Biodigestores transformam resíduos de suínos em biogás e reduzem custos operacionais no Agreste pernambucano

Santa Catarina inaugura primeira usina de biometano da América Latina certificada pela ANP, processando dejetos suínos para gerar combustível renovável com investimento de R$ 65 milhões.

Usinas sucroenergéticas da Paraíba geram 102 MW de bioeletricidade a partir do bagaço de cana, abastecendo 300 mil residências. O setor projeta expansão de 25% até 2030 e contribui significativamente para economia e sustentabilidade estadual.

Ceará investe R$ 8 milhões em usina inovadora que transforma biogás e lodo de estações de tratamento em energia limpa. A tecnologia, instalada em Fortaleza, começa a operar em 2026 e pode ser replicada em cidades pequenas e médias.

O 8º Fórum Sul Brasileiro de Biogás e Biometano reúne especialistas em abril para debater produção, distribuição e oportunidades do biometano na matriz energética brasileira, impulsionadas pela Lei do Combustível do Futuro.

Planta de biometano de R$ 258 milhões entra em operação em Jaboatão dos Guararapes. O empreendimento produz 108 mil m³ de biometano por dia a partir de resíduos sólidos, injetando o combustível renovável na rede de gasodutos da Copergás.

Projeto gera eletricidade a partir de resíduos orgânicos, abastecendo escolas e unidades de saúde e reduzindo custos para o município

Nos biodigestores acontece a decomposição de matéria orgânica, que resulta na geração de biogás, e de um resíduo líquido natural (biofertilizante).

Artigo por Monique Zorzim Por Monique Zorzim * Em diversos países, inclusive no Brasil, o biogás e o biometano estão se firmando cada vez mais como uma das alternativas mais sustentáveis do mercado. Um novo relatório sobre o mercado e tendências em gases renováveis, publicado pela Gas Climate, grupo que reúne dez empresas líderes no transporte de gás e duas associações da indústria de gás renovável, mostra que o biometano, um combustível sustentável produzido pelo biogás (derivado de matéria orgânica), está em plena expansão e cada vez mais adotado pelas empresas europeias. Decisões como a total descarbonização da economia europeia até 2050, anunciada pela União Europeia, com redução de até 55% da emissão de gases do efeito estufa (Acordo Verde de 2019), impulsionam a cooperação dos setores de eletricidade e de gás para atingir essas metas. Para isso, são fatores essenciais o uso de fontes alternativas de energia - e entre elas se destacam o biogás e o biometano. No Brasil, a Biogasmap, ferramenta online e interativa alimentada por diversas instituições, também acompanha a evolução da demanda e produção dos biodigestores e as diferentes aplicações do biogás. E mostra que, em 2020, houve um aumento de 22% no número de plantas de produção, totalizando 675 no País e uma produção de 2.2 bilhões de m3 de biogás. O levantamento cobre o ano de 2020 e o primeiro trimestre de 2021, usando sites de notícias e bases de dados públicos das Agências Reguladoras dos setores de energia elétrica (ANEEL) e biocombustíveis (ANP). Desse total, 638 encontram-se em operação para fins energéticos no Brasil e 78% são de pequeno porte - produzem até 1 mi Nm3 por ano. Os sistemas de biodigestão para produção do biogás tem como alimento principal os resíduos da agropecuária (caso de 79% das plantas, que produzem 11% do volume total do País), indústria, aterro sanitário e ETCs - Estações de Tratamento de Esgoto. Já plantas que processam resíduos sólidos urbanos ou efluentes de estações de tratamento de esgoto representam 9% das que operam e são responsáveis por 73% do biogás. A exemplo de 2019, em 2020 a aplicação mais representativa dessas plantas foi a geração de energia elétrica. O volume de biogás purificado para produção de biometano no país avançou sua participação de 3% em 2019 para 19% em 2020. A forma mais comum de produzir biogás é pelo método de digestão anaeróbica. A atuação de bactérias em uma câmara fechada (biodigestor), sem ar, alimentada com resíduos orgânicos (como esterco, restos de alimentos, vinhaça, cama de frango, entre outros), misturadas com água, transforma esses detritos em biogás, que podem ser convertidos em energia elétrica. A purificação do biogás, por processos que incluem a separação por membrana, por sua vez, produz o biometano. Ambos os produtos são usados como combustível, e o biometano tem sido considerado uma tendência: 17% do transporte rodoviário na União Européia, por exemplo, já é movido a biometano e o comércio transfronteiriço de gás vem aumentando. No Brasil, especialistas consideram que o biometano tem potencial de substituir até 70% da demanda por diesel, com grandes ganhos para o meio ambiente. Ao tratar águas residuais mais difíceis, com uma alta carga de nutrientes, o resultado é um efluente mais limpo, que resolve problemas de descarte, reduzindo as contas das concessionárias de tratamento de águas residuais e até mesmo permitindo o descarte ambiental. O biossólido digerido orgânico que permanece após o processo é importante para a correção do solo na agricultura e o nitrogênio pode ser recuperado durante a digestão anaeróbica para fazer fertilizante concentrado. A digestão anaeróbia envolve processos metabólicos complexos que ocorrem em quatro etapas sequenciais - hidrólise, acidogênese, acetogênese e metanogênese - e dependem da atividade dos grupos fisiológicos de microrganismos. Para dar suporte à expansão das plantas e à capacidade de aumento da produção do biogás, já existem, inclusive no Brasil, produtos biotecnológicos que podem ser aplicados em quatro dos tipos mais frequentes de biodigestores - BLC, UASB, CSTR e o chamado Fase Sólida. Esses produtos agem na fase de hidrólise, aumentando a capacidade de degradação dos materiais orgânicos, melhorando a eficiência e segurança operacional de todo o sistema. É a revolução ambiental ganhando novos atores, tornando-se mais versátil e confirmando que as bandeiras de ESG e dos avanços de tecnologias verdes é uma maré, felizmente, incontrolável. * Monique Zorzim é Gerente Técnica da Área Ambiental da SuperBAC.

