ÁREA: Química Ambiental
TÍTULO: GERAÇÃO DE ENERGIA COM INOVAÇÃO TECNOLÓGICA DE APROVEITAMENTO DE BIOMASSA RESIDUAL
AUTORES: JOHNSON PONTES DE MOURA1
P.V. PANNIR SELVAM2
F.A.PINTO3
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE - MESTRANDO EM ENGENHARIA QUíMICA1
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE – PROFESSOR PH.D EM ENGENHARIA AMBIENTAL2
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE – GRADUANDA EM QUíMICA BACHARELADO3
RESUMO: No presente trabalho buscou-se a introdução de energia alternativa de biogás em comunidades rurais para o desenvolvimento sustentável através de aproveitamento de biomassa residual e obtendo também como subproduto o fertilizante biológico. Foi feita uma compostagem rápida do resíduo domiciliar com o orgânico onde parte desse resíduo após esse processamento foi levada junto com o efluente domiciliar ao biodigestor. Foram realizados pesquisas bibliográficas sobre os processos de geração de biogás, compostagem e equipamentos envolvidos. À partir disso foram desenvolvidos projetos de Engenharia com a utilização de ferramentas computacionais como o Super Pro Design 4.9 e o Software Orçamento 2004 desenvolvido pela nossa base de pesquisa.
PALAVRAS CHAVES: inovaÇÃo;biomassa;biogÁs.
INTRODUÇÃO: O suprimento de energia tem sido um dos grandes problemas enfrentados pelas populações rurais, em especial de baixa renda. Cada vez mais as fontes alternativas de energia estão se destacando em substituição das energias derivadas do petróleo. Atualmente, cerca de 5% de toda a energia produzida no planeta é de fonte renovável e estima-se que em 2060, quando a população do planeta deverá ser de 12 bilhões de pessoas, 70% de toda a energia produzida será renovável. Em geral, salvo algumas exceções, elas são energias “limpas”, isto é, que não produzem poluição e nem se esgotam e, pelo contrário, reciclam resíduos de alto poder energético.
Objetivos:
Confirmar o uso de energias alternativas como fontes energéticas viáveis para processos de pequenas escalas, tendo como alicerce fundamentado uma planilha gerada por modelagens para as variantes energéticas do mesmo.
Estudo do consumo de energia da agroindústria local, buscando soluções de sistemas térmicos, econômicos e ecologicamente corretos, aliados a um estudo de viabilidade técnica e econômica com base no aproveitamento de resíduos orgânicos.
MATERIAL E MÉTODOS: O trabalho iniciou-se com uma pesquisa bibliográfica para verificação, estudo e seleção de tecnologias já existentes sobre geração de energia baseada na combustão do metano. Foram adicionados levantamentos sobre substratos e processos de biodigestão, bem como levantamentos sobre compostagem.
O próximo passo foi a seleção e o dimensionamento dos processos e equipamentos utilizados no projeto do biogás. Em fase final, analisamos e comparamos os resultados de uma simulação do funcionamento usando simulador de processo SUPERPRO inteligente INC deste projeto( Pannir Selvam, 1996). Em uma última etapa foi feito um quadro comparativo economicamente, utilizando-se o software Orçamento 2004.
Processo de compostagem:
É um processo biotecnológico, desenvolvido em meio aeróbico controlado, realizado por uma colônia mista de microorganismos. Ocorre em duas fases distintas: a primeira, quando acontecem as reações bioquímicas de oxidação mais intensas, predominantemente termofílicas, a segunda ou fase de maturação, quando ocorrem o processo de humificação dos materiais orgânicos compostados, predominando nesta fase reações mesofílicas.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Através de pesquisas realizadas, foi constatado que com a utilização de pré-tratamentos biológicos usando fungos e realizando processo tipo compostagem com relação C/N bem ajustada, o processo de bioconversão aeróbio tradicional é acelerado.
Nosso trabalho possibilitou diminuição no tempo de fermentação de 30-40 dias para 5-10 dias.
Simulação de processos:
Foi feita uma simulação no Orçamento 2004 utilizando-se como resíduo orgânico principal a casca da banana.
Onde foram feitas análises sobre os agentes de biodigestão que são utilizados durante o processo; selecionou-se os equipamentos utilizados no processo; descriminou-se as informações sobre as correntes de entrada e os parâmetros de processo.
Foram analisados dois cenários diferentes:
Cenário 1: a planilha traz em primeiro plano a relação de custos na produção de banana passa em escala industrial, para traçar um perfil comparativo com as demais projeções, sendo ela retirada de uma fonte estruturada.
Cenário 2: quadro comparativo na produção de uma micro-usina de banana-passa, mostrando razoável lucratividade no processo.
CONCLUSÕES: De acordo com os estudos comparativos a partir de simulações econômicas realizadas pode-se afirmar que a produção de biogás para a produção de energia elétrica torna-se inviável, uma vez que a produção nas simulações referida teve baixo rendimento, sendo viável apenas para a subsistência local. Por outro lado a produção de biofertilizante liquido e sólido tornam o processo bastante atrativo.
AGRADECIMENTOS:A CAPES, PPGEQ-PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA E AO SEBRAE PELO INCENTIVO DE ELABORAÇÃO E EXECUÇÃO DO TRABALHO PROPOSTO.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:[1]NOGUEIRA, L.H.A; Biodigestão- A Alternativa Energética. Edição São Paulo.1986.
[2]BIDONE, F.R.A; Conceitos Básicos de Resíduos Sólidos. Edição São Carlos-SP, 1999.
[3]CARIOCA, J. O. B. E Arora, H.L. Biomassa- Fundamentos e Aplicações Tecnológicas. Edição UFC/BNB.1985.
[4]MELONI,PEDRO LUÍS SANTOS; Como Montar uma Pequena Fábrica de Frutas Desidratadas, Viçosa, CPT, 1998 42 pgs.
[5]KLASS,D.L; Fuel from Biomass, In: Encyclopedia of Chemical Tecnology, v. 12, p.16 – 110, 4 ed., Willy Interscience, New York, 1992.
[6]COSTA, J. M.; Construção e operação de secador para produtos agrícolas, Filmes CTP.
[7] FELIJARDO; Agronegócio, ASSET, abstract of selected solar energy tecnology PANNIR.1996.