Projeto no Ceará irá transformar resíduos em biometano

O Núcleo de Tecnologia e Qualidade Industrial do Ceará (NUTEC) lançou iniciativa inédita que combina materiais adsorventes, microalgas e inteligência artificial para produzir biocombustível renovável de padrão comercial a partir de dejetos agroindustriais e urbanos. Intitulado Pesquisa e Desenvolvimento de Novas Tecnologias para Produção e Purificação de Biometano, o projeto receberá investimento total de R$ 1,4 milhão, financiado pela Fundação Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico (FUNCAP), com assistência da Fundação de Desenvolvimento da Pesquisa do Agronegócio (Fundepag), e será desenvolvido ao longo de 24 meses. “O biogás bruto gerado pela decomposição de matéria orgânica contém grandes quantidades de dióxido de carbono (CO₂) e sulfeto de hidrogênio (H₂S), compostos que reduzem o poder energético do gás e corroem equipamentos, inviabilizando seu uso direto. Nesse contexto, o NUTEC lidera o desenvolvimento de tecnologias de baixo custo para remover esses contaminantes e elevar o biogás ao nível de biocombustível comercializável”, explica a coordenadora do projeto no NUTEC, Antônia Fádia Valentim de Amorim.

O projeto tem como objetivo desenvolver e validar, em escala piloto, um sistema integrado capaz de transformar resíduos orgânicos de origem agroindustrial e de esgoto sanitário em biometano com pureza mínima de 90% de metano, equivalente ao padrão do gás natural comercial. A iniciativa será executada na unidade piloto do NUTEC, em Fortaleza (CE), que já conta com infraestrutura instalada de biodigestores de 1.000 litros, laboratórios analíticos e sistemas de monitoramento de gases. O projeto reúne ainda pesquisadores da Universidade Federal do Ceará (UFC), da Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira (UNILAB), do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) e da Universidade Estadual do Ceará (UECE), que contribuem com pesquisas aplicadas em adsorção, captura de CO₂ e desenvolvimento de materiais nanoestruturados.

Sistema integra adsorventes, microalgas e inteligência artificial.

O Sistema Integrado de Biogás com Tratamento Avançado (SIBTA), desenvolvido sob coordenação do NUTEC, combina diferentes tecnologias para aumentar a eficiência da produção de biometano, como a síntese de nanopartículas de óxido de ferro (Fe₃O₄), compósitos de óxido de ferro com biocarvão (Fe₃O₄/biochar) e zeólitas de alta capacidade de adsorção produzidas a partir de resíduos industriais, capazes de capturar gás sulfídrico (H₂S) e gás carbônico (CO₂) com eficiência superior a 90%. O sistema contempla ainda a operação e o monitoramento de um biodigestor de 1.000 litros para acompanhamento da produção de metano, dióxido de carbono e sulfeto de hidrogênio, além da utilização de fotobiorreatores para cultivo das microalgas Chlorella vulgaris e Limnospira platensis, responsáveis pela fixação biológica do CO₂ residual. O processo é complementado por um gêmeo digital baseado no modelo matemático ADM1 e integrado a ferramentas de aprendizado de máquina, permitindo monitoramento e otimização em tempo real, com erro de previsão inferior a 15%.

O projeto impacta diretamente o estado do Ceará que tem avançado na gestão de resíduos, mas ainda enfrenta desafios relacionados ao aproveitamento energético desses materiais. A proposta prevê a valorização de resíduos agroindustriais, da fração orgânica de resíduos sólidos urbanos, de lodos e efluentes, criando alternativas para produtores rurais, agroindústrias e gestores municipais. “Este projeto representa um marco para o Ceará: transformamos um problema ambiental, ou seja, os resíduos que poluem nosso solo e nossas águas em energia limpa e tecnologia de ponta desenvolvida aqui mesmo no nosso estado. É a ciência cearense trabalhando para o Ceará”, afirma Antônia Fádia.

O projeto também prevê três ações de capacitação técnica para pelo menos 150 participantes e a realização de um Hackathon de inovação em biogás, com potencial para estimular o surgimento de startups voltadas ao setor de bioenergia, reforçando o papel do NUTEC como hub de inovação pública no Ceará. Com a conclusão do projeto, a expectativa é obter pelo menos três adsorventes com eficiência comprovada, operar continuamente o sistema produzindo biometano em padrão comercial por aproximadamente 30 dias, publicar dois artigos científicos indexados com DOI, realizar um depósito de patente no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI) referente ao compósito Fe₃O₄/biochar ou ao processo integrado SIBTA e registrar o software desenvolvido para o gêmeo digital.