A Geração de Biogás e Biometano Através da Vinhaça Uso do Subproduto da Cana de Açúcar

Durante o trabalho poderemos verificar seu processo de fabricação, métodos utilizados, aproveitamento quando comparado a outros meios e suas vantagens e desvantagens. Concluímos assim que tanto pela colaboração com sua retirada do ambiente como agente poluidor, quanto como um composto aproveitável em vantagens energéticas seu uso é benéfico e positivo para ambos interesses, se tornando um processo eficaz de fonte de energia limpa. Palavras-chave: Combustíveis Fósseis; Recursos Naturais; Linhaça; Biogás e Biometano. Introdução Através dos anos, diferentes fontes supriram as demandas humanas de energia, porém, com um pico acentuado das fontes fósseis a partir da revolução industrial, onde o carvão se tornou principal foco do investimento energético mundial, anos a frente sendo substituído por outra fonte fóssil, o petróleo.

Porém, em meio a diversas opções unidas à crescente preocupação e entendimento da humanidade sobre a preservação destes combustíveis e da qualidade do meio ambiente, as alternativas renováveis, e, dentre estas, podemos destacar o biogás. O país é responsável pela maior quantidade de exportação de cana no mundo, e pela maior produção do mundo, com um número de quase 154 milhões de toneladas plantadas entre 2013-2014, o que gerou um número na casa de 27 mil metros cúbicos de etanol. Esta produção gera uma grande quantidade de resíduos, sendo o maior deles a vinhaça, sendo gerada uma quantidade aproximada de 10 a 15 litros de vinhaça para cada litro produzido de etanol (BARROS et al. A vinhaça que contém em sua estrutura 93% de água e 7% de outros materiais orgânicos ou não, e elementos químicos, possuindo odor característica não agradável, coloração escura, com pH baixo e alta de DBO, sendo um grande poluidor, assim, precisamos de um tratamento que além de beneficiar o uso do subproduto, o transforme em um elemento não nocivo (FERRAZ et al.

Atualmente, o maior uso deste resíduo é como adubo em canaviais, que podem fazer proveito de seus minerais diminuindo a necessidade de fertilizantes, ajudando no consumo menor, com diminuição de produção de químicos poluidores e de custos para os responsáveis pelas plantações (RESENDE et al. Baseado nestas informações, o presente trabalho procura trazer levantamentos sobre a importância do uso desta matéria na indústria energética, suas vantagens financeiras e ambientais, além de demonstrar seu procedimento para obtenção de tais resultados, confrontando pesquisas e artigos, e verificando de modo geral, qual a atribuição que autores dão ao investimento neste campo, além de sugerir aplicações e melhorias para seu contínuo estudo e aplicação. Fonte: PERSSON et al.

Além dos elementos retratados, podemos ver em algumas composições traços de hidrogênio, nitrogênio, entre outros gases, e pode ser advindo de diferentes meios: resíduos urbanos, lodo ativado, aterros, etc. Vinhaça Sendo a vinhaça um “resíduo fétido restante após a destilação fracionada do caldo de cana-de-açúcar (garapa) fermentado, para a obtenção do etanol” (SANTOS, 2014), ela é de grande proveito em diferentes atividades, como uso nas próprias plantações de cana, meio de cultura para algas, etc. Um exemplo de seu uso é o aproveitamento que é feito dela para solução hidropônica nutritiva colocada em plantas in vitro que não mantém contato com o solo. Na produção de álcool ocorre a geração do subproduto de nome vinhaça, que é o principal resíduo poluidor das usinas que fazem uso deste processo, sendo também utilizados outros produtos consequentes como bagaço e melaço que também podem ser produtores de energias (SANTOS, 2009).

