Aproveitamento do biogás como fonte de energia. Entrevista com Joachim Werner Zang

“Com a construção de novos aterros, como está previsto na legislação, podemos incluir sempre uma captação de biogás e, nesse sentido, será possível tratar o lixo hospitalar, por exemplo. Só em Goiânia calculamos, seis anos atrás, uma capacidade de 3,5 megawatts de energia elétrica que pode ser produzida através de biogás de resíduos oriundos do aterro”, diz o pesquisador. 

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Apesar do potencial energético para produzir biogás, o Brasil ainda investe pouco nesta fonte energética. Os motivos são claros: “o desconhecimento da tecnologia e a falta de necessidade”, já que 70% da energia produzida no país é oriunda de hidrelétricas, explicaJoachim Zang, em entrevista concedida à IHU On-Line por telefone.

O pesquisador esclarece que o biogás, implantado na Alemanha há 20 anos, seria uma solução adequada não só como fonte de energia, mas para resolver outro problema ambiental brasileiro: a quantidade de lixo produzido e mal armazenado. Zang menciona que “segundo o Ministério do Meio Ambiente, o país produz mais ou menos 300 milhões de toneladas de resíduos da agroindústria, por ano (…) e cem milhões de toneladas de lixo orgânico domiciliar”.

Esse total de 400 milhões de toneladas de resíduos orgânicos, assinala, “poderia ser aproveitado, desde que separado devidamente de outros materiais, na produção de biogás ou na produção de condicionador de solo ou biofertilizante. Essas seriam maneiras de reaproveitar os resíduos, ao invés de simplesmente deixá-los depositados em algum lugar”.

Embora atualmente o Brasil não esteja aproveitando o biogás para garantir o abastecimento de energia, como a exemplo da Alemanha há duas décadas, o país “tem a grande chance de dar o salto tecnológico que a Alemanha deu há mais de 20 anos”, destaca o pesquisador.

Zang menciona ainda que o biogás contribui para amenizar os problemas relativos às mudanças climáticas e ao aquecimento global. “Do ponto de vista ecológico do aquecimento global, essa política também é muito boa, porque os resíduos orgânicos depositados em aterro sanitário vão gerar biogás de qualquer jeito, pois o biogás é gerado quando a matéria orgânica, sob condições favoráveis, acima de 20 graus célsius, e na ausência de oxigênio é transformada por um consórcio de microrganismos que produzirão biogás”, pontua.

E acrescenta: “O lixo municipal tem cerca de 65% de matéria orgânica, e se conseguirmos separar esses resíduos orgânicos e produzir biogás, será excelente para o país, porque vai diminuir os custos de depósito e não vamos gerar tantos resíduos. Pelo contrário, vamos gerar dois produtos, ou seja, primeiro o biogás, que dá para produzir energia e segundo um fertilizante orgânico, diminuindo assim a necessidade de importação dessas grandes quantidades de fertilizantes minerais, mais de 21 milhões de toneladas em 2013.”.

Joachim Zang é doutor em Ciências Naturais na Área de Geociências da Johannes Gutenberg Universität Mainz, reconhecido pela Universidade de Brasília – UnB. É professor de Química Tecnológica e do Mestrado em Tecnologias de Processos Sustentáveis do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás – IFG. Responsável no IFG pela cooperação com a Agência de Cooperação Alemã GIZ e pelo intercâmbio do IFG com aUniversidade de Ciências Aplicadas de Trier, Alemanha (Hochschule Trier), apoiado peloDAAD (Serviço Alemão de Intercâmbio Acadêmico), e outras instituições de pesquisa e do ensino superior na Alemanha, como o Centro Alemão de Pesquisa em Biomassas DBFZ, a universidade de Rostock, a Universidade de Mainz e o centro de pesquisa Jülich (FZ Jülich), Leibniz Centre for Agricultural Landscape Research (ZALF), o Instituto Fraunhofer, o grupo de biotecnologia CLIB2021, entre outros. Atua juntamente com aEscola de Agronomia da UFG e LANAGRO/GO nos projetos de cooperação bilateralPURESBIO e i-NoPa com a Alemanha.

Confira a entrevista.

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IHU On-Line – Como se dá a produção de biogás no Brasil atualmente e qual é a participação do biogás na matriz energética brasileira?

Joachim Werner Zang – Hoje no Brasil temos um grande potencial de produção de biogás e ele já está sendo produzido na área de tratamento de efluentes, ou seja, há muito biogás produzido, mas ele ainda não é aproveitado. De todo modo, há chance de se desenvolver mais biogás por conta do movimento iniciado pelo governo brasileiro em parceria com a Agência de Cooperação Alemã GIZe o Ministério das Cidades.

