suas cozinhas, pois finalmente estão livres das cozinhas cheias de 
fumaça tão comuns na China rural. 
 
 
3.3 - Algumas mudanças com a produção de biogás 
 
 Um grande problema que se pode perceber em relação à produção de 
biogás na China, foi o alto custo de combustível que levou tantas famílias a 
 
23 
 
instalarem os seus biodigestores. Antigamente, a ração de combustível durava 
sete meses, depois cinco meses, logo em seguida, eram obrigados a procurá-lo 
onde o encontrassem - o que absorvia mais da metade dos seus ganhos. Ao 
instalarem os biodigestores, nunca mais olharam para trás, resumindo-se os seus 
problemas apenas em desenvolver uma manutenção adequada, obtida através da 
experiência. 
 O uso do biogás veio trazer também grandes mudanças no nível de vida. 
Assim, a saúde geral melhorou consideravelmente. Com adubo melhor, obtido 
dos biodigestores, subiu também a produção, restando mais mão-de-obra para 
trabalhar as lavouras. Então, os porcos mantidos coletivamente, junto com o 
refugo humano, produzem toda a matéria-prima necessária para os biodi-
gestores. 
 Um dos maiores benefícios obtidos do biogás tem sido a luz elétrica, tão 
melhor do que o velho lampião a querosene. A usina elétrica dispõe de dois 
grandes biodigestores para a geração de luz, com uma capacidade total de 130 
metros cúbicos. A sua manutenção está a cargo de dois membros de uma 
comuna. 
 
 
 
 
 
 
24 
 
4 – OS BIODIGESTORES 
 
 
 
 O Biodigestor realiza um processo conhecido há muito tempo, a 
biodigestão anaeróbia. A produção de biogás para a conversão em energia de 
cozimento, iluminação e como biofertilizante é muito popular nos países 
asiáticos, a exemplo da China e Índia. Mas também, já é considerável o interesse 
pelo biogás em todo o mundo, pois o processo é de grande valor, especialmente 
para os países do Terceiro Mundo. 
 Nas décadas de 70 e 80, aumentou-se muito o interesse pelo biogás no 
Brasil, em especial pelos suinocultores. Alguns programas do governo 
estimularam a implantação de muitos biodigestores focados principalmente, na 
geração de energia e na produção biofertilizante e diminuição do impacto 
ambiental. A finalidade dos programas governamentais era de reduzir a 
dependência das pequenas propriedades rurais na aquisição de adubos químicos 
e de energia térmica para os diversos usos (cozimento, aquecimento, iluminação 
e refrigeração), bem como, reduzir a poluição causada pelos dejetos animais e 
aumentar a renda dos criadores. Mas, infelizmente, os resultados não foram os 
esperados e a maioria dos sistemas implantados, acabaram sendo desativados. 
 Uma série de fatores foram responsáveis pelo insucesso dos programas 
de biodigestores neste período, inclusive erros grosseiros de dimensionamento, 
construção e operação dos biodigestores, que contribuíram ainda mais para o fim 
desses programas. Ainda podemos citar outros fatores, como: 1) a falta de 
conhecimento tecnológico sobre a construção e operação dos biodigestores; 2) o 
custo de implantação e manutenção eram elevados (câmaras de alvenaria, 
concreto ou pedra, gasômetros de metal); 3) o aproveitamento do biofertilizante 
continuava a exigir equipamentos de distribuição na forma líquida, com custos 
 
25 
 
de aquisição, transporte e distribuição elevados; 4) a falta de equipamentos 
desenvolvidos exclusivamente para o uso do Biogás e a baixa durabilidade dos 
equipamentos adaptados para a conversão do biogás em energia (queimadores, 
aquecedores e motores) 5) a ausência de condensadores para água e de filtros 
para os gases corrosivos gerados no processo de biodigestão; 6) a 
disponibilidade e o baixo custo da energia elétrica e do GLP e, 7) a não 
resolução da questão ambiental, pois biodigestores, por si só, não são 
considerados como um sistema completo de tratamento. 
 Os biodigestores, após longos anos passados, ressurgem como 
alternativa ao produtor, graças à disponibilidade de novos materiais para a 
construção dos biodigestores e, é claro, da maior dependência de energia das 
propriedades em função do aumento da escala de produção, da matriz energética 
(demanda da automação) e do aumento dos custos da energia tradicional 
(elétrica, lenha e petróleo). O emprego de mantas plásticas na construção de 
biodigestores, com certeza, é um material de alta versatilidade e de baixo custo, 
e por isso, é o fator responsável pelo barateamento dos investimentos de 
implantação e da sua evolução no país. Porém, embora se conheçam os avanços 
obtidos no conhecimento do processo de digestão anaeróbia, na tecnologia de 
construção e de operação de biodigestores, da redução dos custos de 
investimentos e de manutenção, continua-se a praticar os mesmos erros do 
passado, o que poderão inviabilizar novamente o uso da tecnologia. Se o 
interesse dos suinocultores é de aumentar a rentabilidade econômica da atividade 
e adequação à legislação ambiental num país que dispõem de condições 
climáticas favoráveis(temperaturas agradáveis e boa distribuição de chuvas) 
para produzir energia e biofertilizante, derivados dos dejetos. Então se 
questiona: por que isso não está acontecendo? 
 
 
 
26 
 
 4.1 – A utilização do biodigestor 
 
 A utilização de biodigestores para tratamento dos dejetos suínos não 
deve ser vista pelos produtores como uma solução definitiva e sim como parte 
de um processo haja vista que este sistema possui limitações. A possibilidade de 
utilização do biogás para geração de energia térmica e elétrica agrega valor ao 
dejeto diminuindo seus custos com tratamento e possibilita uma visão sistêmica 
do processo sob o ponto de vista da gestão ambiental da propriedade rural. 
 Para se transferir essa tecnologia ao produtor, e para que ela não venha a 
cair em descrédito, como já aconteceu no passado, alguns cuidados devem ser 
tomados, como por exemplo, aprimorar a assistência técnica, partindo do 
pressuposto que para o sucesso da tecnologia o usuário precisa ter conhecimento 
para se evitar erros, muitas vezes primários, que podem inviabilizar o processo. 
 
