O biogás é uma fonte de energia que pode ser produzida com o uso de diversos tipos de tecnologias, variando sua composição e produtividade conforme o porte, a temperatura necessária para o processo, a temperatura do ambiente externo ao biodigestor, eficiência esperada, etc. No Brasil, as tecnologias utilizadas possuem características específicas por serem adaptadas, na maioria das vezes, a uma demanda por equipamentos de baixo custo de implantação e com maior foco em solução ambiental que em produção de energia.
Além de conhecer as tecnologias utilizadas no Brasil para produção de biogás, é importante compará-las às aplicadas em outros países, com o intuito de entender as diferenças e semelhanças. Por isso é que se optou por analisar os países europeus, uma vez que são os mais avançados mundialmente no uso do biogás em escala comercial.
No Quadro 7 é apresentada uma comparação entre as tecnologias utilizadas para produção de biogás no Brasil e na Europa. Essa comparação foi realizada com base no levantamento de dados apresentado na Seção 4.3.2.
Quadro 7. Comparação entre tecnologias para biogás no Brasil e na Europa. Brasil Europa B io ma ss a br uta
Uso de resíduos e efluentes Uso de resíduos e efluentes e, em alguns países, de cultivos energéticos
Maior parte das plantas faz apenas pré- tratamento básico do substrato (peneiras rotativas e decantadores)
Uso em larga escala de preparação da biomassa (hidrólise pré-biodigestor e peneiramento) Sazonalidade conforme disponibilidade do
substrato (Ex.: cana-de-açúcar e mandioca)
Armazenamento em sistema de silagem para produção contínua em todo o ano.
Descentralização da biodigestão e alguns casos de transporte do biogás em gasoduto para geração de energia
Muitos casos de centralização da biomassa com transporte para um biodigestor central
Biodigestores retangulares, enterrados e de geomembrana, sem isolamento térmico e sem sistemas de aquecimento do substrato
Biodigestores circulares de inox ou concreto e com isolamento térmico e sistemas de aquecimento do substrato
Su
bs
tra
to
Biodigestores de pequeno, médio e grande
porte Biodigestores de grande porte
Nível quase nulo de automação, controle e monitoramento da biodigestão
Nível avançado de automação, controle e monitoramento da planta
Uso predominante de sistemas de biodigestão por via úmida
Uso de sistemas de biodigestão por via úmida e seca
Aproveitamento de biogás produzido em aterros sanitários, sem separação de resíduos orgânicos para biodigestão
Muitos casos de separação dos resíduos orgânicos para biodigestão, normalmente em codigestão com outros substratos
Dig
esta
to Aplicação como fertilizante na lavoura Aplicação na lavoura ou produção de fertilizantes
orgânicos ou organominerais Tratamento para lançamento em corpos de água
ou secagem para destinação para aterros
Tratamento para lançamento em corpos de água ou secagem para destinação para aterros
B
io
g
á
s
Sistemas de armazenamento de biogás com baixo nível tecnológico, como balões ou “travesseiros” em geomembrana
Sistemas de armazenamento com alto nível tecnológico, como balões com camada dupla de geomembrana e pressurização entre elas Filtragem do biogás para retirada de H2S pouco
frequente. Se existente, é comum o uso de tecnologias simples, como limalha de ferro
Alto padrão de filtragem do biogás
E
nerg
ia
elét
rica
Consumo interno, injeção na rede de distribuição ou venda no mercado livre de energia
Subsídios governamentais para geração de energia elétrica com biogás e venda
E
nerg
ia
tér
mica
Aplicação do biogás na geração de energia
térmica para processos industriais, porém com queimadores de baixo nível tecnológico (controle e segurança)
Uso do biogás na calefação, aquecimento dos biodigestores e processos industriais
E
nerg
ia
mecâ
nica Uso em larga escala de biogás em motobombas
para bombeamento de digestato à lavoura, principalmente na suinocultura
Não há informações sobre esse uso na Europa
B
io
met
a
no
Regulação em desenvolvimento para uso e injeção na rede do biometano
Regulamentação bastante avançada para uso e injeção na rede do biometano
Casos de transporte do biometano por cilindros até posto de abastecimento ou ponto de injeção na rede, por não haver malha densa de
gasodutos no Brasil
Boa infraestrutura de transporte e distribuição de gás nos países da Europa, facilitando a injeção de biometano na rede
Upgrading do biogás para biometano por
tecnologia de pressão (PSA) ou de lavagem do gás (water scrubber)
Upgrading do biogás para biometano por
tecnologia de pressão (PSA), de lavagem do gás (water scrubber) e membranas
Poucos projetos de injeção na rede ou abastecimento direto de veículos
Sistemas de injeção na rede e abastecimento de veículos já consolidados em utilizados em larga escala em vários países
Um trecho da proposta de Programa Nacional de Biogás e Biometano da ABiogás é bastante interessante no sentido de análise das tecnologias.
“Vale destacar que as condições tropicais e subtropicais brasileiras conferem à produção do biogás e do biometano vantagens comparativas em relação às que ocorrem em países frios, que hoje detém conhecimento e tecnologias referenciais mundiais, a despeito da sobrecarga tecnológica da qual precisam lançar mão para consolidar tal produção. Em outras palavras, somos primeiro mundo em termos de clima e biodiversidade para realizar operações de digestão anaeróbica de orgânicos, para obter biogás e biometano e, no entanto, ainda não nos aproveitamos desta vantagem.
O modelo internacional, principalmente europeu, de negócios com biogás consiste em concentrar dejetos e resíduos de vários produtores em um único biodigestor de alta tecnologia. Além de ganho em escala, que proporciona altas concentrações de biogás monitoradas, isto é feito para compensar a influência do clima frio e da escassa biodiversidade encontrados nos países do Hemisfério Norte. Além disso, a estrutura fundiária nestes países promove grande proximidade entre os produtores agrícolas, o que favorece uma logística de transporte de dejetos brutos ao biodigestor de alta tecnologia, o mesmo ocorrendo com o transporte do digestato (efluente do biodigestor para ser usado como fertilizante orgânico) para as lavouras dos produtores envolvidos.
A opção brasileira em geral se dá pelo emprego de biodigestores de média tecnologia para grandes produtores de resíduos e efluentes orgânicos e biodigestores de baixa tecnologia para conjuntos de pequenos produtores em operações condominiais. Os ganhos de eficiência e confiabilidade dos sistemas de produção de biogás com soluções adaptadas e tropicalizadas são essenciais para a implementação de políticas públicas.” (ABIOGÁS, 2015).