Biogás e Biometano: Eficiência e sustentabilidade com o uso de compressores
O resíduo produzido todos os dias no Brasil teoricamente é um grande problema para o clima. Quando
decompostos ou queimados a céu aberto, diversos tipos de resíduos liberam metano, um gás 25 vezes mais tóxico do que o CO2 e um dos responsáveis pelo efeito estufa. Bem, pode-se dizer teoricamente, porque a destinação prática que se pode dar ao resíduo não necessariamente é um problema. Isso porque estes detritos podem ser purificados e, dessa forma, produzirem um combustível renovável, cuja produção reduz a emissão do metano – o gás tóxico, na atmosfera. Trata-se do Biogás!
O biogás e o biometano são bionergias renováveis cruciais para a transição energética e a economia circular, pois reduzem a emissão de metano de resíduos orgânicos, substituem combustíveis fósseis e melhoram a gestão de resíduos. O biogás pode gerar eletricidade e calor, enquanto o biometano purificado, pode ser usado em veículos, substituir o gás natural e até ser injetado na rede de distribuição.
A produção do biometano em particular, ganha força no Brasil, impulsionando a economia e promovendo a sustentabilidade através da valorização de matérias primas locais como aterros sanitários que captam o gás da decomposição do resíduo, biodigestores para tratar resíduos agropecuários (estercos, urina) e agroindustriais (bagaço de cana), bem como em projetos de tratamento de efluentes urbanos e industriais.
Hoje, o Brasil produz 840 mil metros cúbicos de biometano por dia, segundo a Associação Brasileira do Biogás (Abiogás). São 11 usinas de processamento no País, a maioria localizada em aterros sanitários. Mas, quando 32 instalações que aguardam liberação começarem a funcionar, serão 1,4 milhão de metros cúbicos a mais de produção. De acordo com a Abiogás, o País pode chegar a 2030 produzindo oito milhões de metros cúbicos diariamente.
Como Funciona uma planta de Biogás?
Uma planta a biogás é constituída principalmente por duas partes: a parte de digestão anaeróbica, captura do biogás e filtragem. Nesse ponto o Biogás pode ser utilizado em queima em geradores (motores a biogás). Já a segunda fase seria a purificação do Biogás para transformá-lo em biometano e esse biometano pode ser utilizado como gerador de energia, por exemplo, utilizado como vetor energético para veículos.
Compressores de gases como Peças-Chave na Cadeia do Biogás
Se o biogás é o sangue que circula na planta, os compressores são o coração que o bombeia, garantindo que ele chegue aonde é necessário, com a pressão e o volume corretos, para que todo o processo seja viável, seguro e eficiente.
Nesse artigo, vamos falar do uso de compressores de gás na cadeia do biogás dentro dos aterros sanitários. O biogás bruto, quando extraído dos poços do aterro, está a pressões muito baixas, frequentemente próximas da pressão atmosférica. Sua composição, rica em metano (CH₄), mas também carregada de dióxido de carbono (CO₂), umidade, e traços de compostos de enxofre, é o desafio! E é aqui que o compressor entra em cena, desempenhando funções críticas:
- Coleta e Transporte: O compressor cria o vácuo necessário para “puxar” o biogás de forma controlada e eficiente da massa de resíduo através de uma vasta rede de poços. Sem essa força motriz, a coleta seria irregular e insuficiente, comprometendo todo o sistema e aumentando o risco de emissões fugitivas para a atmosfera.
- Purificação e Upgrading para Biometano: Esta é a função mais crucial na era do biometano. Os processos de purificação – como a absorção por água (water scrubbing), a separação por membranas ou a adsorção por pressão alternada (PSA) – exigem que o gás seja alimentado sob pressão elevada e constante. O compressor é o equipamento que fornece essa condição essencial para que as tecnologias de separação de CO₂ e outros contaminantes funcionem com máxima eficiência. Um compressor mal dimensionado ou com manutenção deficiente resulta em perda de pureza do biometano e queda de produtividade.
- Injeção na Rede de Gás Natural (GRN): Para injetar o biometano purificado na rede de distribuição, o gás deve atender a rigorosas especificações de pressão, que são significativamente mais altas do que as encontradas em qualquer ponto anterior do processo. O compressor de alta pressão é, portanto, absolutamente não negociável nesta etapa, atuando como o “porteiro” que garante que o biometano tenha a força necessária para entrar no sistema integrado.
- Geração de Energia Elétrica: Mesmo em motores de combustão ou turbinas para geração de energia in loco, o gás precisa ser alimentado a uma pressão adequada para uma combustão estável e eficiente. O compressor assegura que os motores-generadores operem com o máximo rendimento, transformando cada metro cúbico de metano em quilowatt-hora.
Os compressores utilizados em plantas de biogás são projetados com características de segurança intrínsecas. Além disso, a confiabilidade é um fator econômico decisivo. Uma parada não programada do compressor significa parada total da produção de energia ou de biometano. A escolha do tipo de compressor (de parafuso ou pistão), a seleção de materiais resistentes à corrosão (já que o biogás é agressivo) e um programa de manutenção preventiva rigoroso são investimentos que garantem a continuidade operacional e a saúde financeira do projeto.
A expertise Mayekawa em compressão de biogás que impulsiona a sustentabilidade no Brasil.
Tendo como um dos pilares a sustentabilidade, a Mayekawa há anos vem desenvolvendo equipamentos
para compressão de gases, principalmente o biogás e biometano. Na Europa, por exemplo, somos um dos maiores fornecedores de unidades compressoras de biogás e biometano para a indústria, uma expertise que também estamos trazendo para o Brasil.
Um exemplo de solução aplicada com nossa unidade compressora de biogás e biometano foi a unidade adquirida pela Marca Ambiental, localizada em Cariacica–ES, com quase 30 anos de mercado, é uma das pioneiras no País no gerenciamento integrado de resíduos, que incluem desde a coleta até a disposição final ambientalmente adequada. Para isso, a Marca Ambiental solicitou à Mayekawa equipamentos de compressão de gás para a produção de biometano – transformado a partir de biogás de aterros sanitários. Segundo informa a Marca Ambiental, a produção tem capacidade para processar 2.500 metros cúbicos por hora de biogás proveniente de seus aterros sanitários.
“Nossas unidades compressoras são robustas e atendem muito bem processos que exigem pressões elevadas”, garante Flavio Mota, gerente comercial da área química da Mayekawa Brasil.
O biogás produzido consiste em aproximadamente 50 a 70% de metano e o restante de dióxido de carbono e outros componentes menores. Se tratado corretamente, ele pode alimentar o motor endotérmico de uma planta de cogeração e produzir energia elétrica e térmica totalmente renovável.
O crescimento do biogás no Brasil reforça o papel das fontes renováveis na matriz energética. Para garantir eficiência e viabilidade nos projetos, a escolha adequada dos compressores é essencial, pois impacta diretamente a performance e a segurança de toda a operação.