O produtor rural André Haacke, da Granja Haacke, em Santa Helena, no oeste do Paraná, adaptou há cerca de um mês o veículo de passeio usado pela família – uma caminhonete modelo Hilux – para utilização de biometano. A alternativa substitui a gasolina e é feita a partir dos dejetos de animais em uma biorrefinaria, que funciona na própria propriedade e é mantida pelo CIBiogás (Centro Internacional de Energias Renováveis- Biogás). O biocombustível é o mesmo fornecido para o abastecimento de 47 veículos que fazem parte da frota da Itaipu Binacional. A qualidade do biometano atende à regulamentação da Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP), com pureza superior a 96,5%. André diz que o processo de adaptação do veículo foi rápido e vale pela economia no bolso na hora de abastecer a caminhonete. Com o uso da gasolina, o veículo apresentava um consumo médio de um litro de gasolina para cada seis quilômetros; com o do biometano, a cada mil quilômetros rodados ele deixa de gastar aproximadamente R$ 600. “Como já temos o biometano disponível na nossa propriedade, compensa muito. E também pelo desconto que temos no IPVA”, conta. A redução no imposto para veículos movidos a gás natural veicular (GNV) é de 75%. Além da economia, a utilização do biometano reduz em 90% a emissão de gases poluentes em comparação com a gasolina. “Se cada um fizer a sua parte, podemos construir um mundo mais sustentável”, afirma o produtor rural Nilson Haacke, pai de André. Na Granja Haacke, há três anos, os dejetos de 84 mil aves poedeiras e 750 bovinos de corte são encaminhados para um biodigestor, que realiza a digestão anaeróbia da biomassa residual – produzindo diariamente a média de 1.500 m³ de biogás. Deste total, 30% é usado na geração de energia elétrica que abastece o sistema automático de refrigeração das aves, além do embalamento e limpeza de ovos. O restante é utilizado na geração de biometano.

