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    BIODIGESTOR SERTANEJO SELADO: UMA TECNOLOGIA SOCIAL

    INOVADORA QUE EVITA EMISSO DE GS METANO

    PARA O MEIO AMBIENTE

    Flvio Melo de Luna (1); Francisco Fechine Borges (2);

    Gabriel Nogueira Peregrino de Albuquerque (3); Arthur Amrico Cantalice de Luna (4).

    (1) Mestre em Engenharia de Energias Renovveis, Associao Educacional LETS, flavioluna.lets@gmail.com ;

    (2) Doutor em Engenharia de Processos, Instituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia da Paraba,

    francisco.fechine@ifpb.edu.br; Graduando em Engenharia Mecnica,(3) Estudante de Engenharia Mecnica,

    Universidade Federal da Paraba, gabrielnperegrino@gmail.com, ,(4) Estudante de Engenharia Mecnica,

    Universidade Federal da Paraba, arthurluna15@hotmail.com;

    Resumo: O objetivo deste trabalho o de apresentar os resultados do desenvolvimento de, soluo tcnica

    para corrigir a emisso do gs metano para o meio ambiente atravs dos Biodigestores Sertanejo amplamente

    difundidos e utilizados em comunidades rurais do semirido, o estudo sobre a viabilidade da construo e

    adequao tcnica com adoo de mudana estrutural, desenvolvendo um novo modelo o Biodigestor

    Sertanejo Selado BSS para correo citado problema, que impacta diretamente o meio ambiente, partiu da

    identificao do problema por entidades de fomento internacionais que alegaram o vazamento como motivo

    para no financiar projetos com essa tecnologia social, surgindo a necessidade de avaliar a sua real dimenso

    atravs de estudos e da comparao dos diversos tipos de modelos de biodigestores que existem, as

    tecnologias construtivas utilizadas, suas principais vantagens e desvantagens e as medies dos volumes de

    metano vazado. Aps este estudo, utilizando como base um Biodigestor Sertanejo tradicional, similar ao

    modelo indiana, constatando o vazamento de metano para o meio ambiente em toda sua borda circular entre

    a parede do tangue e a caixa dgua utilizada para armazenamento do biogs, avaliando um Biodigestor

    Sertanejo construdo no CEPFS, na rea rural do municpio de Teixeira PB. Chegando ao desenvolvimento

    do primeiro desenho do Biodigestor Sertanejo Selado - BSS, em seguida construdo um prottipo, testado e

    avaliado, se mostrou eficiente, corrigindo o problema da emisso de metano para o meio ambiente.

    Palavras-chave: biodigestor; energias renovveis, meio ambiente, metano, semirido.

    Introduo

    Os gases do efeito que envolvem a Terra absorvem parte da radiao infravermelha refletida

    pela superfcie terrestre, impedindo que a radiao escape para o espao, aquecendo ainda mais a

    superfcie da Terra. Os principais gases que promovem este efeito so o carbnico e metano.

    Os biodigestores so equipamentos que convertem resduos orgnicos, slidos ou no, em

    gases, como o metano (CH4) e o dixido de carbono (CO2), e em biofertilizantes, atravs de reaes

    anaerbicas realizadas por microrganismos. Segundo (SHUBEITA et al., 2014) a simplicidade

    conceitual desse equipamento oculta a complexidade dos processos fsicos e qumicos que

    acontecem durante a digesto.

    Dessa forma, pode-se definir os biodigestores como sendo equipamentos que facilitam a

    digesto da matria orgnica de forma completamente natural, com o auxlio de bactrias que, por

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    meio de processos fsico-qumicos complexos, contribuem para a formao do produto dessa

    digesto, o biogs e o biofertilizante, para gerao de energia e outros fins produtivos.

    Por outro lado, segundo Braile & Cavalcanti (1993), citado por Campos (1997), ...a

    poluio do meio ambiente tornou-se assunto de interesse pblico em todas as partes do mundo.

    Neste contexto, os biodigestores surgiram como uma eficiente tecnologia social para minimizar

    sanar o grave problema de acmulo de dejetos nas atividades de criao de animais. Esses resduos

    contaminam o solo, lagos, rios, infiltram-se nos lenis freticos e propiciam o desenvolvimento de

    moscas e de gases mal cheirosos (CAMPOS, 1997).

    Os biodigestores, portanto, servem como local de descarte dos dejetos de animais, que sero

    aproveitados no processo de digesto anaerbica, produzindo gs combustvel e matria orgnica

    processada, que pode ser utilizada como biofertilizantes.

    Segundo Bonturi & Van Dijk (2012), ...os impactos da elevao do custo de energia

    fazem-se sentir com maior intensidade no setor rural de mais baixa renda, em geral, menos

    capitalizado e com menores condies de arcar com essa elevao de custos, tanto no que diz

    respeito ao consumo domstico quanto para as atividades de produo.

