Pesquisa revela alternativa para produção de biogás

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.

Os pesquisadores testam diferentes combinações de substratos, pré-tratamentos e condições operacionais para otimizar o rendimento do sistema.

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

A ideia é que por utilizar um reator eletrolítico para quebrar as moléculas de água para gerar oxigênio e hidrogênio verde.

O governo sueco, por meio do Swedfund (entidade de financiamento ao desenvolvimento sustentável), ofereceu à Secretaria de Infraestrutura e Meio Ambiente do Governo do Estado de São Paulo uma consultoria de R$ 3 milhões para investimentos em pesquisa na geração de biogás. O objetivo é implantar os resultados do estudo no transporte público, reduzindo assim as emissões de poluentes. A parceria deve ser assinada até o fim do ano, e a pesquisa, em 2020. “A fusão de órgãos e secretarias em uma única pasta facilita a discussão de cooperações técnicas, como a do Swedfund. Hoje sentamos todos (energia, recursos hídricos, saneamento e meio ambiente) na mesma mesa, o que acelera os processos”, destacou o secretário-executivo da Secretaria de Infraestrutura e Meio Ambiente, Luiz Ricardo Santoro. O coordenador de Óleo, Gás e Biocombustíveis da SIMA, Ricardo Cantarani, explicou que a ideia é identificar oportunidades de produção ou geração de biogás por meio de fontes como a agricultura (vinhaça de cana de açúcar), aterros sanitários e ETEs (estações de tratamento de esgoto). A SIMA irá definir um comitê gestor para elaborar os termos de referência da parceria. Será determinado o tipo de trabalho a ser desenvolvido, o foco da pesquisa e os resultados que a consultoria vai entregar. “Vamos unir experiências, ou seja, juntar nossa expertise e o que eles enxergam de mais promissor em projetos desta natureza”, destacou Cantarani. A consultora do Conselho de Comércio da Embaixada da Suécia, Victoria Fernandes, afirma que uma das ideias do estudo é envolver o lodo gerado no tratamento de esgoto da Sabesp. “A pesquisa visa preparar a companhia para implantar a produção de biogás em uma das plantas”, explicou.

Pesquisadores do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) estudam a emissão de compostos clorados da palha da cana-de-açúcar durante a combustão, gaseificação e pirólise da palha de cana-de-açúcar. O objetivo é aproveitar o potencial da palha da cana para geração de energia similar ao do bagaço. Hoje em dia, o destino da palha da cana é o descarte no campo de colheita ou a queima. Apesar do conteúdo energético similar ao do bagaço, a palha da planta apresenta um teor de cloro entre 0,1% e 0,7% de sua composição, contra apenas 0,02% do bagaço. Esse teor elevado pode propiciar a formação do ácido clorídrico (HCl), por exemplo, e corroer as tubulações de vapor utilizadas durante a combustão. “Além disso, a combustão também pode gerar a emissão de poluentes atmosféricos como gases ácidos, dioxinas e furanos”, explica Ademar Hakuo Ushima, pesquisador do Laboratório de Engenharia Térmica do IPT. O IPT instalou dois equipamentos em escala laboratorial que avaliam o rendimento energético e também a emissão de poluentes gerada nos processos de pirólise, combustão e gaseificação em resíduos agrícolas. Através desses equipamentos e com a compreensão dos mecanismos de formação de produtos clorados no reaproveitamento da palha de cana-de-açúcar, os pesquisadores esperam encontrar soluções para os problemas de corrosão intensa observados nos reatores e nos sistemas de limpeza de gases que utilizam esse tipo de matéria-prima. “O objetivo é dar suporte técnico ao setor sucro-alcooleiro do estado e desenvolver novas tecnologias para o aproveitamento energético de resíduos”, finaliza o pesquisador.