Segundo levantamento realizado pela Embrapa Instrumentação (SP), a adoção de 11 mil unidades de fossas sépticas biodigestoras em mais de 250 municípios brasileiros trouxe benefícios para 57 mil pessoas. A fossa séptica biodigestora pode ser integrada a outras tecnologias de saneamento também de fácil instalação, como o clorador Embrapa e o jardim filtrante. Este segundo é voltado para o tratamento de águas de pias e ralos e do efluente tratado pela própria fossa séptica. Ao substituir as fossas negras, essas tecnologias de saneamento protegem a saúde dos moradores do campo geralmente não atendidos por redes de esgoto, além de promover a proteção ambiental ao evitar que dejetos contaminem solo e corpos d'água. De acordo com o coordenador do levantamento, o engenheiro civil da Embrapa Instrumentação Carlos Renato Marmo, as 11.502 Fossas Sépticas Biodigestoras instaladas beneficiaram uma população aproximada de 57.500 habitantes em todo o Brasil. O engenheiro destaca que a população beneficiada é muito maior, pois o saneamento básico apresenta impactos não só no campo como também nas cidades, já que as fontes de água e os mananciais estão na zona rural. Baseado em dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), de 2014, Marmo esclarece que na área rural do País vivem cerca de 30,5 milhões de habitantes, sendo que menos de 50% dessa população tem acesso a sistemas de coleta ou tratamento de esgoto adequados. "Esse trabalho realizado pela Embrapa é muito importante para amenizar a situação", disse o Presidente do Instituto Brasil, Édison Carlos, mas argumenta que ainda é pouco para a enorme necessidade do Brasil. O pesquisador da Embrapa Wilson Tadeu Lopes da Silva acredita que o modelo da Fossa Séptica Biodigestora é o ideal para substituir a tradicional fossa negra, muito comum na área rural e responsável pela contaminação das águas subterrâneas. "Esse sistema biológico necessita de poucos insumos externos para que se obtenham resultados adequados, é simples, de baixo custo e de eficiência comprovada na biodigestão dos excrementos humanos, com eliminação dos agentes patogênicos", afirma. A Fossa Séptica Biodigestora foi desenvolvida pelo médico-veterinário Antonio Pereira de Novaes, falecido em 2011, e segue os princípios dos biodigestores asiáticos e das câmaras de fermentação de ruminantes, como os bovinos. Assim como no estômago multicavitário do animal, a tecnologia também é composta de vários tanques de fermentação, onde o esgoto doméstico − fezes e urina − passa pelo tratamento anaeróbio, tornando-o apto para uso como fertilizante agrícola a ser aplicado no solo.

Através de um convênio firmado entre a Companhia Paranaense de Energia (Copel) e o Centro Internacional de Energias Renováveis (CIBiogás), as edificações e a iluminação pública de Entre Rios do Oeste, município situado na região Oeste do Paraná, utilizarão energia gerada a partir de resíduos da suinocultura e avicultura. Na primeira fase do projeto, que terá início em janeiro de 2016, serão investidos R$ 17 milhões para dotar 19 propriedades rurais de biodigestores, que armazenarão os dejetos. Por meio do processo de biogestão, é produzido biogás, que é canalizado para uma central termelétrica com potência instalada de 480 kilowatts (kW). A infraestrutura contará com 22 km de biogasodutos. O sistema é semelhante ao já empregado pela Itaipu, CIBiogás e outros parceiros em um projeto que une 34 produtores da microbacia do rio Ajuricaba, em Marechal Cândido Rondon. Porém, enquanto em Rondon a produção diária é de 800 m³ de gás, em Entre Rios a produção nesta fase inicial será de 5 mil m³, com capacidade para chegar a até 17 mil m³ nas etapas posteriores. O comunicado oficial garante que os 480 kW desta fase inicial serão suficientes para suprir toda a demanda da prefeitura, abrangendo edificações públicas (como escolas, postos de saúde e repartições), iluminação pública e outros serviços que demandam energia, como poços artesianos. Os produtores rurais serão remunerados proporcionalmente à energia gerada. “Neste mês, a conta de luz da prefeitura é de 82 mil reais”, informou o prefeito. “Nossa expectativa é que o projeto comece a dar resultados já em 2016”, completou. Com uma população de 4 mil pessoas e um plantel de aproximadamente 130 mil suínos, Entre Rios está transformando um enorme passivo ambiental em fator de desenvolvimento. Jorge Samek, diretor-geral brasileiro da Itaipu, explica que “o gás metano (resultado da decomposição dos dejetos) é venenoso para a atmosfera. Ao transformá-lo em energia, estamos transformando um problema em solução e viabilizando, do ponto de vista ecológico, um aumento na produção. Ou seja, com esse sistema, é possível produzir mais e gerar mais emprego e renda, sem prejudicar o meio ambiente”. O projeto poderá ser replicado em outras regiões do Paraná, dando mais sustentabilidade à produção pecuária estadual.