IHU On-Line – Quais as razões de se produzir pouco biogás no Brasil?

Joachim Werner Zang – As razões são o desconhecimento da tecnologia e a falta de necessidade, porque o Brasil tem muitas fontes de energia, sendo que mais de 70% da energia elétrica é produzida pelas usinas hidrelétricas.

Por outro lado, hoje o Brasil enfrenta problemas com o tratamento de resíduos, inclusive com o lixo domiciliar. Segundo o Ministério do Meio Ambiente, o país produz mais ou menos 300 milhões de toneladas de resíduos das agroindústrias, por ano. Adicione a esse valor cem milhões de toneladas de lixo orgânico domiciliar produzidas anualmente. Dá um total de 400 milhões de toneladas de resíduos orgânicos que poderiam ser aproveitadas na produção de biogás ou na produção de condicionador de solo e fertilizante. Essas seriam maneiras de reaproveitar os resíduos, ao invés de simplesmente deixá-los depositados em algum lugar.

IHU On-Line – Qual é o potencial energético do biogás, considerando o lixo produzido no país?

Joachim Werner Zang – O nosso grupo de pesquisa internacional está discutindo e testando diferentes tecnologias para a produção de biogás. A tecnologia mais simples de aproveitamento do biogás faz uma purificação preliminar, tira enxofre e água e faz uma queima do biogás para cogeração de energia elétrica e calorífica. Essa é a grande diferença: se é feita uma cogeração com aproveitamento de calor, aproveita-se até 80% da energia, se é realizada só a produção de energia elétrica, aproveita-se somente até 40% da energia. Mas no Brasil ainda não temos a urgência de utilizar biogás como energia calorífica para aquecimento, como se faz na Europa, mas o calor poderia ser aproveitado em processos industriais.

“No Brasil ainda não temos a urgência de utilizar biogás como energia calorífica para aquecimento, como se faz na Europa”

IHU On-Line – Mas no Brasil não há tanto investimento em biogás por falta de tecnologia ou por falta de necessidade de ter mais uma fonte energética?

Joachim Werner Zang – Não falta tecnologia; ela já existe. Falta conhecimento; temos de transferir essa tecnologia. Sou alemão e para mim é mais fácil cooperar e fazer parcerias de pesquisa com institutos alemães e outros países europeus, como a França e a Finlândia, no projeto “No-Waste”, financiado pela Comissão Europeia. Já temos parcerias com o Centro Alemão de Pesquisa de Biomassa em Leipzig, com várias universidades, como a universidade de Rostock, deTrier, com empresas líderes do ramo, como aSchaumann Biotechnology, que têm conhecimento profundo dessa tecnologia e disposição de dividir suas pesquisas conosco. Diante disso, o Brasil tem a grande chance de dar o pulo tecnológico que a Alemanha precisava e deu há mais de 20 anos. A Alemanha hoje tem quase 8 mil usinas industriais de biogás, enquanto o Brasil tem em torno de 20 usinas com uma capacidade de 19 MW produzindo cerca de 0,06% da energia elétrica. De todo modo, temos de lembrar que a Alemanha também começou nessa faixa há 20 anos: no início dos anos 1990 tinha cerca de cem usinas e hoje tem quase 8 mil usinas fornecendo cerca de 15% da energia elétrica calorifica que o país necessita.

IHU On-Line – Todo o lixo produzido na Alemanha é revertido em biogás?

Joachim Werner Zang – Não, nem todo o lixo é revertido em biogás. A Alemanha tem uma estratégia bem diferente de lidar com o lixo em comparação ao Brasil. Hoje, o lixo não é mais depositado; o lixo que não dá para ser aproveitado de outra forma, ou seja, que não pode ser utilizado na produção de biogás ou reciclado, é queimado. Todos os aterros sanitários lá estão fechados e aqueles que ainda existem servirão para produção de biogás nos próximos 20, 30 anos, fornecendo cerca de 0,5% de energia elétrica. Nos próximos 50 anos, com certeza, poderemos produzir biogás com muita facilidade nos aterros sanitários do Brasil para produzir energia elétrica e calorífica.

IHU On-Line – Tendo em vista a Política Nacional de Resíduos Sólidos – PNRS, promulgada em 2010, qual a expectativa em relação ao aumento da produção de biogás no país?

