Viabilidade de usina a biogás

Quando falamos em viabilidade estamos tratando do potencial de algo ser realizado. No caso de uma usina a biogás, existem diversos fatores que podem determinar o potencial de instalação nos variados segmentos que produzem resíduos.  

Neste artigo, portanto, você vai descobrir os principais aspectos que podem influenciar na viabilidade de uma usina a biogás na agropecuária, na indústria agroalimentícia e no tratamento de RSU (Resíduos Sólidos Urbanos).

Continue lendo e confira!

Aspectos que determinam a viabilidade de uma usina a biogás

Seja para uma criação de animais, uma indústria alimentícia ou um aterro sanitário, é preciso considerar alguns fatores a fim de verificar se é possível e praticável ou não instalar uma usina a biogás: 1) a quantidade de resíduos ou de animais existentes; 2) a existência de um biodigestor na propriedade; 3) composição química do biogás e 4) o porte do empreendimento.

1. Quantidade de resíduos ou de animais

Esse aspecto está muito relacionado à quantidade de biogás gerada na decomposição da matéria orgânica que será capaz de abastecer os equipamentos de geração de energia, em especial os da CHP Brasil.

Agropecuária

Há uma variação muito grande da quantidade de resíduos gerados por cabeça de animal; isso acontece pois depende totalmente do tipo de animal, tipo de alimentação fornecida e tipo de criação.

No caso de uma suinocultura, por exemplo, a partir de 10 toneladas por dia de dejetos coletados e alimentados em um biodigestor são suficientes para viabilizar uma usina com geração de energia elétrica. Esta quantidade corresponde a uma média de 1000 suínos na fazenda, dependendo do tipo de criação.

Em uma criação de gado de corte ou leiteiro, também começamos a ter viabilidade técnico-econômica a partir de 1000 cabeças de animais.

Fecularia

Em uma indústria de fécula de mandioca, o processo produtivo de extração do amido ou fabricação de farinha geram resíduos com alta carga orgânica, que, quando tratados em um biodigestor podem produzir o biogás.

Neste caso, para viabilizar um projeto de geração de energia elétrica com biogás, é necessário um biodigestor que atenda a produção de efluentes equivalente a um mínimo de 50 ton/dia de moagem de mandioca.

Aterro Sanitário

O aterro sanitário é o local mais adequado para se realizar a destinação dos resíduos sólidos municipais. Mas, além de fazer o tratamento do chorume que foi gerado no processo de decomposição para evitar a contaminação do solo e da água, um aterro sanitário também pode aproveitar do produto gasoso dessa decomposição para produzir energia elétrica, : o biogás.

Para que um projeto tenha viabilidade técnico-econômica para geração de energia elétrica a partir do biogás é necessário que o aterro sanitário atenda a um número de habitantes a partir de 100 mil, tendo, por consequência um mínimo de 50 toneladas por dia de resíduos.

2. Biodigestor

Neste quesito, consideramos duas possibilidades quando estamos avaliando a viabilidade: a presença e a ausência de um biodigestor no empreendimento, seja uma criação de animais ou uma fecularia.

Mas antes de tratar dessas duas possibilidades, precisamos explicar rapidamente o que é um biodigestor. Um biodigestor nada mais é que um reator de digestão anaeróbia, isto é, um local que possui as condições adequadas para desenvolver os microrganismos que degradam os resíduos e transformam a matéria orgânica em biogás.

Para abastecer os geradores, como dissemos anteriormente, é necessária uma boa quantidade de biogás produzido a partir da degradação dos resíduos existentes. Logo, a presença de um biodigestor é fundamental.

Se a propriedade já conta com um biodigestor operando e queimando o biogás, menor vai ser o investimento necessário para instalação da usina, tendo em vista que estará concentrado apenas no grupo gerador e nos sistemas de tratamento.

Além disso, o payback, isto é, o tempo de retorno do investimento, também será menor. Enquanto na necessidade de construção de um biodigestor o payback começa a partir dos 36 meses, na presença do biodigestor o payback se dá a partir dos 16 meses.

3. Composição química do biogás

A composição química do biogás é um aspecto determinante em projetos para geração de energia elétrica. Além da concentração de metano (CH4), o biogás possui outros constituintes em sua composição, e vários deles são contaminantes que podem afetar o potencial energético do biogás. Dentre eles destacamos o sulfeto de hidrogênio (H2S), um gás que confere mau odor e que é corrosivo e tóxico.

• Geralmente, em biogás produzido por dejetos animais, tem-se pelo menos 60% de CH4 e mais de 1000 ppm de H2S.
• Em fecularias, encontra-se mais de 55% de CH4 e pelo menos 500 ppm de H2S.
• No caso de aterros sanitários, geralmente se encontra um biogás pobre em CH4, entre 40 a 50%, além da presença de siloxanos.

Siloxanos são compostos de sílica presentes em cosméticos, alimentos, aditivos plásticos, e em aterros sanitários as concentrações podem variar desde quantidades insignificantes até algumas centenas de ppm.

O H2S (ácido sulfidrico) e os siloxanos são extremamente prejudiciais aos equipamentos de geração de energia causando falhas abruptas na geração e diminuindo a vida útil dos equipamentos. Por isso, é necessário que haja uma mitigação apropriada com a instalação de sistemas de tratamento para remover esses compostos.

A CHP Brasil tem como um dos seus principais diferenciais a preocupação com o tratamento do biogás, tanto que considera que o sucesso de uma usina a biogás depende de uma integração de fatores que se iniciam desde o manejo do biodigestor, passando  pelo tratamento do biogás até a entrega da energia.

Desta forma, fornece soluções para dessulfurização por microaeração, que possui custo operacional até 10x menor que os sistemas convencionais por filtração ou absorção por lavagem.

4. Porte do empreendimento

Este aspecto está relacionado a um conceito chamado “economia de escala”, este conceito se refere basicamente à vantajosa relação inversa existente entre a quantidade de produção e os custos operacionais, ou seja, há uma redução de gastos quando há uma ampliação na produção. 

No caso das granjas, fecularias e aterros sanitários, isso significa que quanto maior o porte, mais fácil será de viabilizar, já que os custos para um gerador pequeno como de 75 kW, incluindo manutenção, peças e mão-de-obra seriam semelhantes aos custos para um gerador maior como de 250 kW, por exemplo. 

Assim, a quantidade maior de resíduos produzidos gerará mais biogás e consequentemente, maior será a energia elétrica gerada. 

Portanto, o custo operacional de uma usina a biogás em um aterro, por exemplo, que atende mais de 300 mil habitantes, vai estar bem mais controlado do que a de um aterro que atende 100 mil pessoas.

E então?

Após descobrir quais fatores influenciam na viabilidade de uma usina a biogás, é o momento de avaliar se seu empreendimento se enquadra neles.

Caso sim, não deixe de entrar em contato conosco e solicitar um orçamento.

Comece já a gerar energia a partir de seus resíduos!