terça-feira, 17 de maio de 2011

BIOGÁS UM PRODUTO DA NATUREZA

BIOGÁS UM PRODUTO DA NATUREZA



Atribui-se o nome de Biogás (também conhecido como gás dos pântanos) à mistura gasosa, combustível, resultante da fermentação anaeróbica da matéria orgânica (decomposição de matérias orgânicas, em meio anaeróbio, por bactérias denominadas metanogênicas). A proporção de cada gás na mistura depende de vários parâmetros, como o tipo de digestor e o substrato a digerir. De qualquer forma, esta mistura é essencialmente constituída por metano (CH4), com valores médios na ordem de 55% a 65%, e por dióxido de carbono (CO2) com aproximadamente 35% a 45% de sua composição. Estando o seu poder calorífico diretamente relacionado com a quantidade de metano existente na mistura gasosa.





Os processos de fermentação anaeróbia que produzem metano foram desde sempre, utilizados pelo Homem para o tratamento dos esgotos, nos sistemas conhecidos por "fossas sépticas". Estas serviam quer para tratar os esgotos domésticos de pequenas comunidades, quer os resíduos da indústria agro - alimentar ou agro-pecuária. Com o passar dos tempos, estes sistemas simplificados de tratamento evoluíram nos países desenvolvidos, no final do século passado, quando começaram a ser utilizados os chamados "digestores", para efetuar a estabilização das lamas resultantes da sedimentação primária e do tratamento biológico aeróbio dos esgotos.



A produção do biogás é naturalmente encontrada em pântanos, aterros e esgotos entre outros. Um fato curioso está ligado ao antigo costume de se enterrar o lixo em buracos nos quintais, bastante comum ainda hoje onde não se tem serviço de coleta de lixo. Após aterrado o material orgânico no meio anaeróbico formado, sob a ação das bactérias metanogênicas, passava a produzir gás metano, em alguns casos o volume retido alcançava altas pressões produzindo rompimento do solo e freqüentemente a combustão espontânea, desprendendo enormes chamas com duração de alguns minutos, tal fato algumas vezes era erroneamente associado, por desconhecimento das pessoas surpreendidas, a fenômenos sobrenaturais ou manifestações de seres místicos e folclóricos, como o Minhocão do Pari em Várzea Grande.

http://cpd1.ufmt.br/meel/arquivos/artigos/200.pdf


Neste momento existem duas situações possíveis para o aproveitamento do biogás. O primeiro caso consiste na queima direta (aquecedores, esquentadores, fogões, caldeiras). O segundo caso diz respeito à conversão de biogás em eletricidade. Isto significa que o biogás permite a produção de energia elétrica e térmica. Assim, os sistemas que produzem o biogás, podem tornar a exploração pecuária auto-suficiente em termos energéticos, assim como contribuir para a resolução de problemas de poluição de efluentes.



Em vários países o biogás é produzido em aterros sanitários e aplicado como fonte energética em processos sanitários, e em alguns casos existe até a comercialização do biogás para uso nas indústrias. Em São Paulo o biogás chegou a ser utilizado, experimentalmente, em caminhões de coleta de lixo.

Há processos mais elaborados onde as usinas de açúcar e álcool estão conseguindo produzir biogás a partir do vinhoto, o produto obtido, após tratado e engarrafado, pode ser usado como combustível em varias aplicações nas próprias usinas, além disto a decomposição do vinhoto resulta em fertilizante de excelente qualidade, evitando-se assim, a poluição de rios e mananciais pelo lançamento direto do vinhoto, que é originalmente um resíduo tóxico.

Um dos sistemas de obtenção do biogás dos mais conhecidos é o biodigestor para aplicação rural, existindo grande número de unidades instaladas, principalmente nos países originários dos modelos mais difundidos, Índia (com aproximadamente 300 mil ) e a China ( com mais de 8 milhões ).

