Como é produzido o biometano?

Produção de biometano

A produção de biometano é um processo promissor que oferece benefícios ecológicos e económicos. O biometano é produzido a partir de resíduos biológicos e pode ser utilizado como combustível renovável em várias aplicações.

O biometano é obtido principalmente a partir de materiais orgânicos, tais como resíduos agrícolas, resíduos alimentares, lamas de depuração e outras fontes biológicas. Estes resíduos são tratados numa instalação de digestão anaeróbia. Isto liberta o gás metano.

Substratos | Aquisição de biomassa

A primeira fase consiste na identificação e aquisição de fontes de biomassa adequadas. Vários substratos podem ser utilizados para produzir biometano. Eis alguns exemplos:

Resíduos orgânicos: Uma fonte comum de biometano são os resíduos orgânicos, tais como resíduos de cozinha, resíduos de jardim, resíduos agrícolas e resíduos alimentares. Estes podem ser utilizados nas chamadas unidades de fermentação ou unidades de biogás para produzir biometano.
Culturas energéticasAlgumas espécies vegetais cultivadas especificamente para a produção de energia podem ser utilizadas como substrato para a produção de biometano. Exemplos disso são o milho, a erva, a luzerna e a beterraba. Estas plantas são colhidas e fermentadas em centrais de biogás.
Chorume e estrume: As fezes dos animais, como o chorume e o estrume, são também substratos adequados para a produção de biometano. Em combinação com outros materiais orgânicos, podem ser utilizados em centrais de biogás para produzir biometano.
Resíduos industriais: Algumas indústrias produzem resíduos orgânicos que podem ser utilizados para a produção de biometano. Os exemplos incluem os resíduos do processamento de alimentos, os resíduos da indústria das bebidas e os resíduos da indústria do papel e da pasta de papel.
Lamas de depuração: As lamas de depuração, que são um subproduto do tratamento de águas residuais, também podem ser utilizadas para a produção de biometano. Ao utilizar as lamas de depuração em instalações de biogás, não só se pode produzir biometano, como também se pode eliminar as lamas de depuração, capturando o gás metano que, de outro modo, se libertaria para a atmosfera.

Existem outros substratos potenciais para a produção de biometano, e a escolha depende da disponibilidade, das condições locais e da capacidade técnica. É importante selecionar cuidadosamente os substratos para assegurar uma produção eficiente e sustentável de biometano.

Pré-tratamento de substratos ou biomassa

Nesta fase, a biomassa é pré-tratada para a preparar para o processo de fermentação. Isto pode incluir trituração, esmagamento ou moagem para aumentar a área de superfície e facilitar a decomposição.

Fermentação anaeróbia

A chave para a produção de biometano é a digestão anaeróbia. Os microrganismos naturais presentes nos resíduos decompõem os materiais orgânicos e produzem gás metano durante o processo. A biomassa pré-tratada é colocada num digestor anaeróbio, também conhecido como reator de biogás ou bioreactor. O digestor é um sistema fechado que impede a entrada de oxigénio.

A biomassa é fermentada com a ajuda de microrganismos anaeróbios, nomeadamente produtores de metano. Estes microrganismos decompõem os compostos orgânicos da biomassa e produzem metano (CH4) como principal componente do biogás.

O fermentador

Para criar condições óptimas para os microrganismos, o fermentador é mantido a uma determinada temperatura (normalmente entre 35°C e 55°C, dependendo dos microrganismos). Além disso, o conteúdo do fermentador é mantido em movimento para assegurar uma distribuição uniforme dos microrganismos e dos nutrientes. Durante o processo de fermentação, os microrganismos decompõem a biomassa e convertem-na em biogás.

O biogás é constituído principalmente por metano (50-75%), dióxido de carbono (25-50%) e vestígios de outros gases, como o azoto, o hidrogénio e o sulfureto de hidrogénio. O processo de fermentação pode demorar várias semanas a meses, dependendo do tipo de biomassa e das condições no fermentador.

Preparação e limpeza

Após a fermentação anaeróbia, o gás produzido contém metano, bem como outras impurezas, como dióxido de carbono, água e compostos de enxofre. Para que o biometano possa ser utilizado em várias aplicações, deve ser purificado e libertado destas impurezas. Este processo é conhecido como purificação e inclui etapas como a desumidificação e a dessulfuração.

O dióxido de carbono (CO2) é então removido do biogás para aumentar o teor de metano. Isto pode ser conseguido através de vários métodos, como a adsorção por oscilação de pressão, a lavagem com água ou a separação por membranas.

Alimentação e utilização

O biometano purificado pode ser transportado em condutas de gás natural existentes e utilizado para gerar eletricidade, fornecer calor ou como combustível. É uma alternativa amiga do clima aos combustíveis fósseis convencionais e reduz significativamente as emissões de CO2. Após o processamento, o biometano atinge um nível de pureza de cerca de 97-99% metano e pode agora ser introduzido na rede de gás natural.

Biometano para a transição energética

A produção de biometano oferece uma solução sustentável para a produção de energia a partir de resíduos biológicos. O processo de digestão e tratamento anaeróbico permite a conversão de resíduos num gás renovável que pode servir para várias aplicações. Ao utilizar o biometano, podemos reduzir a nossa dependência dos combustíveis fósseis e contribuir positivamente para a redução das emissões de gases com efeito de estufa.

Estes são os passos básicos na produção de biometano. O processo pode variar consoante a configuração da instalação e a fonte de biomassa, mas o princípio básico da digestão anaeróbia permanece o mesmo. O biometano é uma fonte de energia renovável, uma vez que a biomassa provém de recursos renováveis e a combustão apenas liberta o dióxido de carbono que foi absorvido durante o crescimento da biomassa, tornando o processo largamente neutro em termos de carbono.