Joachim Werner Zang – A Política Nacional de Resíduos Sólidos foi bem pensada, mas a realização dela será o grande desafio. No que se refere ao tratamento de esgoto, por exemplo, esse esgoto gera um lodo primário que tem grande capacidade na geração de biogás. Na cidade de Goiânia, por exemplo, temos 90 toneladas de lodo por dia para produzir biogás e fertilizantes. O tratamento microbiano de água também pode gerar biogás.

Na Alemanha — permita que eu faça as comparações, porque elas são importantes para vislumbrarmos o que está sendo feito —, a maioria das estações de tratamento de esgoto(ETE’s) são em cidades a partir de 40, 50 mil habitantes que produzem a própria energia elétrica, contribuindo assim com quase 1% da produção de energia elétrica; muitos inserem a energia na rede a partir do tratamento de esgoto. Esse é um processo muito interessante, o qual poderíamos adotar no Brasil para suprir uma boa parte da energia elétrica das ETE’s no país. Geralmente as ETE’s são operadas por empresas públicas ou público-privadas.

“Não falta tecnologia; ela já existe. Falta conhecimento; temos de transferir essa tecnologia”

O lixo municipal no Brasil tem cerca de 6065% de matéria orgânica, e se conseguirmos separar esse lixo e fazer a produção de biogás, será excelente para o país, porque vai diminuir os custos de depósito e não vamos gerar tantos resíduos. Pelo contrário, vamos gerar dois produtos, ou seja, primeiro o biogás, que dá para produzir energia, e segundo um fertilizante orgânico, diminuindo assim a necessidade de importação dessas grandes quantidades de fertilizantes minerais, mais de 21 milhões de toneladas em 2013. Do ponto de vista ecológico do aquecimento global, essa política também seria muito boa, porque o lixo orgânico depositado em aterro sanitário vai gerar biogás de qualquer jeito, pois o biogás é gerado quando a matéria orgânica, sob condições favoráveis, acima de 20 graus célsius e na ausência de oxigênio é transformada por um consórcio de microrganismos que produzirão biogás. Nesse sentido, todos os lixões brasileiros estão contribuindo bastante para o aquecimento global.

Mas com a construção de novos aterros, como está previsto na legislação, podemos incluir sempre uma captação de biogás e, nesse sentido, será possível tratar o lixo hospitalar aproveitando o calor da cogeração de energia a partir desse biogás, por exemplo. Só emGoiânia calculamos, seis anos atrás, uma capacidade de 3,5 megawatts de energia elétrica que pode ser produzida através de biogás de resíduos oriundos do aterro.

IHU On-Line – O senhor está apontando vantagens em relação à produção de biogás. Há, por outro lado, desvantagens nesse tipo de energia?

Joachim Werner Zang – Em relação às desvantagens, novamente quero citar o caso daAlemanha, porque lá eles cometeram um grande erro, o qual não precisamos reproduzir noBrasil. Na Alemanha, 60% do material que entra na usina de biogás é milho, neste caso a planta inteira. Então, usam uma planta que pode ser nutricional para produzir biogás. Houve muitas discussões sobre essa questão, mas no Brasil não podemos reproduzir isso. Nesse sentido, a política brasileira quer que a produção de biogás seja feita apenas a partir dos resíduos, os quais temos o suficiente.

Ainda em relação às desvantagens, precisamos de investimento. Se queremos aproveitar biogás da queima, esse investimento é médio, mas se queremos purificar esse biogás para um combustível, temos de ter tecnologia de purificação — existem empresas no mercado que estão dominando essa energia —, porque é preciso purificar o biogás para metano puro, já que biogás é uma mistura de cerca de 60% de metano e de 40% de dióxido de carbono e outros gases. Tem de retirar o dióxido de carbono e alguns outros gases, porque ninguém quer transportar dióxido de carbono junto para queimar somente o metano depois. Outra desvantagem é o fato de que algumas usinas de biogás no Brasil não funcionam direito; falta investimento em pesquisa. Nesse sentido, temos de investigar bastante o processo de produção do biogás para manter um processo eficiente. Para isso, precisamos formar uma geração de técnicos, tecnólogos, mestres, engenheiros e pesquisadores que dominem essa tecnologia.

IHU On-Line – O biogás tem alguma implicação nas mudanças climáticas, já que é composta essencialmente de metano e dióxido de carbono, ou o tratamento dos gases é suficiente para não gerar problemas ambientais?