Recentemente vários outros países do continente europeu têm realizado programas de disseminação e uso de biodigestores. De construção relativamente simples tais biodigestores funcionam com mistura de água, esterco animal e ou fibras vegetais como capim, cascas etc. Suas principais funções são garantir um meio anaeróbico favorável a biodigestão, permitir a alimentação sistemática da matéria orgânica e a coleta e armazenamento do gás produzido. Os resíduos líquidos e sólidos resultantes do processo formam um biofertilizante de excelente qualidade e larga aplicabilidade na agricultura. O biogás pode ser usado em fogões, motores, lâmpadas e geladeiras a gás, podendo ser considerado uma das fontes energéticas mais econômicas e de fácil aquisição pelas pequenas propriedades rurais.

Os efluentes obtidos são normalmente tratados em sistemas de lagunagem, sendo depois utilizados em rega de terrenos agrícolas ou lançados em linhas de água. Nas restantes instalações, onde este tratamento não existe, o efluente é, em regra, utilizado diretamente na agricultura, ou lançado em linhas de água.

Numa análise global, o biogás é um gás incolor, geralmente inodoro ( se não contiver demasiadas impurezas ) e insolúvel em água.

A Composição média da mistura gasosa é a seguinte:

Metano (CH4) 50 a 75 %

Dióxido de Carbono (CO2) 25 a 40 %

Hidrogênio (H2) 1 a 3 %

Azoto (N2) 0.5 a 2.5 %

Oxigênio (O2) 0.1 a 1 %

Sulfureto de Hidrogênio (H2S) 0.1 a 0.5 %

Amoníaco (NH3) 0.1 a 0.5 %

Monóxido de Carbono (CO) 0 a 0.1 %

Água (H2O) Variável

O Biogás é, devido à presença do metano, um gás combustível, sendo o seu poder calorífico inferior (P.C.I.) cerca de 5500 Kcal/m^3, quando a proporção em metano é aproximadamente de 60 %. A título de comparação, o quadro que se segue apresenta os P.C.I.`s para os outros gases correntes:
O biogás é um gás leve e de fraca densidade. Mais leve do que o ar, contrariamente ao butano e ao propano, ele suscita menores riscos de explosão na medida em que a sua acumulação se torna mais difícil. A sua fraca densidade implica, em contrapartida, que ele ocupe um volume significativo e que a sua liquefação seja mais difícil, o que lhe confere algumas desvantagens em termos de transporte e utilização.

O biogás, em condições normais de produção, devido ao seu baixo teor de monóxido de carbono ( inferior a 0.1 % ) não é tóxico, contrariamente, por exemplo ao gás de cidade, cujo teor neste gás, próximo dos 20 %, é mortal. Por outro lado, devido às impurezas que contém, o biometano é muito corrosivo.

O gás mais corrosivo desta mistura é o sulfureto de hidrogênio que ataca, além de outros materiais, o cobre, o latão, e o aço, desde que a sua concentração seja considerável. Quando o teor deste gás é fraco, é sobretudo o cobre que se torna mais sensível. Para teores elevados, da ordem de 1% (excepcionais nas condições normais de produção do biogás) torna-se tóxico e mortal. A presença do sulfureto de hidrogênio, pode constituir um problema a partir do momento em que haja uma combustão do gás e que sejam inalados os produtos desta combustão, dado que a formação do dióxido de enxofre (SO2) é extremamente nocivo, causando, nomeadamente, perturbações a nível pulmonar.

O amoníaco, sempre em concentrações muito fracas, pode ser corrosivo para o cobre, sendo os óxidos de azoto libertados durante a sua combustão, igualmente tóxicos.

Os outros gases contidos no biogás, não suscitam problemas em termos de toxicidade ou nocividade. O gás carbônico, em proporção significativa (35 %), ocupa um volume perfeitamente dispensável e obriga, quando não suprimido, a um aumento das capacidades de armazenamento. O vapor de água pode ser corrosivo para as canalizações, depois de condensado.


Curiosidades:


1 – Para quem tem pouco tempo.

http://www.youtube.com/watch?v=LsGDXMsqrME

(Decomposição de matéria orgânica no fundo do rio em São josé do Rio claro MT, libera gás metano CH4), que é um gás combustível! )

2 – Para quem tem Muito Tempo.

http://www.youtube.com/view_play_list?p=40352E4FA24AAF38

Matéria da SKY, canal THE HISTORY CHANEL, tratando de Mega desastres - Explosão de Metano - parte 1








  

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