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Digestão anaeróbica em baixa temperatura produz energia e fertilizante

Pesquisa mostra a viabilidade da digestão anaeróbica em ambiente de baixa temperatura para converter resíduos de alimentos sólidos em energia renovável e fertilizante orgânico

 

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Pesquisadores do Departamento de Construção, Engenharia Civil e Ambiental da Concordia University no Canadá em colaboração com a Bio-Terre Systems Inc. estão levando a luta contra o aquecimento global para climas mais frios.

A arma escolhida? Bactérias que gostam do frio.

Em um estudo publicado na revista científica Process Safety and Environmental Protection, os autores Rajinikanth Rajagopal, David Bellavance e Mohammad Saifur Rahaman demonstram a viabilidade do uso da digestão anaeróbica em um ambiente de baixa temperatura (20°C) para converter resíduos sólidos de alimentos em energia renovável e fertilizante orgânico.

Eles empregaram bactérias psicrofílicas – que prosperam em temperaturas relativamente baixas – para decompor os resíduos de alimentos em um biorreator especialmente projetado. Ao fazê-lo, eles produziram um volume específico de metano comparável ao de processos de digestão anaeróbica mais intensivos em energia.

“Existe aqui um enorme potencial  para reduzir a quantidade de combustível que usamos para o tratamento de resíduos sólidos”, explica Rahaman.

“Gerenciar e tratar os resíduos de alimentos é um desafio global, particularmente para países frios como o Canadá, onde a temperatura geralmente cai abaixo de -20°C e as demandas de energia relacionadas ao aquecimento são altas”.

Ele acrescenta que as formas mais comuns de digestão anaeróbica requerem grandes quantidades de energia para aquecer os biorreatores e manter as temperaturas para o ótimo desempenho das bactérias.

“O que aprendemos é que agora podemos usar bactérias psicrofílicas adaptadas para produzir um nível de metano comparável às formas mais comuns, usando menos energia”.

Uma pesquisa promissora

Globalmente, mais de 1,3 bilhões de toneladas de resíduos municipais são criados a cada ano, e esse número deverá aumentar para 2,2 bilhões em 2025. A maior parte termina em aterros onde se biodegrada ao longo do tempo, produzindo biogás, um poderoso gás efeito estufa composto em grande parte de dióxido de carbono, metano e sulfeto de hidrogênio.

Livre, este biogás rico em metano representa uma ameaça climática significativa, pois o metano possui um potencial de aquecimento global 21 vezes maior do que o dióxido de carbono.

Mas, de acordo com os pesquisadores, as técnicas engenheiradas de digestão anaeróbica também podem ser adaptadas para capturar esses gases e transformá-los em energia renovável.

Ao empregar dispositivos como gasômetros para armazenamento de biogás, biofiltros ou sistemas combinados de cogeração de calor e energia, por exemplo, o metano pode ser coletado, limpo e convertido em calor ou eletricidade que podem ser os substitutos da maioria dos combustíveis fósseis.

No campo agronômico, o processo também contribui com um material digerido remanescente rico em nitrogênio e fósforo que pode ser posteriormente recuperado e usado como fertilizante de plantas.

O processo de alimentação do biorreator é único. Envolve uma abordagem de alimentação semi-contínua e transbordamento de volume constante: a quantidade de resíduo de comida alimentada na abertura inferior requer a remoção de uma quantidade igual de efluente tratado do topo.

Os pesquisadores realizaram vários testes no material extraído para determinar suas características físico-químicas, bem como para monitorar a qualidade e a quantidade de biogás.

“Não há muitos estudos que buscam desenvolver novas aplicações para o tratamento de resíduos alimentares”, diz Rajagopal. “Esperamos que este estudo marque o início de uma nova e promissora direção de pesquisa”.

Acesse para ler o estudo.

Fonte: Concordia University, adaptado por Portal Tratamento de Água – www.tratamentodeagua.com.br