Joachim Werner Zang - Implicação climática tem quando o biogás for liberado direto, ou seja, sem tratamento, na atmosfera. O metano é 23 vezes mais problemático para o aquecimento global e para o efeito estufa do que o dióxido de carbono. Então, se não tiver aproveitamento de biogás, o melhor é queimá-lo e transformá-lo assim em dióxido de carbono. Todo o CO2 liberado com a queima do biogás foi incorporado durante o crescimento das plantas. Então, se aproveitarmos o esquema do biogás, estamos na realidade favorecendo a atmosfera.

IHU On-Line – Em que consiste o projeto brasileiro-alemão de produção de biometano? Pode nos explicar em que consiste o biometano e quais suas vantagens em relação à gasolina, por exemplo?

Joachim Werner Zang – Na cooperação Brasil-Alemanha tem vários projetos, mas neste caso trata-se de um projeto intergovernamental com a agência de cooperação alemã GIZ e oMinistério das Cidades, especialmente sobre biogás a partir de tratamento de efluentes e biogás derivado de resíduos de aterros sanitários. A Alemanha está apoiando as pesquisas realizadas no Brasil e o dinheiro utilizado para o desenvolvimento das pesquisas é oriundo de fundos de clima europeus, ou seja, entre outros, de créditos de carbono. Então, empresas que não investiram o suficiente, ou não conseguiram diminuir suficientemente a emissão de CO2, pagam taxas ou projetos para outros países através do Protocolo de Kyoto. Esse dinheiro e o de outros fundos europeus são aproveitados para ajudar no desenvolvimento de pesquisa e tecnologia no Brasil, porque o país produz centenas de milhões de toneladas de resíduos por ano, que podem fazer uma grande diferença nas mudanças climáticas.

O biometano é uma fonte renovável de energia, que podem ser visto como praticamente inesgotável tendo em vista a vida humana. Alguns podem argumentar que o carvão e o petróleo também são renováveis em alguma medida, mas considerando os milhões de anos necessários para a sua formação, não são vistos como renováveis. Nesse sentido, o biogás é considerado realmente renovável porque não gera mais CO2, o qual já foi consumido pelas plantas. Em relação à gasolina, tem grandes vantagens. O ciclo completo de geração de biogás é igual ao etanol, que é 90% renovável.

“Todos os lixões brasileiros estão contribuindo bastante para o aquecimento global”

IHU On-Line – Qual têm sido a aceitabilidade e o uso do biometano na Europa?

Joachim Werner Zang – O biometano está em fase inicial de implantação na Alemanha; ainda há poucas frotas que o utilizam. Mas essa é uma questão política e, nesse sentido, o país está oferecendo subsídios e garantias para que o biometano seja utilizado. A grande vantagem do biogás, por exemplo, além da energia renovável, é que ele é produzido no local, então não precisa transportá-lo de um local a outro. Nesse sentido, não há necessidade de gastar energia, por exemplo, para que um caminhão leve a gasolina a vários locais do país.

IHU On-Line – Como vê a atuação do Brasil em encontrar alternativas energéticas? O país está avançando ou ainda há dificuldades em pensar alternativas energéticas pelo fato de o país dispor de muitos recursos naturais?

Joachim Werner Zang – No Brasil não havia, nas últimas décadas, a necessidade de procurar alternativas energéticas, mas agora estamos observando a escassez de água, os problemas de fornecimento de energia, e então o foco dos governos federal e estaduais é procurar alternativas e soluções. A dificuldade é que nem sempre há leis municipais, estaduais ou federal que obriguem, por exemplo, que cada nova casa construída tenha aquecimento solar para água. Se tivesse uma lei, resolveria um problema em relação à energia.

De todo modo, tem a energia solar, que funciona muito bem, mas temos de pesquisar ainda sobre o sistema fotovoltaico, porque quando a placa solar aquece o rendimento cai pela metade. Em relação à energia eólica, o desempenho é fantástico em algumas regiões doBrasil, porque poderia ter energia dia e noite, se houver vento, mas em outras regiões não, e, portanto, também trata-se de uma energia flutuante. Energia de biomassa dá para controlar desde a queima até o armazenamento, então é possível fazer um mix de energias alternativas que podem substituir as energias fósseis na produção de energia elétrica, devido à escassez de água e à falta de chuva nos últimos anos. Então, precisamos de um mix de hidrelétricas, energia eólica, energia solar, energia de biomassa e ainda outras energias alternativas que poderíamos pesquisar.

(EcoDebate, 20/08/2014) publicado pela IHU On-line, parceira editorial do EcoDebate na socialização da informação.

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