 
Figura 1 – Modelo de Biodigestor 
 
 4.2 - Problemas enfrentados com biodigestores 
 
 Nota-se que vem acontecendo vários problemas em relação aos 
biodigestores, a começar pelos princípios básicos da digestão anaeróbia que não 
 
27 
 
estão sendo devidamente considerados, e ainda, não existe um planejamento 
adequado para a produção, uso e disposição dos subprodutos derivados. 
 Os produtores não dispõem de assistência técnica treinada e com 
conhecimento nos processos produtivos do biogás, sendo muitas vezes, levados 
pela pressão a ajustar a atividade à legislação ambiental e pela oferta dos 
fornecedores de materiais e equipamentos, acabam por implantar processos mal 
dimensionados, com problemas operacionais e baixa eficiência de produção e 
uso do biogás, bem como a utilização do biofertilizante, inviabilizando o sistema 
do ponto de vista técnico e econômico. 
 Primeiramente, a dificuldade se refere ao desconhecimento de que a 
fermentação anaeróbia é um processo muito sensível e que a decomposição 
biológica da matéria orgânica compreende quatro fases (hidrólise, acidogênese, 
acetogênese e metanogênese). O sucesso da digestão depende do balanceamento 
entre as bactérias que produzem gás metano a partir dos ácidos orgânicos e este, 
é dado pela carga diária (sólidos voláteis), alcalinidade, pH, temperatura e 
qualidade do material orgânico, ou seja, da sua operação. Qualquer variação 
entre eles, pode comprometer o processo. A entrada de antibióticos, inseticidas e 
desinfetantes no biodigestor também pode inibir a atividade biológica 
diminuindo sensivelmente a capacidade do sistema em produzir biogás. 
 Logo em seguida, nota-se que, grandes volumes de biodigestores 
produzem altas quantidades de biogás, nem sempre é verdadeira, contudo, o 
dimensionamento do biodigestor deverá ser compatível com o tempo de 
residência hidráulica deste (aconselhável TRH maiores que 35 dias) e as 
demandas de biogás na propriedade. Biodigestores com grandes gasômetros 
representam um risco a segurança dos produtores, em face da ação mecânica dos 
ventos aumentando o risco de vazamentos de gás e sua combustão incontrolável 
pela formação de qualquer centelha. Grande parte dos dejetos são extremamente 
liquefeitos, com baixa concentração de sólidos voláteis fruto de um grande 
 
28 
 
aporte de água pelo desperdício em bebedores, entrada de água de chuva e 
lavagem excessiva das baias o que resulta em sistemas com baixa eficiência. 
 E ainda pode-se dizer que a formação de zonas de curto circuito, busca 
de caminhos preferências pelo dejeto, dentro do biodigestor e o isolamento das 
bactérias do contato com a mistura em biodigestão, durante a fase de 
metanogênese, também são fatores que diminuem a eficiência do sistema e 
contribuem para o assoreamento precoce do biodigestor e redução de sua vida 
útil. A agitação da biomassa no biodigestor pode mitigar estes problemas. 
 E por último, sabe-se da sensibilidade dos microorganismos produtores 
de metano, em relação a variações de temperatura, sendo preciso assegurar a sua 
estabilidade, seja através do aquecimento interno ou de melhor isolamento 
térmico da câmara de digestão durante os meses de inverno, principalmente nos 
estados do Sul do Brasil. Este ponto é bastante crítico, pois nos meses de 
inverno é que se apresenta uma maior demanda por energia térmica e uma 
tendência dos biodigestores em produzirem volumes menores de biogás 
causados pelas baixas temperaturas. 
 
 4.3 - O biofertilizante 
 
 A aplicação do biofertilizante no solo, sob o ponto de vista da adubação 
orgânica, deve ser realizada levando-se em conta critérios agronômicos para 
evitar-se na medida do possível o impacto ambiental oriundo dessa aplicação. 
 Ao passar pelo biodigestor, o efluente perde carbono na forma de 
metano e CO2 (diminuição na relação C/N da matéria orgânica), o que melhora 
as condições do material para fins agrícola em função do aumento da 
solubilidade de alguns nutrientes. 
 Percebe-se que um grande problema se encontra nos custos de transporte 
e distribuição do material líquido, que exige investimento e manutenção elevada. 
 
29 
 
Nestas condições, quanto maior for à concentração de nutriente por volume 
transportado e distribuído, melhor a relação custo/benefício. Porém, a realidade 
nos mostra um quadro inverso, os produtores geralmente não possuem um dejeto 
suficientemente concentrado que possa viabilizar os custos com transporte e 
distribuição deste. 
 Existe também um problema em relação ao uso de dejetos animais na 
forma de biofertilizante, pois, verifica-se a situação de descapitalização dos 
pequenos e médios produtores, a topografia ondulada, o pequeno tamanho das 
propriedades e a escassez de áreas agrícolas próprias para a mecanização. 
 Como um adubo orgânico diferente, o biofertilizante é o afluente dos 
biogestores, e resulta da fermentação anaeróbica da matéria orgânica ao produzir 
biogás. Pode ser sólido ou líquido: 
• O sólido é o seu estado natural, contém muita fibra, e utiliza-se como 
adubação de fundação por ocasião do plantio, bem como adubação 
periódica por enterramento em torno da copa da planta. Sua assimilação 
é lenta. 
• O biofertilizante líquido (biolíquido) é a parte aquosa do biofertilizante 
natural quando se efetua o peneiramento e a filtração, provocando-se a 
eliminação do conteúdo sólido. Este produto pode ser usado em 
aspersão como adubo folhear ou diretamente no solo junto as raízes, 
bem como hidroponia . A assimilação pelas plantas se efetua com muita 
rapidez, de modo que é muito útil na cultura de ciclo curto. 
 Como o adubo possui uma composição altamente complexa e variável; 
por ser um produto fermentado por bactérias, leveduras e bacilos, e a matéria 
orgânica vegetal servida de base alimentar; contém quase todos os macros e 
micros elementos necessários a nutrição vegetal. Além disso, já foi evidenciado 
 
30 
 
em pesquisas realizadas em vários países, que o biofertilizante possui efeitos, 
tais como fito hormonal, fungistático, bacteriostático, de repelencias contra 
insetos, nematecida e acaricida. Agindo, portando, como um protetor natural das 
plantas cultivadas, contra doenças e pragas. E o mais importante: com menos 
danos à ecologia e sem perigo para a saúde humana. 
 
 
 
 
 
 
 
31 
 
5 – EXEMPLO DE BONS RESULTADOS DO BIOGÁS NO BRASIL 
 
 
 
5.1 – Biodigestor rural no Rio Grande do Norte 
 
 Localizado no Rio Grande do Norte, um biodigestor rural com 
gasômetro de vinil, foi instalado em uma fazenda chamada “Bebida velha”. 
Ativado no ano de 2002, foi planejado para alimentar com biogás, em 
substituição ao GLP, os aquecedores do aviário da fazenda, e vem demonstrando 
bons resultados no fornecimento de biogás e do biofertilizante.Figura 2 – Biodigestor Rural com campânula de vinil 
 
 
5.2 – As vantagens econômicas 
 
 Segundo Camilo Carneiro, proprietário e responsável pelo 
empreendimento juntamente com seu pai, Adolpho Carneiro, a produção de 
biogás só não é maior por falta de demanda energética. Com capacidade para 
600m³ de efluente (mistura de esterco bovino e água) vem produzindo um 
volume de biogás suficiente para substituir o consumo de 25 botijões de gás de 
 
