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Uso de biodigestor como proposta de tecnologia social de convivência com o semiárido

Resumo

A inflação no Brasil, atingiu a maior taxa para o mês de agosto (0,87%) em 21 anos. Provocando sucessivos aumentos no gás de cozinha, comercializado atualmente no Ceará a R$110,00 (Cento e dez reais). O biogás é uma fonte de energia limpa e renovável, que pode ser convertida em energia térmica e elétrica, e, portanto, pode ser uma alternativa viável na substituição da lenha e do gás de cozinha (GLP – Gás Liquefeito de Petróleo), comumente, utilizados para a cocção de alimentos na zona rural do Sul Global. A maioria dos habitantes do semiárido brasileiro, em destaque o cearense, encontram-se em situação de vulnerabilidade socioeconômica. A segurança energética, principalmente quando se trata da disponibilidade de energia térmica para cocção de alimentos, também interfere na segurança alimentar dessa população. Por isso, acredita-se que propor fontes alternativas, viáveis e eficientes, de energia térmica, como o uso de biodigestores para a produção de biogás, seja uma forma de melhorar a qualidade de vida das pessoas que residem em zonas rurais do interior do país. O objetivo dessa pesquisa foi propor o uso de biodigestores para produção de biogás, através de uma adaptação tecnológica, visando substituir o gás de cozinha, lenha e/ou carvão como fonte de energia térmica para a cocção de alimentos em casas de agricultores de agricultura familiar do semiárido cearense, com o intuito de mitigar a vulnerabilidade socioeconômica, melhorando a segurança energética e alimentar dessas famílias. Nesse sentido, utilizou-se um protótipo de biodigestor de pequeno porte, em regime de batelada, empregando como biomassa o esterco bovino fresco, sob 30 dias de retenção hidráulica. Para isso caracterizou-se a produção de biogás investigando os principais fatores capazes de inibir a produção de biogás, são eles: pH, temperatura, sólidos totais, sólidos fixos, sólidos voláteis, ácidos graxos voláteis (AVG), relação C/N, volume de biogás gerado e concentração de metano, também foi proposto um projeto conceitual em escala real. Como resultado dessa investigação construiu-se um protótipo de biodigestor capaz de produzir biogás de forma satisfatória. Também realizou-se a caracterização da produção de biogás que apresentou pH inicial de 6,86, durante o ciclo apresentou uma moda de 5,8 e ao final estabilizou em 7,20. A temperatura inicial foi de 30 ºC, durante o ciclo apresentou uma média de 28,9 °C, e ao final 28 °C. O esterco bovino utilizado como biomassa possuía 8,1% de sólidos totais, 2,2 % de sólidos fixos e 5,8% de sólidos voláteis. A biomassa digerida apresentou 6,5% de sólidos totais, 1,6 % de sólidos fixos e 4,9% de sólidos voláteis. A concentração inicial de AGV foi de 58,32 mg HAc.L-1 e a concentração final foi de 32,05 mg HAc.L-1. A biomassa apresentou uma relação C/N de 13,28. O volume de biogás gerado foi de 1,56 L.L-1 . d-1, com 65% de concentração de metano. O projeto conceitual proposto foi representado em desenho computacional, orçado em R$3.670,37 (Três mil, seiscentos e setenta reais e trinta e sete centavos), com um payback de 33 meses, considerando o consumo mensal de 1 botijão de gás de cozinha (GLP). Também foi realizada uma simulação de financiamento para o projeto em 36 prestações, de valores decrescente, sendo a primeira R$125,02 (Cento e vinte e cinco reais e dois centavos), e a última R$98,64 (Noventa e oito reais e sessenta e quatro centavos). E por tanto mostrou-se um projeto viável economicamente.

Introdução

A compostagem dos resíduos gerados pela agricultura é uma tecnologia capaz de mitigar os efeitos nocivos dos GEEs (Gases do Efeito Estufa), gerar energia e biofertilizante para a nutrição do solo, de forma limpa, renovável e de baixo custo, através do uso de reatores químicos, como biodigestores (MANESH; REZAZADEH; KABIRI, 2020; HIJAZI et al., 2020). O esterco gerado pela agricultura familiar possui pouco ou nenhum valor agregado, habitualmente, essa matéria orgânica é utilizada apenas para a nutrição do solo, podendo ser substituída pelo biofertilizante gerado após o processo de geração do biogás, que possui melhor qualidade e disponibilidade de nutrientes.

O Nordeste brasileiro é a região de clima semiárido mais populosa do mundo, com aproximadamente 22 milhões de habitantes (MARÇAL et al., 2019). As condições limitantes do clima são fatores importantes que influenciam na evolução da situação de vulnerabilidade econômica, alimentar e energética, a qual essa população é exposta. Tornando-se essencial buscar ações e tecnologias de convivência com semiárido, que atenue essas condições de
vulnerabilidade (VIEIRA et al., 2020).

Nas regiões Norte e Nordeste do Brasil o uso de lenha e/ou carvão para cocção de alimentos é uma prática frequente, isso se deve ao baixo poder aquisitivo das famílias (GIODA, 2019). Supõe-se que o uso de biodigestores seja uma tecnologia de convivência com o semiárido viável para mitigar a vulnerabilidade energética nas residências de agricultura familiar. Tendo como hipótese que o biogás gerado a partir da fermentação anaeróbica do esterco dos animais criados pelos agricultores familiares, seja capaz de substituir a energia térmica utilizada na cocção de alimentos dessas famílias.

A pecuária exercida pela agricultura familiar, geralmente, animais em pequena quantidade, são criados em sistema semi-intensivo, ou seja, soltos durante o dia e confinados a noite (SOUZA et al., 2019). Dessa forma, somente parte do esterco produzido por esses animais pode ser aproveitado. A quantidade reduzida de animais criados por essas famílias, atrelado ao sistema de criação, reduz significativamente a disponibilidade de biomassa para a geração de
biogás, por isso, pensou-se em desenvolver um biodigestor que atendesse a essas famílias, que, em grande parte, vivem em condições de vulnerabilidade econômica e social.

O objetivo dessa pesquisa foi propor o uso de biodigestores para produção de biogás, através de uma adaptação tecnológica, visando substituir o gás de cozinha, lenha e/ou carvão como fonte de energia térmica para a cocção de alimentos em casas de agricultores de agricultura familiar do semiárido cearense, com o intuito de mitigar a vulnerabilidade socioeconômica, melhorando a segurança energética e alimentar dessas famílias,

Autores: Aline Castro Praciano.

 

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