Tecnologias de gaseificação e de biodigestores no aproveitamento de resíduos orgânicos

As tecnologias de gaseificação e de biodigestores são as mais promissoras para implantação em larga escala na América Latina e Caribe, apontam os resultados do levantamento.

Todos os anos milhões de toneladas de resíduos agrícolas, florestais e orgânicos urbanos são gerados na América Latina e Caribe. Embora vários estudos realizados nas últimas décadas apontem que esses detritos em vez de serem despejados no meio ambiente podem ser transformados em fontes de energia alternativa, fertilizantes e outros subprodutos por meio de tecnologias bioquímicas e termoquímicas, essa possibilidade não é ainda totalmente explorada na região.

A complexidade técnica das tecnologias aliada ao alto custo de investimento para implantá-las, bem como a falta de pesquisa e de políticas públicas voltadas ao setor, impedem que a questão avance nesses países, aponta o artigo The state-of-the-art of organic waste to energy in Latin America and the Caribbean: Challenges and opportunities.

O estudo é fruto da pesquisa de doutorado que está sendo desenvolvida pelo engenheiro civil mexicano Rodolfo Daniel Silva Martínez, no Instituto de Energia e Ambiente da Universidade de São Paulo/IEE-USP, no âmbito do Fapesp Shell Research Centre for Gas Innovation (RCGI). Sob a orientação do pesquisador Alessandro Sanches Pereira, ele investiga a viabilidade da implementação de tecnologia de digestão anaeróbica feita por meio de biodigestores de pequeno a grande porte na América Latina e Caribe. “O primeiro passo da pesquisa foi exatamente tentar entender a atual situação das tecnologias bioquímicas e termoquímicas para o tratamento de resíduos orgânicos na região”, explica o pesquisador.

Para traçar esse cenário, Martínez, seu orientador e outros pesquisadores de instituições da Colômbia, Suécia e Alemanha levantaram mais de 21 mil estudos acadêmicos sobre o tema escritos entre 2000 e 2019. Após seleção, 199 deles serviram de bibliografia para o artigo. “Essas tecnologias vêm sendo implantadas na América Latina e Caribe a partir, sobretudo, das últimas quatro décadas, mas as experiências variam bastante entre os países dada a complexidade e desigualdade socioeconômica da região”, relata Martínez. “Argentina, Brasil, Chile e México estão na frente: a legislação tem mudado e o poder público já entende as vantagens do tratamento adequado dos resíduos orgânicos, que está alinhado à lógica da economia circular e reúne benefícios econômicos, sociais e ambientais. Mesmo assim há ainda muito o que avançar em toda a região, inclusive nesses quatro países”.

Combustão predomina – Como aponta o artigo, a combustão é hoje a tecnologia termoquímica mais utilizada na região em função do baixo custo financeiro. Cerca de 67% das usinas de açúcar na Guatemala e 100% dessas unidades situadas em Honduras, por exemplo, aproveitam o bagaço de cana por meio da incineração, como o processo é também conhecido. Em geral, a energia elétrica resultante da queima dos dejetos supre a demanda da própria usina. Porém, a alternativa não se restringe ao setor da cana-de-açúcar.

Países como República Dominicana e Cuba, aponta o estudo, também são utilizados resíduos como casca de arroz ou de café, além de restos de madeira. “Entretanto, caso não seja realizada do jeito adequado, a combustão traz grande impacto ambiental devido à emissão de gases de efeito estufa na atmosfera, sobretudo o dióxido de carbono, além de possíveis poluentes como dioxinas e furanos”, aponta Martínez.

Biodigestor: uma solução para o descarte de resíduos orgânicos.

De acordo com o pesquisador, há outros exemplos de tecnologias termoquímicas que provocam menor impacto ao meio ambiente. Uma delas é a pirólise, cujo processo realizado em alta temperatura e sem oxigênio gera o bio-óleo que pode ser transformado em combustível para substituir, por exemplo, derivados de petróleo, ou então servir de matéria prima para a indústria química, como na produção de produtos farmacêuticos e cosméticos. Outro exemplo desse tipo de tecnologia é a gaseificação, capaz de transformar por meio de várias reações termoquímicas um resíduo sólido em biodiesel, hidrogênio, calor ou metanol. “Entretanto, tanto a gaseificação quanto a pirólise são tecnologias caras, que precisam ser importadas da Europa e dos Estados Unidos. O ideal seria desenvolvê-las aqui em vez de comprá-las, mas falta conhecimento técnico. Daí a necessidade de se investir em pesquisa”.

Tropicalização de tecnologia – No artigo, o pesquisador argumenta que a gaseificação pode ser uma tecnologia de implantação promissora na América Latina e Caribe. “Porém, antes dessa implementação em larga escala na região é preciso resolver o problema dos possíveis impactos no meio ambiente de poluentes como óxidos de nitrogênio ou halogêneos”, alerta Martínez. A opção mais viável, defende o pesquisador, seriam os digestores anaeróbicos, tipo de tratamento bioquímico pelo qual a matéria orgânica decomposta pela ação microbiana gera o biogás. “Os primeiros biodigestores de pequena escala foram instalados na região, sobretudo no início dos anos 1970, e já na década seguinte a maioria dos países havia desenvolvido experiências com essas tecnologias em função do baixo custo de investimento e manutenção”, relata Martínez.

O pesquisador lembra que as tecnologias bioquímicas, como é o caso dos biodigestores, da fermentação e da captura de gás de aterro sanitário, são mais naturais e consomem pouca energia elétrica, entretanto não se adequam a todos os casos. “Os tratamentos bioquímicos levariam anos para processar resíduos de madeira, por exemplo. Nesse caso é melhor lançar mão das tecnologias termoquímicas”, diz. “É preciso escolher as tecnologias levando em conta as características de cada lugar”, completa.

Segundo Martinez, o interesse por biodigestores em larga escala vem ganhando espaço em países da região nos últimos anos, apesar do alto custo de implantação e manutenção, além da complexidade técnica. Entre os exemplos está a primeira unidade de biometanização seca em larga escala para tratar a fração orgânica dos resíduos sólidos urbanos da América Latina, inaugurada em 2018. O projeto é fruto da parceria entre a empresa mineira Methanum Energia & Resíduos, a Universidade Federal de Minas Gerais e a Estação de Transbordo da Companhia Municipal de Limpeza Urbana (Comlurb), da cidade do Rio de Janeiro.

Tecnologia utilizada ali é chamada de metanização extrasseca e produz fertilizantes e biogás a partir de resíduos sólidos. Com exceção de alguns equipamentos importados utilizados na planta, quase tudo foi desenvolvido e fabricado no País: engenharia construtiva, de processo e de controle; e os materiais. “No Brasil vem acontecendo o que chamamos de ‘tropicalização de tecnologia’, uma adaptação das tecnologias europeias ao contexto local, que produz melhores resultados e incentiva a indústria no País”, diz Martínez.

Biodigestor pode produzir energia elétrica para minha casa e para meus negócios?

É por isso que, apesar dos desafios, o pesquisador enxerga com otimismo as perspectivas para a região. “Estamos no caminho certo. Há hoje muitas redes de colaboração onde pesquisadores latino-americanos e caribenhos compartilham experiências e saberes”, diz. “Entretanto, para que isso seja implementado, os países precisam ter políticas públicas voltadas para essa questão”. (ecodebate)