Calimero0000: uma edição

2013-04-20T17:00:29Z

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{{Reciclagem|data=novembro de 2011}}
[[Ficheiro:Biodigestor.JPG|thumb|300px|direita|<center>'''Produção artificial de biogás'''<center>]]
'''Biogás''' é uma mistura gasosa composta principalmente de [[gás]] [[metano]] (CH4) e é obtido pela digestão anaeróbia (em ausência de oxigênio) de [[matéria orgânica]], onde [[microrganismo]]s atuam em um [[ecossistema]] balanceado com limites de [[temperatura]], [[pH]], [[nutriente]]s e teor de [[umidade]].
A produção de biogás pode ocorrer de forma natural, como nos [[aterros sanitários]] ou com a implantação de uma [[usina]] de biogás (''ver: [[Biodigestor]] e [[Biofermentador]]''), cujo processo é totalmente limpo, eficaz e [[Sustentabilidade|sustentável]].

É classificado como [[biocombustível]] por ser uma fonte de [[energia renovável]].

== Matéria prima para produção de biogás ==
Qualquer [[matéria orgânica]] pode ser adicionada aos [[biodigestor anaeróbico|biodigestores anaeróbicos]] para produção de bioenergia.
* produção animal: [[suinocultura]], [[pecuária]] e [[avicultura]] (dejetos e rejeitos);
* [[Resíduos agrícolas]] (cascas, folhagens e palhas, restos de cultura);
* [[Resíduos industriais]] (bagaços, descartes, efluentes e gorduras, Restos de restaurantes de unidades fabris, efluentes industriais com elevada carga orgânica, entre outros.<ref name=DEUBLEIN />);
* Resíduos orgânicos municipais advindos da atividade humana ([[esgoto]], resíduos domésticos orgânicos, resíduos de manutenção de parques e jardins);
* [[vinhaça]];
* [[amido]];
* [[Glicerina]] resultante da produção de [[biodiesel]];

== Composição ==

[[Ficheiro:Methane-2D.svg|thumb|150px|direita|[[Molécula]] de metano: o principal componente do biogás.]]

O biogás é considerado um [[combustível]] gasoso que possui um conteúdo energético muito elevado, um alto poder calorífico, semelhante ao do [[gás natural]]. Sendo o [[metano]] o principal constituinte do biogás, este não tem cheiro, cor, nem sabor, mas o biogás apresenta um leve odor desagradável devido alguns gases presentes em sua composição. É composto por hidrocarbonetos de cadeia curta e linear.

O biogás é composto de:

* metano (CH4): 55 – 70% do volume de gás produzido;
* [[dióxido de carbono]] (CO2): 30 – 45% do volume total;
* traços de [[hidrogênio]] (H2), [[nitrogênio]] (N2), [[oxigênio]] (O2) e [[gás sulfídrico]] (H2S), entre outros.<ref name=DEUBLEIN />

== Condições anaeróbicas ==

A [[digestão anaeróbia]] representa um sistema ecológico delicadamente balanceado, onde cada microrganismo tem uma função essencial. A produção de metano ocorre em diferentes ambientes naturais tais como [[pântano]]s, [[solo]], [[sedimento]]s de [[rio]]s, [[lago]]s e [[mar]]es, assim como nos órgãos digestivos de animais [[ruminante]]s. Mas as condições ótimas de vida para as bactérias anaeróbicas produzirem o biogás são:

=== Inexistência de Ar ===

O oxigênio (O2) do [[ar]] é letal para as bactérias anaeróbicas. Se houver oxigênio no ambiente, as bactérias anaeróbicas paralisam seu [[metabolismo]] e deixam de se desenvolver. As bactérias anaeróbicas produzem o metano. Em uma [[usina de biogás]], o [[biodigestor]] (biofermentador) deve estar hermeticamente vedado contra a entrada de ar (oxigênio), caso contrário, a produção de biogás não ocorre porque as bactérias anaeróbicas morrem, o biogás produzido será então rico em CO2 e não em metano. Assim, o biofermentador deve assegurar uma completa [[anaerobiose]] do ambiente necessária para o metabolismo das bactérias anaeróbicas.

=== Temperatura adequada ===

{{Principal|Biodigestor termofílico}}

A temperatura no interior do ''biofermentador'' é um parâmetro importante para a produção de biogás. As bactérias que produzem metano são muito sensíveis a alterações de temperatura. O crescimento microbiano pode ocorrer em três faixas de temperatura: termofílica (45 – 70ºC), mesofílica (20 – 45ºC) e psicrofílica (0 – 20ºC), porém a maioria dos digestores anaeróbios (fermentadores) tem sido projetados na faixa mesofílica, onde o nível ótimo de temperatura, a melhor formação de metano, ocorre entre 30 e 40ºC. Assim, outro papel do biofermentador também é o de assegurar certa estabilidade de temperatura para as bactérias.<ref name=CHERNICHARO />

=== Controle de pH ===

Mudanças no pH do meio afetam sensivelmente as bactérias envolvidas no processo da digestão anaeróbia. A faixa de operação dos ''biofermentadores'' é entre pH 6,0 e 8,0, sendo que as bactérias produtoras de metano tem um crescimento ótimo na faixa de pH entre 6,6 e 7,4. Valores de pH abaixo de 6,0 e acima de 8,3 devem ser evitados, pois podem inibir completamente as bactérias produtoras de metano.<ref name=CHERNICHARO />