A Companhia Energética de São Paulo (Cesp), empresa vinculada à Secretaria Estadual de Energia e Mineração, lançou projeto de P&D para implantar uma unidade de geração a biogás no campus da Unesp em Jaboticabal, além da produção de um Atlas Estadual da Bioenergia e uma modelagem para a comercialização da energia gerada. A empresa investirá R$ 3,9 milhões no projeto, que tem ainda a participação na produção das pesquisas a USP e a Unesp, além do apoio da Secretaria de Energia e Mineração. “Estamos fazendo com que a universidade, com apoio da Cesp, leve a prática das diversas formas de uso das energias renováveis ao mercado. É preciso que se garanta energia para o futuro, por isso temos que trabalhar intensamente para incentivar novas fontes e essa parceria indicará caminhos a serem seguidos“, destacou o secretário de Energia e Mineração do Estado de São Paulo, João Carlos Meirelles. Será instalada na Faculdade de Ciências Agronômicas e Veterinárias da Unesp, em Jaboticabal, uma planta de geração a biogás com alimentação a partir de biodigestor anaeróbio. O campus foi escolhido por contar com dejetos animais e uma plantação de batata doce, que servirá como insumo experimental, além de vinhaça proveniente de plantas de cogeração de grande porte localizadas próximo à faculdade. O projeto de P&D da Cesp produzirá o Atlas de Bioenergia do Estado de São Paulo. Serão produzidos mapas temáticos que apresentarão o potencial da biomassa e a respectiva capacidade de geração elétrica e a produção de biogás, de cada biomassa analisada (resíduos da agricultura, agroindústria, silvicultura, resíduos sólidos urbanos, dejetos animais e esgoto). São Paulo tem potência instalada de 5,7 GW de biomassa de cana-de-açúcar. “Será fundamental identificar o potencial paulista em outras biomassas como resíduos sólidos, cavaco de madeira, vinhaça, entre outros. Isso dará um novo horizonte para o setor energético paulista”, destaca o subsecretário de Energias Renováveis, Antonio Celso de Abreu Junior. Para o cálculo do potencial e sua representação nos mapas serão consideradas a infraestrutura disponível com rodovias, hidrovias, ferrovias, linhas de transmissão, redes de transporte e distribuição de gás canalizado.

Após 14 anos de estudo, pesquisadores da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) desenvolveram um motor movido a etanol com a mesma eficiência que seu similar a diesel. A viabilidade do motor movido a etanol foi apresentado durante o “IV Seminário Sobre Etanol Eficiente”, organizado pelo INEE - Instituto Nacional de Eficiência Energética -, realizado no dia 25 de outubro, no Tech Center Mahle, em Jundiaí (SP). A pesquisa em laboratório, desenvolvida sob a coordenação do professor e engenheiro mecânico José Guilherme Coelho Baêta, do Centro de Tecnologia da Mobilidade da UFMG, resultou na criação de um motor 1.0, de 185 cavalos de potência e movido a etanol com eficiência superior aos movidos a gasolina e equivalente, em eficiência, aos que utilizam diesel. O etanol sempre superou a gasolina em termos de eficiência energética. A novidade aqui é a paridade de consumo de combustível”, explica o professor. Os pesquisadores modificaram todo o sistema de combustão do motor e reduziram o tamanho da câmara de combustível para facilitar a queima do etanol com cargas elevadas. “Cerca de 45% da matriz energética de combustível no Brasil vem de fontes renováveis, enquanto que em outros lugares do mundo este índice gira em torno de 11%. Isso significa que temos condições de sermos autossuficientes, adaptados à realidade do clima tropical”, compara.