32 
 
13 kg por semana que se tinha anteriormente, representando uma economia de 
aproximadamente três mil reais mensais. A alimentação é feita com esterco de 
150 fezes bovinas criadas em regime de confinamento para corte. O uso do 
biofertilizante na lavoura também foi contabilizado como benefício nos cálculos 
de viabilidade econômica e atualmente é fator consorciado de retorno do 
investimento. A produção é utilizada integralmente na própria fazenda. Carneiro 
afirma que seu uso tem demonstrado resultados melhores que o esterco cru, 
como era utilizado antes do biodigestor. A higienização é outra vantagem da 
implantação do biodigestor, evitando odores e proliferação de parasitas. 
 Segundo o proprietário, o biodigestor rural é viável, desde que haja 
demanda para utilização global de seus produtos, biogás e biofertilizante. As 
considerações de aspectos locais no projeto devem ser minuciosas. 
Disponibilidade de água, regime de criação em confinamento, proximidade entre 
o curral e o biodigestor são fatores essenciais. O retorno do investimento vai 
depender muito dessas condições, que, para ele, se não forem favoráveis, 
inviabilizam o empreendimento, principalmente pelo custo da mão de obra 
necessária. Disse ainda que seu biodigestor deve se pagar após três anos de uso. 
Mas, acrescentou que se a demanda energética fosse maior, esse tempo poderia 
ter sido de dois anos aproximadamente. Quanto ao custo de implantação, calcula 
que a preços de hoje deve ficar em torno de oitenta mil reais. 
 
 
Tabela 4 - Características do Biodigestor da Fazenda Bebida Velha 
Modelo Horizontal de formato retangular 
Câmara de Fermentação Em alvenaria, com capacidade para 600 m 3 
Alimentação. Contínua com operação de pré-mistura 
Material orgânico saneado Esterco bovino de 150 fezes diluído em água 
 
33 
 
Proporção de mistura Um litro de água para cada Kg de esterco 
Sistema de agitação Insuflação do biogás pressurizado a 120 libras 
Campânula Em vinil com selo d’água sobre as bordas 
Utilização atual Aproximadamente 50% da capacidade de 
produção 
Produção energética atual O equivalente a 325 Kg de GLP por semana 
Mão de obra para 
operação 
Um funcionário 
Início da ativação Janeiro de 2002 
Retorno do investimento Previsto para três anos 
 
 
 
 5.3 – O Projeto e a Ativação do Biodigestor 
 
 A concepção do biodigestor da Fazenda Bebida Velha foi em função do 
aproveitamento do biogás para alimentação do aviário, mas, seu planejamento 
considerou todas as atividades mantidas na fazenda: lavoura, criação de gado de 
corte e avicultura. Todas foram integradas e beneficiadas. O projeto do 
biodigestor foi encomendado à empresa paranaense Bioma. A campânula de 
vinil foi comprada diretamente do fabricante Sansuy. 
 O projeto e a construção foram acompanhados passo a passo pelos 
proprietários e toda mão de obra e material utilizado, exceto a campânula de 
vinil, foi adquirido localmente ou na capital do estado, Natal. Para garantir baixa 
utilização de mão de obra, o curral mudou de local vindo para junto do local da 
construção do biodigestor. Um cuidado tomado está no piso, todo cimentado. O 
que, na coleta do esterco, evita mistura de areia ou pedras. Por possuir 
campânula de vinil, o biodigestor foi construído junto a uma barreira vegetal, 
 
34 
 
formada por eucaliptos, para evitar ataque de ventos. Posteriormente, uma outra 
foi providenciada para complementar esta proteção. 
 Em relação ao modelo do biodigestor (figura 1), trata-se de um modelo 
horizontal (a altura não é a maior medida) de formato retangular, com 
campânula de vinil vedada por selo d'água, funcionamento em ciclo contínuo. O 
sistema de agitação, indispensável em modelos com esta capacidade, funciona 
com insuflação do próprio biogás pressurizado a 120 libras. A injeção é feita por 
tubos de PVC para alta pressão distribuídos no fundo da câmara de fermentação. 
Além do compressor e cilindro de armazenamento o sistema conta com filtros 
para eliminar traços de gases indesejáveis resultantes da fermentação. A 
condução do biogás produzido até o local de consumo é feita por tubos de PVC 
comuns, para isso foi utilizado um redutor de pressão alimentado por uma 
derivação do mesmo sistema de pressurização utilizado na agitação. O redutor 
permite uma pressão de trabalho no circuito de distribuição de 40 libras. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3 - Parte visível do sistema de agitação: compressor, cilindro de 
armazenamento e filtros 
 
 
35 
 
 5.4 – A manutenção e a integração do biodigestor na fazenda 
 
 
 De acordo com o proprietário da fazenda, a ativação do biodigestor não 
apresentou problemas. Em mais de dois anos de funcionamento os principais 
reparos ocorridos foram na campânula, mas que ele considera aceitáveis e de 
fácil execução, sendo feitos no próprio local. O crescimento da vegetação 
utilizada na segunda barreira contra o vento deverá diminuir as incidências, 
acredita ele. 
 Um dos pontos altos do empreendimento foi a integração do biodigestor 
com a fazenda. A única coisa que percebemos ter sido subtraída foi o “cheirinho 
de esterco curtido”. Como o biodigestor possui selo de água, nenhum cheiro 
escapa do biodigestor. Não se percebe também presença de moscas. 
 A interação do responsável pelo empreendimento com o sistema é 
constante. Melhoramentos estão sendo implantados a cada dia. A aplicação e 
distribuição do biofertilizante, por exemplo, atualmente feitas por trator-pipa 
com pulverizador, em breve passarão a ser feito por dutos. O bombeamento será 
feito por motor a combustão veicular (figura 2), já adquirido, que será adaptado 
para utilizar biogás como combustível. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4 - Motor veicular utilizará biogás para bombear biofertilizante 
 
36 
 
6 – POTENCIAL DE ENERGIA VINDA DO LIXO 
 
 Há vários anos, muitas pesquisas estão sendo feitas em relação a 
produção de biogás, e em conseqüência, em relação a geração de energia 
elétrica, a partir dos aterros sanitários. A idéia inicial era valorizar, em primeira 
instância os grandes aterros existentes, que se formaram ao longo dos anos, e, 
em seguida, projetar um novo tipo de aterro, sob o prisma da valorização futura 
dos gases: estanqueidade do fundo, corte, bom sistema de dreno, irrigação, etc. 
 Já em 1981, a Gaz de France, iniciou experiências para produzir e 
utilizar o biogás produzido nos aterros sanitários. Especulou-se um convênio 
entre a Gaz de France, interessada na produção e utilização do metano, e a 
ANRED (Agência Nacional para a Recuperação e a Eliminação dos Detritos), 
cuja principal preocupação é a eliminação dos detritos. 
 Em um trabalho publicado na França, em 1982, podemos verificar esse 
interesse da Gaz de France na produção e utilização do biogás: 
 
“A Gaz de France está interessada nessa técnica, que foi 
tema de uma comunicação dos Srs. Jean-Pierre Lasneret, 
da Gaz de France, e Claude Mouton, da ANRED, ao 
Congresso da Association Technique de I’Industrie du Gaz 
de France, realizado em 1981. Há uma experiência em 
curso em Montaubert por iniciativa da Gaz de France, que 
nos é comentada pelo Sr. Donat, responsável de Estudos 
Avançados da DETN. Nesse aterro, foi feita uma série de 
17 perfurações de 30 a 310 m3, para drenar o gás através 
do poço.” Elisabeth LIégeols 
 
 Diversas experiências foram realizadas, como parte de um programa 
global dirigido pela ANRED, em associação com a Gaz deFrance, programa 
esse que recebeu apoio financeiro da Comunidade Econômica Européia. 
 
