Biodigestor

A preocupação ambiental cresce a cada dia ao mesmo tempo em que a poluição só aumenta, as necessidades energéticas também, e, o desenvolvimento sustentável parece algo utópico. Nisso, meios novos de produção energética estão sendo cada vez mais aprimorados e utilizados em pequena e grande escala. 

A produção de gás por decomposição de materiais orgânicos é uma solução bastante viável tanto como um importante passo para a independência energética dos combustíveis fósseis (que são os principais causadores dessa desastrosa fase de desastres que a Terra tem passado), quanto para o aproveitamento e destino de todo esse lixo gerado pelos seres humanos e que são depositados e acumulados em grandes áreas do espaço urbano até, trazendo consigo mau cheiro e sérias doenças para a população de suas imediações. 

A produção de biogás, através de grandes biodigestores já vem sendo usado em vários países desenvolvidos e até mesmo aqui no Brasil, que se destaca na produção de energias alternativas, como biodiesel e biogás. O biogás, em perspectiva econômica, é uma fonte de energia bastante viável para pessoas que moram em áreas bastante afastadas da área urbana, já que sua produção provém de materiais orgânicos, podendo ser de lixo urbano, esgoto, esterco bovino, suíno, ou qualquer outro material biodegradável. Com isso, como conseqüência da fabricação do biogás, obtemos o combustível (CH4) e, também, o "subproduto" assim chamado de biofertilizante. O mesmo, possui uma excelente qualidade como adubo orgânico, podendo ser utilizado de diversas formas na área da agricultura. Sendo assim, o biodigestor, é um mecanismo que tem um rendimento de cem por cento reciclando dejetos e produzindo gás que pode ser usado para diversos fins, tendo como o principal, a geração de energia elétrica. 

Biodigestor e Biogás

Um biodigestor é uma câmara hermeticamente fechada onde matéria orgânica diluída em água sofre um processo de fermentação anaeróbia (sem presença de oxigênio), o que resulta na produção de Biofertilizante e Biogás. Sua eficiência depende diretamente da concentração de metano (CH4) e das baixas concentrações de dióxido de carbono (CO2). Um Biogás de boa qualidade contém entre 70% e 80% de metano. Porém, a produção de biogás rico em CH4 só é iniciada a partir do primeiro ciclo (um ciclo é o tempo que leva para um composto entrar no biodigestor, ser transformado em biogás, biofertilizante e ser despejado; um ciclo dura em torno de 30 dias). Todo gás produzido antes disso, deve ser descartado, pois consiste inicialmente em uma grande percentagem de gás carbônico e gás anídrico, em conseqüência da grande quantidade de Oxigênio armazenado no recipiente conjuntamente com a matéria orgânica depositada para a decomposição. 

O metano produzido pela decomposição da biomassa e a própria matéria orgânica, servem tanto para a alimentação de fogões, candeeiros, lâmpadas de gás, motor de combustão interna e transformação em energia elétrica quanto para a produção de adubo orgânico. 

Os biodigestores podem ser classificados primariamente em duas classes: Os de produção descontínua ou de produção continua. 

Produção descontínua, a biomassa é colocada dentro do biodigestor que é totalmente fechado e só será aberto após a produção de biogás, o que levará mais ou menos noventa dias. Após a fermentação da biomassa, o biodigestor é aberto, limpo e novamente carregado para um novo ciclo de produção de biogás. 

Produção contínua, a produção pode acontecer por um longo período, sem que haja a necessidade de abertura do equipamento. A biomassa é colocada no biodigestor ao mesmo tempo em que o biofertilizante é retirado. 

Posteriormente os biodigestores podem ser classificados de acordo com seu modelo, sendo os mais utilizados: Os da Marinha, Indiano e Chinês.

Biogás
Como já citado a produção do biogás nos biodigestores ocorre anaerobicamente, ou seja sem a presença de oxigênio no meio, e segue uma série de etapas preliminares. Essa produção é realizada por diversas bactérias que são sensíveis à presença de oxigênio e ao aumento da temperatura à 50C, a temperatura ideal para que ocorra a produção do metano é entre 30 e 40C.

Biomassa
A Biomassa é o componente fundamental para a fabricação do biodigestor. Ela é constituída de restos orgânicos encontrados na natureza, que gerarão o metano após certo período em decomposição. Ela pode ser constituída por excrementos de animais, folhagens e gramas, restos de alimentos e rações, cascas de cereais, e, até mesmo por esgotos residenciais. É importante manter uma proporção entre a parte sólida e a parte líquida da mistura orgânica. Deve-se misturar água aos dejetos antes de inseri-los no biodigestor, sempre mantendo a proporção adequada.

Biofertilizante
O Biofertilizante é a sobra dentro do biodigestor que após certo tempo já perdeu toda sua capacidade de produção de gás e que deve ser descartada e reposta. O biofertilizante é um tipo de adubo riquíssimo em nutrientes. Em apenas 30 dias, 40% de qualquer matéria orgânica, como por exemplo, esterco ou cascas de frutas depositadas em um biodigestor, se transformará em húmus (húmus é a fonte de matéria orgânica para a nutrição vegetal, ele favorece a estrutura do solo e retém água). Na natureza, leva-se 5 anos para se obter 5% de húmus de um composto. A quantidade de adubo produzido por dia é igual a quantidade de resíduos inseridos diariamente e sua produção só começa após o tempo equivalente a um ciclo do biodigestor.
As principais vantagens dos biofertilizantes são:

• Não apresenta custo nenhum se comparado aos fertilizantes inorgânicos; 
• Não propaga mau cheiro; 
• É rico em nitrogênio, substância muito carente no solo; 
• A biomassa que fica dentro do biodigestor sem contato com o ar mata todas as bactérias aeróbicas e germes existentes nas fezes e demais matérias orgânicas; 
• Está livre dos parasitas da esquistossomose, de vírus da poliomielite e bactérias como a do tifo e malária; 
• Recupera terras agrícolas empobrecidas em nutrientes pelo excesso ou uso contínuo de fertilizantes inorgânicos, ou seja, produtos químicos; 
• É um agente de combate a erosão, porque mantém o equilíbrio ecológico retendo maior quantidade de água pluvial. 

Por outro lado, vale destacar que a única desvantagem do uso de biofertilizante é a não eliminação da acidez do solo, causada pelo uso exagerado de fertilizantes inorgânicos dificultando, muitas vezes, a absorção pela raiz da água e de nutrientes do solo como o potássio e o nitrogênio que influenciam na germinação e crescimento da planta.

A geração de uma energia mais limpa ainda vem sendo um assunto bastante discutido mundialmente, mesmo com o passar dos anos e o avanço cientifico - tecnológico cada vez maior. Infelizmente, o mundo ainda continua sendo, em sua maior parte, bastante dependente do petróleo como sua principal fonte de energia.
A busca por energias alternativas tem se intensificado cada dia mais, devido à grande preocupação ambiental. A produção de biogás, mesmo com o impasse que é o seu alto custo de aproveitamento, está aí como um meio energético alternativo que só beneficia o meio ambiente. Vários países já utilizam biodigestores, até mesmo o Brasil, principalmente nas zonas rurais e como uma alternativa promissora e sustentável para os lixões e esgotos.

Texto elaborado por Carlos Magno S. Ribeiro de Brito, Diego D. Duarte, Luís Barreto, Rita de Cássia V. Cerqueira, estudantes de Engenharia Química da UFBA (UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA - Salvador).