Instalado em uma área de 250 hectares na cidade paulista de Boituva, o frigorífico Cowpig está investindo em nova tecnologia com a adoção de um biodigestor revestido com Cipageo®, geomembranas de PVC produzidas pela fabricante de revestimentos sintéticos de Cerquilho/SP, a Cipatex®. Idealizado pelos irmãos Sebatiani, fundadores do Cowpig, o projeto é inovador ao reduzir impactos ambientais, possibilitar 20% a mais em geração de biogás e reduzir gastos com a manutenção do equipamento em cerca de 50%. Além dos resíduos de alimentos e dejetos dos animais – algo que já acontece com o biodigestor tradicional, o equipamento instalado no Cowpig realiza também o tratamento das águas das linhas verde e vermelha do frigorífico, que estão relacionadas à lavagem das vísceras, rúmen e sangue de bovinos, suínos, ovinos e búfalos. O novo biodigestor conta ainda com bombas e encanamentos para evitar o acúmulo de sólidos no fundo do equipamento, o que reduz o período de manutenção. O biodigestor instalado no Cowpig tem 50 metros de comprimento, 17 metros de largura e 5 metros de profundidade. O biodigestor é uma câmara totalmente fechada, onde os resíduos dos animais entram em um processo de fermentação anaeróbia. Dessa forma, é possível reaproveitar detritos para gerar adubo e gás, também chamados de biofertilizantes e biogás. O gás pode ser utilizado como fonte de energia. Com a estrutura interna utilizada no equipamento do Cowpig, a geração de biogás consegue ser ainda mais eficiente. Devido à função de agitação, o sistema produz cerca de 20% a mais de biogás em comparação ao biodigestor tradicional. O biogás proveniente do equipamento com Cipageo® é utilizado para alimentar as caldeiras e produzir vapor para o abatedouro do Cowpig. A instalação do biodigestor garante à propriedade uma economia entre R$ 20 e 30 mil por mês com energia. A instalação do biodigestor é dividida em três etapas, que envolvem construção civil, revestimento e cobertura. O tempo de instalação depende do tamanho e da capacidade do frigorífico. Segundo o empresário Fábio Marques Barretta, da Plaslonas, fabricante de biodigestores, o processo no Cowpig com Cipageo® levou cerca de 60 dias. As geomembranas de PVC são instaladas de forma prática, o que resulta na queda do custo de mão-de-obra e equipamentos. Basta escavar o terreno na dimensão desejada e fazer uma viga de ancoragem ao redor do local. Como o Cipageo® vem pré-confeccionado, é necessário somente estendê-lo e fixar suas bordas na viga externa. Após o revestimento, é preciso aguardar que os dejetos lançados no equipamento atinjam um determinado nível para dar início à instalação da cobertura, também realizada com geomembranas.