37 
 
Citemos as de Pateaux, Arnon-ville-les-Mantes, Fretin, Bouvry e Barlin. O 
objetivo era aperfeiçoar a produção de metano nos aterros, sem se opor aos 
métodos clássicos de exploração. Em outras palavras, trata-se de aumentar o 
rendimento global em metano dos detritos, controlar o ritmo de produção e 
diminuir o custo das obras. 
 Porém, fica aí uma indagação: Como esse biogás é gerado? Por 
fermentação anaeróbica, que se produz num espaço de tempo que varia de 
alguns meses a dois anos. Quando o processo se inicia, o aterro pode produzir 
gás durante um período que oscila entre 10 e 20 anos. 
 Na época foram analisadas as utilizações possíveis em relação ao uso do 
biogás: 
 
“Foram consideradas duas possibilidades de utilizações: 
combustível ou carburante. Os estudos realizados 
mostraram que a segunda possibilidade era a melhor. 
Poderia ser bastante interessante injetar, quando a situação 
geográfica permitir, o biogás numa rede de utilização de 
gás natural. Essa solução, pouco exigente quanto às 
características da produção, proporciona várias vantagens: 
1- a diluição num gás mais rico, com uma vazão 
geralmente considerável, o que permite uma qualidade 
medíocre do biogás; 2- a irregularidade da produção 
compensada pela rede de base, o que faz com que não seja 
perceptível a nível de consumidor; e 3- os aparelhos de 
utilização podendo ser adaptados à qualidade do gás.” 
Elisabeth LIégeols 
 
 
 O tratamento de esgoto é uma tarefa essencial para a manutenção da 
saúde da população e do meio-ambiente. Melhor ainda seria se esse lixo pudesse 
ser transformado em energia, o que baratearia o custo do seu tratamento, além de 
diminuir a exigência de exploração de outros recursos energéticos. Pois esta foi 
justamente a proposta dos engenheiros do Instituto Nacional de Ciências 
 
38 
 
Avançadas e Tecnologia (AIST), do Japão, que no ano de 2004, inauguram a 
primeira usina de biogás do mundo capaz de gerar hidrogênio e metano a partir 
de lixo doméstico. 
 A pequena usina, em escala piloto, utiliza um processo de fermentação 
em duas etapas para transformar lixo orgânico doméstico em gases que poderão 
ser utilizados de diversas formas, seja para a geração direta de calor, produção 
de energia elétrica ou, no futuro, até mesmo para abastecer veículos movidos a 
células de combustível a hidrogênio. 
 Os dois estágios do processamento - solubilização e fermentação do 
hidrogênio e fermentação do metano - conseguiram reduzir o tempo total de 
processamento de 25 para apenas 15 dias, com uma recuperação de energia de 
até 55%. 
 A solubilização e fermentação do hidrogênio utiliza uma complexa 
microflora isolada pelos pesquisadores como um estágio preliminar à 
fermentação do metano, derivando hidrogênio e metano de lixo orgânico sólido 
que contenha um alto teor de água. 
 
6.1 – Biogás produzido com lixo urbano gera energia elétrica no Brasil 
 
 O biogás gerado pela decomposição do lixo disposto em Aterros 
Sanitários, tem grande potencial energético, e já existem grandes projetos 
brasileiros consolidados para o seu aproveitamento. Como por exemplo, um 
projeto feito para o Aterro Sanitário Delta, em Campinas, São Paulo. De acordo 
com o estudo, o aterro deve atingir a capacidade máxima de produção um ano 
após o seu fechamento, previsto para ocorrer em junho de 2006. Estima-se que 
estarão sendo produzidos no local, no período de pico, perto de 15 milhões de 
metros cúbicos de metano, um dos componentes do biogás, que equivalem a 4 
MW de energia elétrica. 
 
39 
 
 Ao se decompor, a matéria orgânica presente no lixo gera o biogás, que 
é constituído basicamente por metano (CH4) e dióxido de carbono (CO2). A 
proporção de cada gás na mistura depende, entre outros parâmetros, do tipo de 
material degradado. No caso do Aterro Delta, a proporção encontrada foi a 
seguinte: 55% de CH4, 44% de CO e 1% de “outros” gases. É justamente o 
metano, combustível nobre obtido após um processo de separação das demais 
substâncias, que pode ser empregado para movimentar motores automotivos ou 
geradores de energia elétrica, para citar as aplicações mais conhecidas. Até hoje, 
porém, o biogás produzido pelo aterro campineiro tem sido desperdiçado. É 
queimado em “poços de monitoramento”, como medida de segurança. O aterro 
recebe diariamente cerca de 800 toneladas de dejetos, a grande maioria de 
origem domiciliar. 
 Segundo o projeto, o ideal teria sido dar uma destinação econômica ao 
biogás desde o primeiro ano de operação do Delta. Como isso não foi feito, resta 
aproveitar a capacidade de produção futura do aterro. Pelos cálculos do 
pesquisador, o pico de geração de biogás deverá ocorrer em 2007, um ano 
depois da suspensão das atividades. Depois, a tendência é que o volume de 
combustível vá sendo reduzido gradativamente. Por isso, é preciso ter um 
projeto que leve em conta essa característica. Para cada momento, o combustível 
deverá ter uma indicação, de modo que o investimento seja economicamente 
viável. 
 Deste modo, confirmadas as projeções, o Delta estará produzindo biogás 
suficiente para gerar 4 MW de energia elétrica entre os anos de 2007 e 2009. 
Depois, esse volume cairá para 3MW (2010 a 2016), 2MW (2017 a 2027) e 1 
MW (2018 a 20045). Projetos bem-sucedidos de aproveitamento do biogás, 
implementados sobretudo na Europa e nos Estados Unidos, levam essa energia 
através de redes de transmissão até indústrias localizadas nas proximidades dos 
aterros, que pagam por ela. Mais do que lançar de uma fonte energética 
 