m³ na ausência do CO2, onde é considerado um bom combustível (CORTEZ et al. Digestão Anaeróbia Em termos numéricos, podemos verificar que a maior parte que chega até 90% da matéria orgânica é transformada em biogás, sendo que o restante é dividido entre biomassa microbiana ou lodo excedente, quando comparados a processos aeróbios, vemos as causas de suas vantagens na produção energética: Tabela 2: Comparativo entre produção aeróbia e anaeróbia de biogás Conversão da matéria Orgânica Processo Aeróbio Processo Anaeróbio Biogás 70-90% 40-50% Biomassa Microbiana 5-15% 50-60% Lodo 10-30% 10-30% Fonte: Adaptado de CHERNICHARO, LUCENA e SIQUEIRA ( 2008) Como verificado na tabela acima, quando utilizado o sistema aeróbio, muita matéria orgânica é perdida, tornando-se pouco efetiva para uso quando o objetivo é a formação de biogás, porém, pode-se utilizar esta técnica como destino de produtos, vendo que adicionar metano ao seu processo é uma prática recorrente para dar energia ao procedimento, com uso de pouco espaço, sendo assim, podem ser consideradas práticas complementares conforme o objetivo a disponibilidade de se manter dois processos diferentes na mesma produção.

Este processo de degradação da matéria é feito através da relação exemplificada na equação abaixo: onde a atuação dos micro-organismos fornecem além do metano, dióxido de carbono, nitrogênio e sulfeto de hidrogênio. Podemos exemplificar melhor as fases da ambas as opções de processo da figura abaixo: Figura 1: Diagrama de Fases da Fermentação Anaeróbia Fonte: CNI, 1982. Entre os fatores que podem interferir neste processo, temos que levar em conta as características de temperatura, sendo seu número elevado incentivador para o trabalho das bactérias, com o pH neutro, aproximando-se de 7, e o nível de acidez não deve ser grande. O uso do biogás Sua aplicação é mais favorecida nos processos de geração de energia, onde pode ser utilizado para fins caloríficos, motores, entre outros.

Na tabela abaixo podemos ver a diferença entre se usar combustíveis convencionais e biogás. Tabela 4: Comparação entre Combustíveis Convencionais e Biogás Fonte: Lucas, 1990. Assim, podemos ver que não há necessidade de fazer qualquer tipo de tratamento para o uso do biogás, e , conforme descrito na tabela, apesar de seu menor poder calorífico, ele tem um valor quase equivalente ao álcool, e apesar de menor em relação a outros combustíveis, ainda é uma boa alternativa verificando seu meio limpo de obtenção com baixo custo que pode compensar a equivalência em quantidades. Quando em uso o biogás é um elemento que irá apresentar uma chama limpa na queima, podendo ser utilizada para quaisquer atividades domésticas Biogás x Biometano Como fontes já citadas ambas advindas da processo de utilização da vinhaça, podemos diferencias os gases mencionados através de seus componentes.

Os resultados gerados nestes processos são positivos do ponto de vista econômico e ambiental, lembrando também que há outros produtos a serem aproveitados neste mesmo processo e até mesmo seu subproduto de lodo para novas fases da digestão. Outros produtos da cana como o bagaço, ou a cana também podem ser de utilidade para uso de sua biomassa. Discussão Conforme pudemos perceber ao longo do texto, a biologia da produção de energia através de um produto da cana é um meio alternativo de energia responsável por causar economia de fontes não renováveis, sem degradar o meio ambiente, pelo contrário, também auxiliando a preservá-lo através da retirada de despejos prejudiciais fazendo com que seu processo de reutilização o torne aproveitável, e, quando possível m purificado para melhor uso com ainda mais vantagens.

O produto utilizado também como um agente facilitador deste tipo de ação a partir do momento que estamos trabalhando com um produto no qual temos uma grande oferta, além de condições de solo, clima e temperatura adequadas ao seu cultivo, fazendo com que seja distribuído de maneira contínua durante o ano, sem sofrer grandes perdas ou inconstâncias com outros cultivos que dependem de índices específicos. Sua facilidade de produzir e fornecer uma boa colheita faz com que seu uso tanto dentro do país, quanto para importação signifique um número grande na economia do país, e utilizando as sobras de sua matérias para gerarem energia, combustível e outros produtos dos quais podemos utilizar, estamos fazendo um proveito ainda maior do que antes.

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