Notícia

Nova técnica pode acelerar a transformação de resíduos em biometano

Fonte

Universidade de Alberta

Data

segunda-feira, 13 janeiro 2020 11:55

Áreas

Energia. Gestão de Resíduos.

Engenheiros da Universidade de Alberta, no Canadá, encontraram uma solução para a transformação de resíduos de gorduras e óleo em energia renovável.

Em um estudo recente, o estudante de mestrado em engenharia ambiental Bappi Chowdhury e seus colegas descobriram que adicionar materiais condutores aos resíduos poderia transformá-los em uma matéria-prima confiável, permitindo uma taxa de produção de até 70% mais biometano – uma fonte de energia renovável — a partir de uma mistura de gorduras e óleo, resíduos comuns de alimentos em um digestor anaeróbico.

Os resíduos ricos em energia e cheios de gordura são extremamente lentos para quebrar, formando barreiras que impedem a digestão microbiana ou flutuam para a superfície em instalações de tratamento de resíduos, que coletam biometano no processo. Apesar de seu alto potencial energético – as gorduras são compostas de cadeias de carbono mais longas que naturalmente se degradam em gás natural – essas substâncias geralmente acabam em aterros, onde se degradam lentamente e são liberadas na atmosfera, um problema específico porque o metano é aproximadamente 30 vezes mais potente do que o dióxido de carbono como um gás que retém o calor.

As descobertas podem ter aplicações em municípios que lutam com linhas de esgoto degradadas, instalações agrícolas e industriais que lidam com resíduos de origem animal ou governos que esperam reduzir os impactos climáticos.

“Isso poderia resolver muitos problemas. É uma energia sustentável e renovável, porque, enquanto houver pessoas, haverá desperdício de alimentos”, disse Chowdhury, principal autor do estudo.

Carvão ativado granular

Os materiais condutores são utilizados há muito tempo no tratamento de efluentes e águas residuais, mas somente na década passada foram utilizados para estimular a produção de biometano.

Uma substância como o carvão ativado granular – o material condutor mais eficaz no novo estudo – é mais conhecida por remover compostos que afetam o cheiro e o sabor da água tratada. Mas, de acordo com o Dr. Bipro Dhar, professor de engenharia ambiental da Universidade de Alberta, o carvão ativado também pode funcionar como um centro para micróbios que procuram despejar ou coletar elétrons como parte de processos bioquímicos.

“Isso pode mudar a maneira como os micróbios interagem”, disse o Dr. Dhar, que supervisionou a pesquisa de Chowdhury. “Isso pode melhorar significativamente a rapidez com que podemos degradar esses orgânicos e produzir biometano”.

O estudo também envolveu a adição de resíduos de alimentos à mistura para melhorar os rendimentos. Chowdhury encontrou uma receita ideal de 70% de desperdício de alimentos – proveniente de resíduos do campus da Universidade da Califórnia – e 30% de gorduras e óleo da GHD Canada, parceira da indústria de Ontário. Ele testou dois materiais condutores, carvão ativado granular e magnetita, para ver qual funcionava melhor. O primeiro material condutor reduziu o tempo de decomposição de até 25 dias para apenas uma semana.

Há uma segunda razão pela qual o carvão ativado granular funciona tão bem. Micróbios que naturalmente quebram lipídios e gorduras crescem diretamente nos materiais condutores. Uma variedade mais ampla de micróbios permanece na mistura no digestor, garantindo que a decomposição seja mais eficiente do que seria por si só.

Reduzindo os impactos climáticos

O novo estudo é um divisor de águas em potencial no tratamento de resíduos orgânicos, que compõem 40% dos resíduos municipais no Canadá e 5% das emissões globais de gases de efeito estufa.

O professor Dhar lista vários cenários em potencial. Se as gorduras e o óleo puderem ser digeridos de maneira fácil e confiável, uma cidade como Edmonton, no Canadá, pode aceitar resíduos agrícolas ou resíduos de restaurantes para aprimorar seu tratamento de resíduos orgânicos. Uma avicultura rural pode deixar de transportar resíduos a centenas de quilômetros e optar por gerar energia e calor no local. Uma área rural de um país em desenvolvimento pode gerar mais eletricidade a partir de resíduos. Como os digestores anaeróbicos podem funcionar em uma variedade de escalas sem uma adaptação significativa, é uma solução que pode ser potencialmente implementada globalmente.

O Dr. Bipro Dhar vê outra vantagem na redução do desperdício de metano, um gás de efeito estufa muito mais potente que muitos ignoram como contribuinte para as mudanças climáticas.

“O principal problema dos aterros sanitários é o lixo orgânico. Qualquer tipo de produto orgânico acabará por degradar e produzir gás metano”, salientou o especialista.

Acesse a notícia completa na revista Folio da Universidade de Alberta (em inglês).

Fonte:  Brent Wittmeier, Universidade de Alberta. Imagem: Sean Townsend, Universidade de Alberta.