40 
 
alternativa e barata, o aproveitamento do biogás também traz importantes 
ganhos ambientais. 
 A queima pura e simples do combustível, como vem sendo feita 
atualmente, contribui para o aumento da poluição atmosférica e, 
conseqüentemente, para a ampliação do efeito estufa, fenômeno responsável 
pelo aquecimento gradual do planeta. Existem empresas estrangeiras que estão 
muito interessadas no biogás brasileiro. Elas sabem que, por meio do Protocolo 
de Quioto, podem obter recursos para desenvolver projetos que transformam o 
metano, um gás que concorre para o efeito estufa, em dióxido de carbono. 
Apenas para se ter uma idéia do potencial da energia vinda do lixo, basta saber 
que os Estados Unidos têm atualmente algo como 500 projetos de 
aproveitamento de biogás gerado por aterros sanitários, administrados tanto pelo 
poder público como pela iniciativa privada. No Brasil, felizmente, estamos 
despertando para essa importante alternativa. 
 Outro exemplo de geração de energia a partir dos Aterros Sanitários está 
no rio Grande do Sul. Consolidou-se uma cooperação entre o presidente da 
Eletrobrás e o presidente da Companhia de Geração Térmica de Energia Elétrica 
(CGTEE), para se estudar a viabilidade técnica, financeira e ambiental para a 
produção de biogás com os resíduos sólidos urbanos da capital gaúcha para a 
geração de energia elétrica na Usina Nutepa, da CGTEE, localizada na entrada 
da cidade de Porto Alegre. 
 A iniciativa está inserida no Projeto Nacional de Bioeletricidade do 
Grupo Eletrobrás, que busca fontes alternativas de geração de energia que 
resultem em menor impacto ambiental, como já ocorre com projetos de 
aproveitamento da mamona e da soja na produção de biodiesel para geração de 
energia elétrica em outras regiões do país. De acordo com o presidente da 
Eletrobrás, a geração de energia por fontes limpas é um investimento que trará 
retorno social, econômico e político ao país. 
 
41 
 
 O termo de cooperação foi uma das medidas para a revitalização da 
usina da CGTEE, aproveitando sua localização estratégica para distribuição e a 
abundante fonte energética que do ponto de vista ambientalmente adequado 
pode se viabilizar pelo uso do biogás como fonte geradora de energia. 
Atualmente a Usina Nutepa tem capacidadeinstalada para gerar 24MW a partir 
da queima do óleo combustível, e opera na condição de “reserva fria”, sendo 
ativada somente em casos emergenciais, como ocorreu em 2001, por ocasião do 
risco de “apagão” no RS. 
 Em Porto Alegre são produzidas 600 toneladas/dia de lixo orgânico, que 
são tratadas em aterros sanitários. Calcula-se que a transformação deste volume 
de resíduo orgânico em biogás pode resultar na produção de 6.000 
quilowats/hora de energia elétrica, suficiente para abastecer quase 20 mil 
domicílios. Os resíduos sólidos urbanos gerados no Brasil são estimados em 45 
milhões de toneladas/ano (IBGE-2000) e se 30% destes resíduos forem próprios 
e aproveitados na reciclagem, o restante seria capaz de gerar 100 MW de energia 
elétrica – cerca de 30% do consumo nacional 
 
6.2 - O Mercado de Carbono 
 
 A falta de sistemas de coleta de gás nos aterros sanitários, mesmo 
quando existentes permite consideráveis perdas de GEE (Gás Efeito Estufa) para 
a atmosfera. Conseqüentemente o objetivo com a ratificação pelo Brasil do 
Protocolo de Quioto é explorar as oportunidades de coleta e utilização do gás de 
aterro sanitário das regiões metropolitanas como forma de alterar o quadro 
caótico do saneamento por resíduos urbanos. Isto permitirá alocação adicional 
de investimentos em sistemas de coleta de gás para converter a parcela de 
metano em dióxido de carbono e ainda endereçar outras soluções para os demais 
problemas ambientais de disposição de lixo. A queima pura e simples do metano 
 
42 
 
já é uma oportunidade para mitigar as emissões do inventário nacional de 
emissões. Acrescente-se a este cenário a oportunidade de geração de energia 
renovável junto aos grandes centros consumidores de eletricidade. 
 Alguns dos pressupostos feitos para o cálculo dos créditos de carbono: 
 1- Os créditos de carbono serão elegíveis em um cenário de 10 anos. 
 2- Os Aterros sanitários possuem drenos de gás por demanda de 
segurança e não por controle ambiental. 
 3- A Capacidade de captação de gás varia de 50% para um lixão, 60% 
para um aterro controlado e 70% para um aterro sanitário. 
 4- São Considerados os créditos de carbono referentes a queima do 
metano mas não aqueles referentes a geração de energia elétrica. 
 O método mais adequado para determinar o volume de biogás gerado 
nos diversos locais de disposição de lixo seria através da instalação de um 
programa de monitoramento em drenos representativos, verificando vazão, 
pressão e análise química por determinado período de tempo. Na ausência de 
análises nos diversos locais de disposição de lixo - e considerado como base 
neste trabalho - o método usual é a aplicação da equação desenvolvida pela 
Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (EPA), ajustada á realidade 
brasileira: 
• Considera-se a tempo de queima do gás, como 100% (via motores a 
combustão e, na ausência destes, através de flare). 
• Considera-se o percentual de matéria orgânica com composição fixa nas 
diversas regiões metropolitanas. 
 Por conta de tendência apontada pelo Business As Usual (Cenário de 
Referência) ser tão diferente da mistura de tecnologia de geração atual e dada a 
aceleração da introdução da geração térmica, a expectativa é de que os FECs 
(Fatores de Emissão de Carbono) utilizados nesse cenário de referência devem 
ser baseados nos futuros aumentos da capacidade marginal. 
 
43 
 
 Os dados usados para a estimativa foram extraídos do Plano Decenal de 
Expansão 2000/ 2009, do Ministério de Minas e Energia, e da OCDE. Outras 
hipóteses consideradas são de que a eletricidade é fornecida basicamente para a 
Rede Interconectada e o fator de carga da usina para tecnologias de rede é 
considerado 70%, refletindo o fator de carga médio do sistema de rede elétrica 
brasileira. 
 Projetos de energia a partir do biogás satisfazem a adicionalidade de 
programas, pois asseguram que o manejo do aterro sanitário das regiões 
metropolitanas seja executado segundo os mais recentes padrões ambientais, 
visando à coleta da mais alta quantidade de gases de aterro sanitário. Um dos 
objetivos deste trabalho é demonstrar que o manejo adequado dos aterros 
sanitários, coleta e utilização de gases, pode proporcionar retornos financeiros 
suficientes para justificar o investimento necessário, ajudando a demonstrar um 
novo paradigma do manejo e utilização de lixo. 
 O valor adicional potencial pela venda de créditos de carbono pode ser 
suficiente para aumentar os retornos financeiros do projeto além do limiar 
mínimo para justificar os riscos inerentes, associados às decisões de 
investimento de longo prazo e à alocação de capital para sistemas de coleta de 
gás de aterro sanitário e equipamentos para geração de eletricidade. Além do 
mais, a atividade serve de reserva no caso de problemas, atrasos, flutuações de 
preços, possivelmente associados à venda de eletricidade em um mercado semi-
descentralizado. Este papel principal que os créditos de carbono podem 
desempenhar na decisão de investimento e na viabilidade financeira do projeto 
indica que este investimento levará a reduções de emissão em relação à 
referência de cenário de investimento. 
 O estudo considerou um total de 107 municípios, que totalizam 58,6 
milhões de habitantes (34% da população nacional) e que utilizam 52 aterros. 
Desse total 91 efetivamente responderam ao questionário e/ou foram visitados 
 
