Biogás de aterros sanitários: o potencial energético dos resíduos

Publicado em24 de dezembro de 2014por Larissa Fereguetti

Ultimamente vemos a crescente busca pela obtenção de energia de várias

fontes alternativas. Basta uma crise de água para que o Brasil, grande

dependente de hidrelétricas, comece se preocupar. Bom, então é hora de

aproveitar também o potencial energético encontrado nos aterros sanitários,

certo? E você aí achando que tudo aquilo que jogava na lixeira não servia para

mais nada.

Imagem: OniraBR

Antes, vamos ressaltar que, em 2010, foi sancionada e regulamentada

a Política Nacional de Resíduos Sólidos – PNRS, que reúne diretrizes e

ações a serem adotadas visando a gestão integrada e o gerenciamento

adequado dos resíduos sólidos. A PNRS traz alguns conceitos importantes,

como a diferença entre resíduos sólidos e rejeito. Resumindo, rejeito é todo

aquele resíduo sólido que não tem mais a possibilidade de tratamento e

recuperação por processos tecnológicos disponíveis e economicamente

viáveis, sendo a única saída a disposição final adequada, como aterros

sanitários. Mas, sabemos que os resíduos sólidos também vão parar no aterro

(não deveriam!), então vou utilizar o termo resíduos sólidos de maneira geral.

Uma pilha de resíduos sólidos pode ser considerada semelhante a um reator

biológico em que as principais entradas são os resíduos e a água e as

principais saídas são os gases e o chorume. A decomposição da matéria

orgânica ocorre de maneira aeróbia no princípio e anaeróbia após um tempo. O

metano e o dióxido de carbono são os gases gerados em maiores quantidades,

também famosos pela sua contribuição para aumento do efeito estufa.

Imagem: Jornal A Folha de São Paulo

Embora a principal aplicação do metano seja como combustível em um motor

de combustão interna a gás, que movimenta um gerador de energia elétrica,

ele pode ser direcionado também para outros fins, como a produção de calor

de processo, secagem de grãos em propriedades rurais, secagem de lodo em

Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs), queima em caldeiras, aquecimento

de granjas, iluminação a gás e tratamento de chorume.

Se você quer saber cadê a engenharia no processo, senta que lá vem a

história. Sabemos que várias engenharias estão relacionadas à gestão dos

resíduos:ambiental, sanitária, civil, química, produção, materiais e por aí vai,

mas é hora de falar da engenhoca que capta o metano, abrangendo também

outras engenharias, como a mecânica. Em um aterro sanitário há várias

tubulações que captam o biogás e o direcionam para os flares, onde ocorre a

queima. Essas tubulações também podem direcionar para o reaproveitamento

energético. A força motriz para a extração do biogás é a pressão negativa

gerada por um soprador interligado à linha principal. Na linha de entrada do

sistema há uma válvula borboleta que controla a vazão e há um inversor de

frequência acoplado ao motor do soprador, acionado através de um

transmissor de pressão, instalado na linha de sucção. O inversor de frequência

regula o ponto de operação do motor do soprador em função da pressão, de

maneira que a vazão seja constante. No tratamento, primeiramente, o biogás

passar por um filtro para remoção de material particulado. A montante e a

jusante dos filtros há medidores de pressão que possibilitam monitorar o

aumento da perda de carga, permitindo identificar o momento de troca do

elemento filtrante. Após passar pelo filtro o biogás vai para o desumidificador.

Imagem: PNRS

 

Depois de todo o processo (ufa!), o biogás passa pelo soprador e vai para a

queima no flare ou para outros sistemas de aproveitamento energético. Mesmo

encaminhado para o aproveitamento, é importante que o flare esteja ali caso

haja algum problema, evitando a liberação de metano na atmosfera, visto que o

metano contribui mais para o efeito estufa que o dióxido de carbono.

Paraconverter o biogás em energia são utilizados motores de combustão

interna: Ciclo Otto e microturbinas. O motor ciclo Otto é o mais utilizado para

queima do biogás por possuir maior rendimento elétrico e menor custo quando

comparado às outras tecnologias. E não para por aí, é possível gerar energia

térmica a partir do ciclo a vapor Rankine e também utilizar como combustível

veicular e iluminação a gás.

Embora seja ótimo obter energia dos aterros sanitários, visto que é aproveitado

um potencial do local, não podemos esquecer o quão ruim é enviar os

resíduos sólidos para lá. São necessárias áreas cada vez maiores para

comportar o resultado do nosso consumo e descarte. A hierarquia de ações no

manejo de resíduos sólidos prega a seguinte ordem: não gerar, reduzir,

reutilizar, reciclar, tratar e dispor adequadamente. Antes que você questione

sobre a incineração, ela poderia solucionar parte do problema relacionado ao

espaço, mas resulta em diversos problemas, como a liberação de dioxinas, que

fazem com que já seja abolida em países desenvolvidos. Por último, não só os

resíduos sólidos, mas também os líquidos, como o esgoto, podem liberar

biogás que pode ser utilizado para obtenção de energia.

 

Referências:

Política Nacional de Resíduos Sólidos  – PNRS, 2010; Manual para

aproveitamento do biogás; Ministério do Meio Ambiente – Aproveitamento

energético do biogás de aterro sanitário.