O Centro de Tecnologias Estratégicas do Nordeste (Cetene) firmou uma parceria com três cooperativas de catadores de materiais recicláveis da Região Metropolitana do Recife (PE) para incentivar a coleta de óleo de cozinha usado que será transformado em biodiesel. Além de garantir a destinação ambientalmente adequada do resíduo, a ação irá gerar ainda emprego e renda aos 73 trabalhadores dessas cooperativas. A expectativa é produzir entre 100 e 200 litros de biodiesel por dia e caberá à Cetene o apoio e capacitação técnica, além do acompanhamento da qualidade do combustível produzido. O projeto deve entrar em operação a partir de março. O coordenador de Biocombustíveis do Cetene, James Melo, explica que o biodiesel produzido poderá ser usado por empresas em substituição ao óleo diesel convencional e que o órgão avalia a possibilidade de geração de energia elétrica também a partir do biodiesel. Uma pequena usina com capacidade para produzir entre 100 e 200 litros de biodiesel por dia foi construída na cooperativa Pró-Recife com apoio da Cáritas Brasileira e outras duas já estão previstas. O óleo descartado será recolhido em restaurantes, bares, condomínios e até mesmo nas comunidades próximas às cooperativas. A meta inicial é recolher três mil litros de óleo por mês.

A Sabesp adquiriu equipamento alemão que utilizará para transformar o gás do esgoto em combustível para veículos em Franca, interior do estado de São Paulo. A tecnologia a ser utilizada é uma parceria entre a Sabesp e o Instituto Fraunhofer, da Alemanha. No processo, o biogás gerado no tratamento do esgoto passa por um sistema de remoção das impurezas, umidade e aumento da concentração de metano. O resultado é o biometano, que substituirá a gasolina, álcool e GNV. A ETE de Franca possui vazão de tratamento de esgoto de 450 litros por segundo e produz em torno de 2.600 Nm³ de biogás. Calcula-se que possam ser produzidos 1.700 Nm³ de biometano diários, volume capaz de substituir 1.700 litros de gasolina comum a cada dia. A parceria faz parte dos investimentos da Sabesp em pesquisa científica e inovação. “Esse projeto traz uma série de benefícios, como a redução das emissões de gases de efeito estufa, inovações no saneamento, o domínio das tecnologias implantadas e uma significativa redução de gastos com combustível. Além disso, abre várias possibilidades para estudo com outros fins: inserção em redes de companhias de gás, produção de energia elétrica e fornecimento de biogás para indústrias próximas”, afirma Cristina Knörich Zuffo, superintendente de Pesquisa, Desenvolvimento Tecnológico e Inovação da Sabesp. O combustível alternativo será testado e terá o acompanhamento de órgãos reguladores competentes em 49 veículos adaptados na cidade de Franca. O combustível é renovável, já que sua base é o esgoto produzido pelos moradores, comércio e indústria de Franca. Segundo estimativa da organização ambiental World Resources Institute, cada litro de gasolina emitiria cerca de 2,28 kg de CO2. Com a experiência, anualmente haverá a redução de aproximadamente 1,5 milhão de toneladas de dióxido de carbono com o reaproveitamento do gás. O investimento no projeto é de R$ 7,3 milhões. O instituto alemão será responsável pela doação de equipamentos para a Sabesp, assistência técnica e acompanhamento das fases de pesquisa. Em contrapartida, a Sabesp realizará as obras para a instalação do equipamento, da linha de biogás e de sistema elétrico e adaptação dos veículos para o biometano, entre outros itens.