=== Nutrientes ===

A presença de alguns macronutrientes ([[carbono]], nitrogênio, [[potássio]], [[fósforo]] e [[enxofre]]) e de alguns micronutrientes ([[sais minerais]], [[vitamina]]s e [[aminoácido]]s) são fundamentais ao desenvolvimento dos microrganismos (bactérias). Para que no interior de um biodigestor ocorra uma boa [[fermentação]], o equilíbrio entre os nutrientes é indispensável. O conhecimento da composição química e do tipo de [[biomassa]] utilizado é muito importante, como por exemplo, os dejetos animais são ricos em nitrogênio; os residuos de culturas vegetais são ricos em carbono; os sais minerais estão presentes nos dejetos animais e resíduos vegetais.<ref name=CHERNICHARO>CHERNICHARO, Carlos Augusto de Lemos. Reatores anaeróbios. Belo Horizonte : Ed. da UFMG, 1997</ref>

== Utilização ==

O biogás pode ser usado como [[gás combustível]] em substituição ao [[gás natural]] ou [[gás liquefeito de petróleo]] (GLP), ambos extraídos de fontes de [[recursos não-renováveis]]. O biogás pode ser utilizado na geração de [[energia elétrica]], através de [[gerador]]es; como energia térmica na produção rural, por exemplo, no aquecimento de instalações para animais muito sensíveis ao frio ou no aquecimento de estufas de produção vegetal.<ref name=WALSH>WALSH, James L. Jr.; ROSS, Charles, C.; SMITH, Michael S.; HARPER, Stephen R.; WILKINS, W. Allen. Handbook on Biogas Utilization. Ed. U.S. Department of Energy, 1988</ref>

[[Ficheiro:Usinabiogas.JPG|thumb|O biogás pode ser usado para gerar energia elétrica.|400px]]

Após a obtenção do biogás o resíduo sólido dos '''biofermentadores''' pode ser utilizado como adubo orgânico e o efluente líquido pode ser aplicado nas lavouras, como biofertilizante, sem problemas de contaminação dos lençóis freáticos, pois, além de água contém nutrientes como nitrogênio, fósforo e potássio.<ref name=DEUBLEIN />

Todas essas utilidades, juntamente com a eliminação dos resíduos da propriedade rural, estimulam o produtor rural, possibilitando uma nova fonte de rendimento e/ou solucionando os problemas de disponibilidade de combustível no meio rural.
O biogás produzido em [[aterros sanitários]], extraído da decomposição dos [[Resíduo sólido urbano|resíduos orgânicos]], é também uma forma de [[energia renovável]]. Para a extração são implantados sistemas de canalização, no início do processo de aproveitamento da área de aterro. Quando as células são encerradas, o gás produzido pode ser encaminhado para [[termoelétricas]] e utilizado como [[biocombustível]].

== Equivalência energética ==

[[Ficheiro:Biogas-Linienbus.jpg|thumb|right|[[Ônibus]] movido a biogás na cidade de [[Berna]] ( [[Suíça]] ).]]

Um metro cúbico (1 m³) de biogás equivale energeticamente a:<ref name=COLDEBELLA>COLDEBELLA, Anderson; SOUZA, Samuel N. M.; FERRI, Priscila; KOLLING, Evandro M. Viabilidade da geração de energia elétrica através de um motor gerador utilizando biogás da suinolcultura. Informe Gepec, v. 12, n. 2, Jul./Dez. 2008</ref><ref name=POMPERMAYER>POMPERMAYER, Raquel de S.; JÚNIOR, Durval R. de P. Estimativa do potencial brasileiro de produção de biogás através da biodigestão da vinhaça e comparação com outros energéticos</ref>

* 0,40 kg de GLP (gás de cozinha);
* 0,61 a 0,70 litros de [[gasolina]];
* 0,55 litros de óleo diesel;
* 0,80 litros de [[álcool]];
* 1,25 a 1,43 kWh de [[eletricidade]];
* 1,60 a 3,50 kg de [[lenha]].

O biogás também pode ser purificado para a geração de [[biometano]], que tem se destacado cada vez mais no mercado. Produtoras de automóveis, caminhões e veículos de utilidade pública investem em frotas, que podem ser abastecidos em postos de biogás, por toda Europa.

A purificação pode ser feita com uso de água ou com uso de produtos químicos, a tecnologia varia de acordo com as condições da planta da usina e com a quantidade de biogás disponível. Qualquer que seja a tecnologia aplicada para a purificação o rendimento e a eficiência do processo chega a 99%. O biometano tem o mesmo poder calorifico da gasolina, 1m³ de biometano equivale a 1 litro de gasolina.<ref name=DEUBLEIN>DEUBLEIN, Dieter; STEINHAUSER, Angelika. Biogas from Waste and Renewable Resources. Ed. Wiley - VCH, 2008</ref>

{{referências}}

== Bibliografia ==

CHERNICHARO, Carlos Augusto de Lemos. Reatores anaeróbios. Belo Horizonte : Ed. da UFMG, 1997. (Princípios do tratamento biológico de águas residuárias; V. 5).

DEUBLEIN, Dieter; STEINHAUSER, Angelika. Biogas from Waste and Renewable Resources. Ed. Wiley - VCH, 2008.

WALSH, James L. Jr.; ROSS, Charles, C.; SMITH, Michael S.; HARPER, Stephen R.; WILKINS, W. Allen. Handbook on Biogas Utilization. Ed. U.S. Department of Energy, 1988.

== {{Ver também}} ==

* [[Biocombustível]]
* [[Combustíveis alternativos]]
* [[Energia renovável]]
* [[Infecções]]
* [[Resíduo]]
* [[Usina de biogás]]

== {{Ligações externas}} ==

* {{Link||2=http://www.biodigestor.zzl.org |3=Como Construir um Biodigestor}}

{{DEFAULTSORT:Biogas}}

{{Portal3|Biologia|Química|Ambiente|Transporte}}
{{Esboço-combustível}}

[[Categoria:Combustíveis]]
[[Categoria:Biocombustíveis]]
[[Categoria:Gases]]

Biogás - Histórico de revisões

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