44 
 
para o levantamento de dados. Estes tiveram seus potenciais energéticos 
calculados, abrangendo 46,4 milhões de habitantes em 37 aterros (projetos). 
 O potencial de geração de metano e energia nos lixões já fechados é 
bastante limitado, pois esses depósitos, via de regra, foram operados sem 
qualquer preocupação com a drenagem e aproveitamento de biogás, ne-
cessitando de grandes ajustes técnicos (investimentos que não são desprezíveis) 
antes do desenvolvimento do sistema de captação de biogás e geração de 
energia. 
 Se o lixão tiver mais de cinco anos, por mais que o depósito seja grande, 
se não houver possibilidade de ampliação da área para futuros depósitos de 
resíduos sólidos urbanos de forma adequada para gerar futuras emissões de 
metano, possivelmente não oferecerá viabilidade econômica, pois a curva de 
biogás de mais 15 anos será insuficiente. A única forma de viabilizar esses 
antigos aterros é por meio de incentivos maiores e da criação rápida de um 
mercado (com incentivos). Dessa forma o período de 15 anos não seria um 
problema para o investidor; os motores usados teriam mercado e poderiam ser 
comercializados em outros empreendimentos o que não ocorre nos cálculos de 
viabilização no presente momento. 
 
45 
 
7 - BIOGÁS EM SUBSTITUIÇÃO A DERIVADOS DE PETRÓLEO 
 
 Com o aumento do preço internacional do petróleo, que mesmo assim 
nem sempre esteve disponível, tornou-se necessária a intensificação das 
pesquisas relativas a fontes alternativas de energia, de forma que as mesmas 
condições de desempenhar expressivo papel na substituição do petróleo e seus 
derivados. 
 Como no presente estágio da economia mundial, os combustíveis fósseis 
ocupam substancial parcela no setor energético, a alternativa que se basear em 
fontes renováveis terá, de médio a longo prazo, perspectivas decididamente 
positivas. 
 O processo de encarecimento progressivo dos combustíveis fósseis irá 
de forma progressiva, tornando viáveis outras fontes energéticas hoje 
consideradas ainda não econômicas. 
 A crise energética mundial evidenciou a nossa vulnerabilidade; cerca de 
50% dos nossos derivados de petróleo, nos quais se apóiam praticamente todo 
nosso transporte terrestre, marítimo, fluvial e todo aquecimento para fins 
industriais, dependem exclusivamente do petróleo que existe no Oriente Médio, 
a mais explosiva área do mundo. A produção nacional de petróleo não é 
suficiente para atender a demanda interna, apontando-nos uma necessidade 
imediata de se diversificaras fontes e a natureza dos combustíveis, de modo a 
garantir a nossa sobrevivência, o nosso desenvolvimento e a nossa tranqüilidade. 
Gás metano, nosso combustível doméstico mais limpo e mais barato, 
praticamente inesgotável, pois existe em qualquer lixão e esgoto (além de 
jazidas naturais), se apresenta aqui, como importante alternativa energética, com 
 
46 
 
condições de desempenhar expressivo papel na substituição do petróleo e seus 
derivados. 
 
 
 7.1 – A segurança do Biogás como combustível automotivo 
 
 O gás metano, principal constituinte do biogás purificado, apresenta 
consideráveis vantagens sobre os outros combustíveis em termos de segurança. 
 Ele é o único gás (com exceção do hidrogênio e do hélio) que apresenta 
densidade inferior ao ar (0,555). Isto significa que em caso de vazamento ele 
tende a se dispersar para a atmosfera, por ser mais leve que o ar, necessitando 
apenas de ventilação e evacuação. Logo é evitada a perigosa característica de 
combustíveis líquidos (gasolina, álcool, diesel) de acúmulo formando poças. 
 Outra propriedade relevantes são os altos limites de inflamabilidade do 
metano, 5 a 15%, o que significa que é necessário um volume maior (em 
comparação com outros gases) em mistura com o ar para que haja a combustão. 
 O gás metano em mistura com o ar deflagra a uma velocidade de 40cm/s 
sem detonar, não ocasionando explosões por ondas de choque de altas 
velocidades. 
 Ele também apresenta uma temperatura mínima de acendimento (537° 
C) mais alta que outros combustíveis (gasolina 280º e GLP 365º). Logo, uma 
mistura deste gás com o ar, dentro da faixa de inflamabilidade, só terá ignição 
espontânea (sem auxílio de calor externo) se a temperatura ambiente estiver no 
nível mínimo acima mencionado. 
 Isto tudo torna a possibilidade de um incêndio ou explosão pouco 
provável, em caso de vazamento deste gás combustível. Devido às propriedades 
 
47 
 
acima mencionadas, uma mistura de metano com ar não explode em espaços não 
confinados, o que não é o caso dos combustíveis líquidos. 
 Além disso, os fatos de ser não tóxico e de conter em odorizante para 
facilitar sua detecção em caso de vazamentos, contribuem para diminuir os 
riscos para os usuários. 
 Do ponto de vista da conversão dos veículos para uso do gás metano, a 
tecnologia desenvolvida no país para os motores ciclo Otto é satisfatórias, sendo 
que para os motores ciclo Diesel (transporte de passageiros e de carga) o 
CENPES/Petrobrás desenvolveu um sistema de combustão com uma mistura de 
70% de CH4 e 30% de óleo diesel (composição volumétrica). Estes dois ciclos já 
foram amplamente testados e estão em fase operacional normal nas regiões 
próximas aos postos de abastecimento. 
 O Kit de carburação usado na frota da CEMIG possui em sistema de 
segurança automático, que garante a proteção do usuário na operação normal, ou 
em caso de acidente onde exista um eventual rompimento na linha de pressão do 
gás. Neste caso todo o sistema é desarmado automaticamente, fechando 
totalmente a saída do gás dos cilindros. 
 Veículos convertidos para gás natural tem rodado os Estados Unidos 
desde 1900. A taxa de incidência de prejuízos por milha rodada pelo veículo 
para a frota nos EUA a gás natural é 84% menor que a média nacional para 
todos os veículos registrados. Nenhum acidente com vítimas foi registrado nos 
434,1 milhões de milhas rodadas pela frota norte-americana a gás natural. 
 Os cilindros para armazenar gás metano são mais resistentes do que os 
tanques de gasolina, e tem passado por uma larga variedade de testes de uso, 
incluindo fogo de artilharia, aquecimento excessivo, fogo, colisões e até 
dinamite. 
 A tabela demonstra o alto grau de segurança na utilização de gás natural 
em cilindros para alta pressão dos veículos italianos: 
 