A professora Lara Bartocci Liboni, do Departamento de Administração da Faculdade de Economia, Administração e Contabilidade de Ribeirão Preto da USP (FEA-RP) e os alunos de pós-graduação em Administração de Organizações, Marcelo Elias dos Santos e Marlon Fernandes Rodrigues Alves, do curso de doutorado, e os alunos do mestrado Larissa Marchiori Pacheco e Bruno Garcia de Oliveira participaram da elaboração do relatório “Second-Generation Biofuel Markets: State of Play, Trade and Developing Country Perspectives”, divulgado dia 23 de fevereiro pela United Nations Conference on Trade and Development (UNCTAD), ligada à ONU. Os pesquisadores foram os únicos representantes de uma instituição de ensino brasileira na pesquisa. O estudo aponta que biocombustíveis avançados feitos a partir de biomassa não alimentar (biocombustíveis de 2ª geração) são uma realidade comercial e como esse mercado pode ser explorado e se tornar tecnologia disponível para países em desenvolvimento. Com um foco específico em etanol celulósico, um novo tipo de biocombustível produzido a partir de bagaço, madeira, grama ou de partes não comestíveis de plantas, o relatório oferece uma análise abrangente do setor de biocombustíveis de segunda geração. O estudo da ONU aponta o Brasil como 4º país com capacidade instalada para produção de etanol de segunda geração, atrás apenas de Estados Unidos, China e Canadá. A capacidade instalada atual do Brasil é de 177,34 milhões de litros, o que representa 12% do total instalado no mundo. Entretanto, o estudo mostra que o Brasil não definiu metas de consumo de etanol de segunda geração, mas que tem introduzido incentivos para promover tanto a pesquisa e desenvolvimento quanto o início de produção. “Participar de um projeto desses é importante não só pelo avanço na pesquisa, mas também pela oportunidade da troca de conhecimento”, afirma a professora. O relatório está disponível, em inglês, no site http://unctad.org/en/pages/PublicationWebflyer.aspx?publicationid=1455

A GasBrasiliano assinou protocolo de intenções com o consórcio CSO e Malosso Bioenergia para a produção e comercialização de biometano obtido a partir da vinhaça no Noroeste do Estado de São Paulo. A assinatura contou com a presença do Secretário de Energia do Estado de São Paulo, João Carlos de Souza Meirelles. A parceria está alinhada ao Programa Paulista de Biogás do Estado de São Paulo, que prevê a obrigatoriedade de comercialização de um percentual mínimo de biometano através das redes de distribuição de gás natural e cuja ênfase é o biometano produzido a partir de vinhaça. O projeto receberá R$ 16 milhões e envolve inicialmente a construção de uma planta de biodigestão na Malosso Bioenergia, localizada em Itápolis, e o fornecimento de vinhaça. A configuração da planta permitirá que a matéria-prima (vinhaça) processada pela usina seja utilizada para obtenção do biometano. e, em seguida, devolvida para a usina. No processo de reação, o nitrato e nitrito presentes na vinhaça serão transformados em amônia, que terá o pH neutralizado e sua temperatura será reduzida para abaixo de 40°. “Após a produção do biogás, a vinhaça retornará à usina ainda mais concentrada e beneficiada, pronta para ser usada na fertirrigação”, explica Luiz Roberto Zanardi, gerente da Malosso Bioenergia. A planta funcionará de maneira autônoma e será administrada por uma Sociedade de Propósito Específico (SPE) com o Consórcio CSO, que é formado pela CRXavier Consulting Bioenergia, Sagitta Consultoria em Projetos de Energia Renovável e Orion Biotecnologia. Toda produção e purificação do biogás de acordo com as especificações da ANP (Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis) serão de responsabilidade do grupo. “A SPE terá duração de 20 anos e, encerrado o prazo, ela poderá ser incorporada à usina ou passar a fazer parte de outra empresa”, afirma Carlos Alberto Xavier, da CRXavier Consulting Bioenergia. O projeto terá capacidade de produzir 5 milhões de m³ anuais de biometano, volume que será comprado pela GasBrasiliano e injetado em sua rede de distribuição para atender consumidores das cidades de Itápolis e Catanduva. Para receber o biometano, a GasBrasiliano construirá uma rede de interligação, além de uma estação de medição, um cromatógrafo para monitorar a qualidade do biometano dentro das especificações da ANP, e um sistema de odorização, que adequará o produto às normas de segurança. De acordo com levantamento realizado pela Secretaria de Energia do Estado de São Paulo, o potencial de geração de biometano proveniente da vinhaça das usinas de todo o Noroeste de São Paulo é de 10 milhões de m³ por dia, volume que equivale a 25% da produção nacional de gás atualmente.