Produção de biogás via codigestão anaeróbia em temperatura ambiente

Resumo

A maior parte da demanda mundial de energia é suprida por meio da utilização de combustíveis fósseis, tornando-se evidente a necessidade de diversificação da matriz energética com base em fontes limpas e renováveis. No cenário nacional o desenvolvimento e emprego de bioenergias destacam-se como uma das possíveis soluções para o setor energético. A biodigestão anaeróbia apresenta-se como uma técnica capaz de produzir biogás durante o processo de degradação da biomassa. Neste contexto, a indústria de arroz parboilizado possui destaque quanto ao seu potencial de produção de energia, com uma oferta de biomassa residual capaz de promover a autossuficiência energética do setor. A parboilização do grão gera um efluente de alta carga orgânica, sendo que para cada quilo de arroz parboilizado são gerados de 2 a 4L. O país caracteriza-se ainda por gerar alto volume de resíduos sólidos orgânicos oriundos do setor agroindustrial. A possibilidade do emprego destes resíduos como cosubstrato representa uma possibilidade de potencializar o processo de produção de biogás. A temperatura ideal para a produção de biogás via biodigestão anaeróbia de efluente da parboilização de arroz é a de 35 °C. Entretanto, pensando em produções em larga escala, tornase pertinente o estudo da produção em temperaturas ambientes. Assim, o objetivo desse estudo foi avaliar o potencial de produção de biogás via codigestão anaeróbia de efluente e lodo da parboilização de arroz com resíduos sólidos orgânicos, em diferentes proporções, em temperatura ambiente. Foram montadas três diferentes linhas de biodigestores, onde cada um recebeu diferentes concentrações de cada resíduo sólido orgânico (casca de banana, laranja e tangerina). Constatou-se no estudo a viabilidade de produção de biogás via codigestão anaeróbia de efluente da parboilização de arroz e resíduos sólidos orgânicos em temperatura ambiente e, ainda, que o biodigestor contendo maior proporção de casca de banana apresentou um baixo desempenho quando comparado com os demais.

Introdução

Apesar do alto potencial de poluição representado pelo uso de combustíveis fósseis, tais fontes de energia ainda representam 65,9% de toda a energia elétrica gerada no globo terrestre (EPE, 2017). Assim, torna-se evidente a necessidade de diversificação da matriz energética com base em fontes limpas e renováveis, onde o desenvolvimento e emprego de bioenergias destaca-se como uma das possíveis soluções para o setor nacional (RUFFATO-FERREIRA et al., 2017).

Nesse sentido, a biodigestão anaeróbia se apresenta como uma técnica capaz de produzir biogás durante o processo de degradação da biomassa (MATHIOUDAKIS et al., 2017; SRINUANPAN et al., 2018; WEILAND, 2010). Assim, a técnica agrega valor a rejeitos agroindustriais, que de outro modo possuiriam pouco ou nenhum valor comercial, ao possibilitar a conversão do biogás em energia (SUZUKI et al., 2012).

A indústria de arroz parbolizado possui destaque quanto ao seu potencial de produção de energia, com uma oferta de biomassa residual capaz de promover a autossuficiência energética do setor (NADALETI & PRZYBYLA, 2018). O processo de parboilização do arroz gera efluente de alta carga orgânica, sendo que para cada quilo de arroz parbolizado são gerados de 2 a 4L (BASTOS et al., 2010; KUMAR et al., 2016; QUEIROZ et al., 2007; SANTOS et al., 2012).

O país caracteriza-se ainda por gerar alto volume de resíduos sólidos orgânicos oriundos do setor agroindustrial, onde a possibilidade de emprego destes como cosubstrato representa uma viabilidade de potencializar o processo de produção de biogás, tendo em vista que a codigestão anaeróbia é capaz de elevar a estabilidade da biodigestão e obter eficiência na produção de biogás através do emprego simultâneo de dois ou mais substratos (MARAGKAKI et al., 2017; SOUZA et al., 2010).

O processo de biodigestão anaeróbia pode ocorrer em três diferentes gamas de temperatura: a psicrofílica (<25 °C), mesofílica (25–40 °C) e termofílica (45–60 °C) (MAMUNA & TORIIA, 2017). Nadaleti et al. (2018), estudaram a produção de biogás via biodigestão anaeróbia de efluente da parboilização de arroz, como substrato, e lodo de mesma origem, como inóculo. O estudo constatou que a temperatura ideal para a produção é a de 35 °C. Entretanto, ao se pensar em produções em larga escala, nota-se elevado gasto energético para promover o aquecimento dos biodigestores e ainda há inviabilidade econômica em alguns casos, como em zonas rurais ou carentes. Assim torna-se pertinente o estudo da produção de biogás em temperaturas ambientes.

Autores: Vitor Alves Lourenço; Renan de Freitas Santos; Gabriel Girardi Pan; Bruno Müller Vieira e Willian Cézar Nadaleti.

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