48 
 
 
 Tabela 5 – Grau de segurança na utilização de gás natural 
Ano Circulação Veículos Explosões Incidentes por 1000 
veículos em circulação 
1974 407655 104889 6 0,0147 
1975 586663 170029 5 0,0085 
1976 729174 210753 2 0,0027 
1977 761298 229188 1 0,0013 
1978 804236 253470 2 0,0024 
1979 859807 275756 2 0,0023 
1980 922223 304469 2 0,0021 
1981 969065 324336 - 0 
1982 995626 328187 - 0 
1983 1001912 342273 - 0 
 
7.2 – O fator poluição 
 
 A poluição do ar nos centros urbanos é em grande parte decorrente das 
emissões para a atmosfera de produtos da combustão de derivados de petróleo 
(óxido de enxofre, vanádio, fuligem, monóxido de carbono e óxido de 
nitrogênio), conforme demonstrado na tabela. 
 A combustão do metano com excesso de ar é completa, liberando como 
produtos apenas o dióxido de carbono e o vapor de água, componentes não 
 
49 
 
poluentes e não tóxicos. O uso deste energético no setor de transporte de 
passageiros, e de carga, além de contribuir sensivelmente na redução dos 
poluentes emitidos para a atmosfera, irá substituir o óleo diesel nos veículos, o 
que implica numa economia de divisas, pois este combustível é em grande parte 
importado.
 
50 
 
 
8 – O FUTURO DO BIOGÁS A PARTIR DA CENTRAL DE 
RESÍDUOS DO VALE DO AÇO 
 
 
 
 A coleta e tratamento do lixo em Ipatinga, localizada no Vale do Aço, 
leste de Minas Gerais, teve início em 1989. Nessa época, as cerca de 30 
toneladas de resíduos recolhidas diariamente eram depositadas em um lixão, 
colocando em risco a vida de catadores e degradando o meio ambiente. 
 Já em 1989, a coleta de lixo em Ipatinga saltou para 180 toneladas e hoje 
está em 223. A implantação do Aterro Sanitário foi concluída em 1990. 
Atualmente, o local funciona como um equipamento de educação ambiental e 
área de lazer. A Central de Resíduos Sólidos do Vale do Aço, mantida pela 
empresa Queiroz Galvão, concessionária do serviço de limpeza urbana de 
Ipatinga, é o destino do lixo produzido na cidade. A empresa venceu o processo 
de licitação para concessão do serviço. 
 
 
8.1 - Central de Resíduos recebe lixo e material inservível 
 
 A Central de Resíduos do Vale do Aço foi fundada em 15 de setembro 
de 2003 para substituir o antigo aterro sanitário, cujo espaço para utilização 
havia se esgotado. Localizada no município de Santana do Paraíso, a Central, 
que possui área de 144 mil metros quadrados (sendo 100 mil metros quadrados 
de área verde e 44 mil metros quadrados para o depósito do lixo), recebe em 
média por dia, 210 toneladas de lixo. 
 
 
51 
 
 
 Os caminhões coletores que chegam à Central de Resíduos são pesados 
em uma balança apropriada para que seja feito o controle de espécie e 
quantidade do lixo que chega (lixo domiciliar, hospitalar, galhos, terra). Após a 
pesagem os caminhões descarregam no local apropriado para cada tipo de lixo. 
 
 
 
Figura 5 – Caminhão coletor descarregando o lixo na Central de Resíduos do 
Vale do Aço. 
 
 
 
 O lixo domiciliar segue para uma área cujo terreno foi preparado para 
proteger o lençol freático do líquido resultante da decomposição do material 
orgânico, o chorume. A proteção baseia-se em uma camada de argila, uma 
manta de polietileno e uma camada de terra. O chorume é escoado através de 
três canaletas que caem em duas caixas com capacidade para 10.000 litros cada 
uma e segue para a Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) da COPASA, onde 
recebe tratamento para aí então, ser lançado no rio. 
 
52 
 
 
 
Figura 6 – Área da Central de Resíduos do Vale do Aço. 
 
 
 Recolhido separadamente, o lixo hospitalar é lançado e aterrado em uma 
vala apropriada para seu depósito, sendo que seu terreno também é protegido por 
uma camada de argila compactada. Os galhos de árvore e restos de feira seguem 
para as leras de compostagem, onde são tratados para se transformarem em 
adubo natural, que será utilizado no Viveiro Municipal. 
 A previsão é de que a Central de Resíduos possa ser utilizada por 30 
anos. Esse período de utilização pode ser ainda maior se houver colaboração da 
populaçãono sentido de separar o lixo orgânico do lixo "seco", ou seja, do lixo 
reciclável. Através da coleta seletiva, o volume de lixo diminuirá e o meio 
ambiente será preservado. 
 O gás metano, proveniente da decomposição do lixo, é canalizado e 
queimado todos os dias. Atualmente ele não é reaproveitado, mas já existem 
propostas para que ele sirva como gás alternativo ou até mesmo como 
combustível. 
 
 
 
53 
 
8.2 – Projeto sobre aterro sanitário, prevê o uso do biogás. 
 
 Com o intuito de aproveitar o gás metano desperdiçado todos os dias 
pela Central de Resíduos do Vale do Aço, um projeto foi elaborado para que 
esse gás possa ser reaproveitado ao invés de ser queimado. 
 O projeto visa mitigar os impactos ambientais causados pelos gases de 
efeito estufa emitidos pelo aterro, gerados por meio de processo da 
decomposição bioquímica dos resíduos. 
 É objetivo ainda a geração de energia elétrica, sendo o biogás uma fonte 
limpa, renovável e um subproduto de resíduos descartados pela sociedade que 
não teriam aproveitamento algum. 
 
8.3 – Descrição do projeto 
 
 
 Este estudo tem por objetivo apresentar, uma estimativa de produção e 
aproveitamento do biogás gerado na Central de Resíduos do Vale do Aço, 
localizada no município de Santana do Paraíso, Estado de Minas Gerais, com a 
finalidade de mitigar os impactos ambientais causados pelos gases de efeito 
estufa emitidos pelo aterro, gerados por meio de processo da decomposição 
bioquímica dos resíduos. 
 A captação desses gases pode ser encaminhada a um conjunto de moto-
geradores que utilizam o gás metano, principal componente do biogás, 
representando cerca de 50% a 55% em volume, como combustível e 
transformando a energia mecânica resultante dos motores em eletricidade, por 
meio de um gerador acoplado. Este sistema fornece um ganho ambiental muito 
importante pois, além de contribuir para a diminuição da emissão de gases de 
efeito estufa, torna o aterro sanitário uma fonte renovável de energia. 
 
