Introdução
Esta matéria se dedica aos diversos tipos de produção de energia, com o objetivo de mostrar que é importante investir em pesquisas para se conseguir energia cada vez mais barata, eficiente e com menos impacto ao meio ambiente.
Esta cartilha se dedica ao estudo da Energia de Biomassa como fonte alternativa de energia barata e ecologicamente viável.
1. Histórico do Biogás
A formação da biomassa tem origem com os povos agrícolas hindus, chineses e japoneses.
Pela necessidade de limpar os solos das fazendas os agricultores faziam valas para depositar resto de frutas, dejetos humanos e de animais, água suja, etc.
Essas valas, após a decomposição anaeróbica da matéria orgânica armazenada, transformavam-se em verdadeiros pântanos, que liberavam gases oriundos dessa decomposição .
Por esse processo observou-se que a parte sólida, chorume, poderia ser utilizado como fertilizante natural como solução para a agricultura e a parte gasosa, resultante da fermentação por decomposição anaeróbica da matéria orgânica poderia ser utilizada como fonte de energia.
A partir do domínio do processo o biodigestor foi criado para facilitar e acelerar a fermentação da matéria orgânica e o Biogás, resultante dessa fermentação passou a ser considerado uma grande fonte de energia alternativa e não apenas um subproduto do processo, o que favorece imensamente a não utilização de recursos naturais esgotáveis.
2. O que é o Biogás
Mistura gasosa, combustível resultante da fermentação anaeróbica da matéria orgânica dentro de limites de temperatura, umidade e acidez, essencialmente constituída por metano (CH4) e dióxido de carbono (CO2).
3. Como se forma o Biogás
Fermentação anaeróbica produzida por algumas espécies de bactérias que produzem compostos simples como metano, dióxido de carbono e água.
Por meio de uma cadeia de degradação promove a transformação da matéria orgânica em compostos químicos-orgânicos simples.
4. Fatores que influenciam a produção do Biogás
1. Impermeabilidade do ar;2. Temperatura;3. Teor de água4. Nutrientes.
5. Características e curiosidades sobre o Biogás
1. Gás incolor e inodoro (se livre de impurezas) e insolúvel em água;2. É mais leve que o ar de baixa densidade;3. O poder calorífico é de aproximadamente 6 kwh/m3;4. Produzido pela degradação de resíduos orgânicos;5. Fonte de energia renovável e inesgotável.
6. Biodigestor
É um grande recipiente fechado dentro do qual os microorganismos se encarregam de provocar a decomposição anaeróbica dos restos de matéria orgânica.
Funciona com mistura de água, esterco animal e fibras vegetais como capim, cascas etc.
Suas principais funções são garantir um meio anaeróbico (sem oxigênio), favorável a biodigestão e, permitir a alimentação sistemática da matéria orgânica e armazenar o gás produzido.
Existem dois tipos de sistema de biodigestores: contínuo e descontínuo.
A escolha do sistema depende das características do substrato, das necessidades de depuração, da disponibilidade de mão-de-obra e de condições de ordem econômica (Figura 1).
7. Localização do Biodigestor
O local escolhido para implantação do biodigestor deve ser bastante arejado, tanto por motivo segurança, como para evitar odores.
Deve ser evitada a incidência direta da luz do sol.
Em lugares muito frios deve ser providenciado uma cobertura para a câmara de fermentação.
Também pode ser colocado sob o solo onde não existem variações de temperatura.
8. Biodigestor em Sistema Contínuo
A matéria orgânica é introduzida na câmara de fermentação, com uma determinada taxa de diluição
Fornecimento contínuo de substrato.
A produção de Biogás é uniforme no tempo e a quantidade produzida é em função do tipo de matéria orgânica utilizada (Figura 2).
9. Biodigestor em Sistema Descontínuo
O funcionamento do sistema descontínuo não é regular. A câmara de fermentação é totalmente carregada periodicamente. Neste a temperatura é um fator menos crítico (Figura 3).
10. Exemplo de Sistema Descontínuo
Há duas partes distintas: câmara de fermentação e gasômetro
Câmara de Fermentação: comporta a mistura do material orgânico com água, formando um meio anaeróbico, onde as bactérias metanogânicas atuarão, resultando na produção do biogás
Peças da câmara de fermentação:
Agitador: evita que o CO², produzido na biodigestão, forme bolhas estacionárias no afluente e dificulta a ação das bactérias metanogânicas, diminuindo a velocidade do processo.
Coroa: estreitamento da câmara na altura média que evita a perda do biogás pela folga entre as paredes externas do gasômetro e as paredes internas da câmara.
Tela de retenção de sólidos: tem a função de manter estes sólidos abaixo da altura da coroa, ao alcance do agitador.
Dreno para descarga: permitir a descarga do material orgânico.
Gasômetro: tem função de captar e armazenar o gás, permitindo ainda uma pressão de saída constante. Peça agregada é a torneira para controlar a saída do gás (Figura 4).
11. Vantagens do Biogás
Resíduos
Processo natural de se tratar resíduos orgânicos.O volume do resíduo a ser descartado é sempre menor.O espaço necessário é menor do que para aterros e compostagem.
Energia
Fonte de energia renovável.Produz um combustível de boa qualidade e que não polui o meio ambiente.
Meio Ambiente
Grande aproveitamento de matéria orgânica.Produz biofertilizante.Reduz a quantidade de emissão de carbono e metano.
Economia
O processo resulta em grande economia a longo prazo.
Uso Residencial
Substitui o gás de cozinha.Não é necessário purificá-lo.Os equipamentos revelam excelente desempenho.
12. Utilização do Biogás
Um dos principais usos do biogás é a geração de energia a partir de dejetos de esgotos e de gás natural. Além disso o biogás substitui muito eficientemente os derivados de petróleo.
bibliografia
http://www.geocities.com/CapeCanaveral/Launchpad/7075/eolic_cant.html
http://www.nrel.gov/wind/index.html
Revista Registro de Gaveta. Vol. Professora Eliete de Pinho Araujo e alunos do Curso de Arquitetura. FAET, UniCEUB, 1
Revista Energia. Vol. Professora Eliete de Pinho Araujo e alunos do Curso de Arquitetura. FAU/UNB, 1
sobre o autor
Eliete de Pinho Araujo é arquiteta e professora do Curso de Arquitetura e Urbanismo da Faculdade de Ciências Exatas e de Tecnologia – FAET, Centro Universitário de Brasília – CEUB.