    Os biodigestores favorecem comunidades e assentamentos rurais que utilizam a criao

    animal como fonte de renda, uma vez que gases combustveis que podem gerar energia eltrica ou

    servir como gs de cozinha, reduzindo assim as despesas fixas da famlia rural. Alm disso, por

    meio das transformaes que ocorrem durante as fases da digesto, a matria orgnica subproduto

    do processo pode ser utilizada como adubo natural, bastante eficiente para as plantaes.

    O processo de transformao da matria orgnica em biogs feito a partir da biodigesto

    anaerbica no ambiente do biodigestor. Segundo Shubeitta et al. (2014), ...a Digesto Anaerbica

    (DA) um complexo processo de reduo de diversos compostos orgnicos em metano (CH4) e

    dixido de carbono (CO2). Este processo se desenvolve sem oxignio e sofre ao de diferentes

    microrganismos combinados com elementos do ambiente.

    O mesmo autor cita Friehe et al. (2010), que caracterizam a qualidade do biogs de acordo

    com os percentuais de gs metano e de dixido de carbono, sendo a proporo ideal um percentual

    acima de 60% para o primeiro, e abaixo de 40% para o segundo. Fatores como temperatura e pH

    influenciam na decomposio do material orgnico, com uma variao mdia de 25C a 55C para a

    temperatura e entre 7,0 e 7,5 para o pH, sendo estas as condies favorveis para a proliferao das

    bactrias, mantendo o processo em funcionamento.

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    O biodigestor modelo Sertanejo (Figura 1) uma tecnologia social largamente utilizada

    pelas organizaes no governamentais e comunidades de agricultores familiares do semirido. No

    entanto, tem uma desvantagem: a rea de escape de biogs ao redor da campnula (Figura 2),

    contribuindo para o efeito estufa.

    Figura 1: Biodigestor Sertanejo, instalado na rea

    experimental da ONG CEPFS, em Teixeira (PB). Fonte:

    Arquivo dos autores.

    Figura 2: Detalhe da rea de perda de biogs para o

    ambiente. Fonte: Arquivo dos autores.

    O biogs tem, em sua composio, cerca de 60% de metano, um dos gases responsveis pelo

    efeito estufa. Clculos realizados para um biodigestor construdo com campnula de caixa dgua

    de 3.000 litros, com tanque de fermentao da biomassa com capacidade em torno de 6 m,

    demonstraram uma significativa emisso de metano para o meio ambiente (Figura 3).

    Figura 3: reas de escape do biogs para o meio ambiente

    Fonte: Manual do Biodigestor Sertanejo, Diacnia (2011), adaptado.

    Com o objetivo de resolver este problema da emisso de gs metano para o meio ambiente,

    pelos inmeros equipamentos j instalados nas unidades produtivas familiares do semirido,

    mantendo seu potencial de produo local de energia renovvel, foi estudada e desenvolvido uma

    soluo tcnica: um novo biodigestor com a mesma capacidade de produzir biogs e biofertilizante

    a partir das biomassas, no entanto, sem comprometer o meio ambiente com descargas de metano,

    denominado Biodigestor Sertanejo Selado - BSS, mantendo ainda as caractersticas de tecnologia

    social do equipamento existente, o Biodigestor Sertanejo.

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    A inovao aqui descrita permite a correo do problema a partir da construo de um

    biodigestor com um selo de gua rodeando a cmara de armazenamento de biogs - no caso, a caixa

    dagua - construdo em ferrocimento, de fcil construo, replicao e manuteno pelos seus

    usurios.

    Num primeiro momento do desenvolvimento, foram levantadas as possibilidades de soluo

    para o problema, chegando-se ao entendimento tcnico de que a melhor soluo seria o uso de um

    selo de gua. A partir da, foi realizado um estudo dos diversos modelos de biodigestores, dentre

    eles o indiano, o chins e o canadense, que esto entre os mais conhecidos e utilizados. Cada um

    desses conta com caractersticas especficas, adequando-se melhor para cada situao, realidade e

    necessidade.

    Biodigestor Indiano

    O biodigestor indiano composto principalmente por um reservatrio de biomassa, um

    reservatrio de biofertilizante, uma cpula de gs, e um tanque de fermentao, tanque esse que

    contm uma parede divisria. Segundo Deganutti et al. (2002), ...a funo da parede divisria faz

    com que o material circule por todo o interior da cmara de fermentao. A cpula de biogs

    realiza o movimento vertical em torno de uma guia, geralmente de metal: a cpula sobe quando a

    quantidade de gs aumenta, e desce quando essa quantidade diminui.

    Figura 4: Modelo de biodigestor indiano.

    Fonte: COELHO (2012).

    Biodigestor Chins

    O biodigestor chins um modelo bem mais rstico que o