54 
 
 Assim, as curvas de captação e aproveitamento do biogás, apresentam a 
quantidade estimada de eletricidade que o sistema poderá produzir. Apresentam, 
ainda, a quantidade de biogás que deverá ser queimado sob condições 
controladas, permitindo o ganho ambiental comentado. 
 
 
8.4 - Considerações sobre o biogás gerado em aterros sanitários 
 
 O biogás é um subproduto da decomposição anaeróbica de resíduos 
sólidos urbanos por ação de microorganismos que os transformam em 
substâncias mais estáveis, como dióxido de carbono, água, gás metano, gás 
sulfídrico, mercaptanas e outros componentes minerais. 
 Carboidratos provenientes de papel, papelão, etc., que formam a maioria 
dos detritos são decompostos inicialmente em açúcares, depois em ácido acético 
e finalmente em CH4 e CO2. 
 A composição do biogás resulta basicamente em 55% de metano, 40% 
de gás carbônico e 5% de nitrogênio e outros gases. O gás metano, principal 
componente do biogás, é 21 vezes mais danoso que o dióxido de carbono em 
termos de efeito estufa. 
 A geração de gás, aí incluída taxa e composição, ocorre através de 
quatro fases características da vida útil de um aterro. A primeira fase é a aeróbia 
(com Oxigênio – O2 disponível) e o gás produzido é o CO2. A segunda fase é 
caracterizada pelo esgotamento de O2, resultando em um ambiente anaeróbio 
com grandes quantidades de CO2 e um pouco de hidrogênio (H2) produzido. 
 Na terceira fase, anaeróbia, começa a produção de CH4, com uma 
redução na quantidade de CO2 produzido. O conteúdo de nitrogênio (N2) é 
inicialmente elevado na primeira fase, aeróbia, declinando bruscamente à 
medida que o aterro passa para a segunda e terceira fases, anaeróbias. 
 
55 
 
 Na quarta fase a produção de CH4, CO2 e N2 torna-se quase estável. 
A duração das fases e o tempo de geração do gás variam com as condições do 
aterro (composição do resíduo, material de cobertura, projeto e estado 
anaeróbio) e pode variar ainda com as condições climáticas como taxa de 
precipitação, umidade e temperatura. 
 O Brasil possui uma população estimada em 169.590.693 habitantes, 
sendo que 81,2% dessa população habitam em áreas urbanizadas, produzindo 
diariamente cerca de 60 mil toneladas de resíduos sólidos (IBGE, 2000). Tais 
resíduos, por apresentarem elevados teores de matéria orgânica e devido ao 
clima tropical e subtropical típico do país, oferecem condições favoráveis à 
produção de metano e, portanto, à potenciais iniciativas de recuperação 
energética, além do ganho ambiental que se verifica com a redução das emissões 
desse gás de efeito estufa. 
 Segundo o Inventário Nacional de Emissões de Metano Gerado pelos 
Resíduos no Brasil (CETESB, 1998), cerca de 805 mil toneladas de metano 
foram geradas em 1994, com 84% desse total sendo resultante dos resíduos 
sólidos municipais. 
 A redução da porcentagem do metano emitido à atmosfera pelos 
resíduos e o aproveitamento otimizado dessa fonte de energia será verificado na 
Central de Resíduos do Vale do Aço, que serão providos de sistemas capazes de 
confinar, captar e aproveitar o gás metano produzido pelos resíduos, reduzindo 
sensivelmente impactos ambientais ocasionados pela disposição efetuada sem 
critérios técnicos. 
 O biogás coletado servirá para a geração de eletricidade, através da 
implantação de uma usina termelétrica. O biogás excedente será queimado em 
flares de forma controlada, evitando a emissão de gases de efeito estufa para a 
atmosfera. 
 
56 
 
 Portanto, espera-se que em um futuro próximo, esse projeto sobre o 
reaproveitamento do gás metano gerado na Central de Resíduos do Vale do Aço, 
se concretize, produzindo o biogás, e servindo como gás alternativo e até mesmo 
como combustível. 
 
 
57 
 
 
9 – LEGISLAÇÃO SOBRE ENERGIAS RENOVÁVEIS NÃO 
RESPEITA PROTOCOLO DE QUIOTO 
 
 
 
 Em primeiro lugar, porque penaliza a digestão anaeróbia, processo a 
partir do qual os resíduos orgânicos são transformados em fertilizante e em 
biogás utilizado para a produção de energia elétrica renovável. 
 Com efeito, nesta nova legislação a eletricidade produzida a partir de 
biogás proveniente da reciclagem de resíduos orgânicos baixou de 0,065 euros 
por kWh para 0,055 euros por kWh. 
 Esta medida é incompreensível, uma vez que diversos documentos 
relativos às alterações climáticas (PNAC - Programa Nacional para as 
Alterações Climáticas) referem à importância do processo de digestão anaeróbia 
como forma de controlar as emissões de metano, assim como de contribuir para 
a produção de energia renovável. 
 Incrivelmente, a incineração de resíduos urbanos que, pela queima de 
plásticos, dá origem a significativas emissões de dióxido de carbono, acaba por 
ser premiada, subindo de 0,065 euros por kWh para 0,076 euros por kWh. Ou 
seja, esta legislação dá um claro incentivo à emissão de gases com efeito de 
estufa. 
 Ao invés de assumir como um dos seus principais objetivos reduzir as 
emissões de gases com efeito de estufa ao fomentar fontes energéticas 
renováveis, acaba por privilegiar soluções de fim de linha, com claras 
contribuições diretas para o agravamento do efeito de estufa. 
 
58 
 
 Por outro lado, ao penalizar fortemente a digestão anaeróbia, esta 
legislação torna mais difícil a devida aplicação deste processo para o tratamento 
de grandes volumes de resíduos, tais como a fração orgânica dos resíduos 
urbanos, as lamas de ETAR, os efluentes de suinoculturas, os resíduos da 
indústria agro - alimentar e muitos resíduos agrícolas. 
 A título de exemplo, a ERB - Estratégia Nacional para a Redução de 
Resíduos Urbanos Biodegradáveis destinados a Aterros (no âmbito da 
transposição da Diretiva Aterros) prevê a instalação de diversas unidades de 
digestão anaeróbia de forma a reciclar os resíduos orgânicos, reduzindo a sua 
colocação em aterro, dando assim cumprimento à diretiva comunitária sobre 
aterros. 
 Com esse