GERAÇÃO DE ENERGIA A PARTIR DE BIOGÁS PROVENIENTE DE DEJETOS ANIMAIS: ESTUDO DE CASO EM UMA PEQUENA PROPRIEDADE RURAL
Palavras-chave:
Dejetos animais, Biodigestor, BiofertilizanteResumo
A matriz elétrica brasileira é dependente de recursos hídricos e, na sua falta, da termoeletricidade, o que encarece o preço da energia elétrica. Por essa razão e devido às mudanças climáticas, é necessário buscar alternativas de geração de energia a partir de fontes renováveis. A pecuária brasileira gera grande quantidade de dejetos com alto potencial de poluição dos solos, da água e da atmosfera. A biodigestão desses dejetos com aproveitamento do biogás gerado é uma alternativa para a geração de energia renovável. O presente trabalho realizou uma análise técnica, socioambiental e econômica da implantação de um biodigestor em uma pequena propriedade rural. Foram analisados os métodos de obtenção de biogás e suas propriedades, além dos modelos de biodigestores existentes verificado qual é o mais adequado ao local disponível na propriedade. Em uma visita técnica foram levantados dados referentes à quantidade de animais e dejetos produzidos, além da área para instalação. Com uma produção potencial diária de 4,047 m³ de biogás, seria possível produzir 60,68 kWh mensais ou, com a equivalência energética, 55 kg de GLP, além de 5.385 kg anuais de biofertilizante. Os resultados indicam que o projeto de instalação é rentável do ponto de vista econômico e diminui o impacto ambiental, com a redução da emissão de gases poluentes, principalmente o metano.
Downloads
Referências
AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA. Sistema de informações de geração da ANEEL (SIGA): indicador de empreendimentos. 2021. Disponível em: https://www.aneel. gov.br/siga. Acesso em: 12 mar. 2021.
ANDRADE, M. A. N. Biodigestores rurais no contexto da atual crise de energia elétrica bra¬sileira e na perspectiva da sustentabilidade ambiental. Gestão Ambiental da Universidade Federal de Santa Catarina, 2001. Disponível em: http://www.proceedings.scielo.br/pdf/agre¬ner/n4v1/030.pdf. Acesso em: 13 jan. 2021.
ANGELO, C.; RITTL, C. Análise das emissões brasileiras de gases de efeito estufa e suas implica¬ções para as metas do Brasil. [S. l.]: Seeg, 2019. Disponível em: https://www.oc.eco.br/ wp-content/uploads/2019/11/OC_SEEG_Relatorio_2019pdf.pdf. Acesso em: 5 nov. 2020.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15526: redes de distribui¬ção interna para gases combustíveis em instalações residenciais – projeto e execução. Rio de Janeiro: ABNT, 2012.
AUGUSTO, K. Caracterização quantitativa e qualitativa dos resíduos em sistemas de produção de ovos: compostagem e biodigestão anaeróbia. 2007. Dissertação (Mestrado em Zootecnia) – Uni¬versidade Estadual Paulista, Campus de Jaboticabal, 2007. Disponível em: http://javali.fcav. unesp.br/sgcd/Home/download/pgtrabs/zoo/m/3036.pdf. Acesso em: 4 maio 2021.
BAGGIO, P. L. Estudo das tecnologias existentes para geração de energia elétrica a partir do biogás. 2017. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Pato Branco, 2017. Disponível em: http://repositorio.roca.utfpr. edu.br/jspui/bitstream/1/9533/1/PB_COELT_2017_2_22.pdf. Acesso em: 20 nov. 2020.
BHATT, A. H.; TAO, L. Economic perspectives of biogas production via anaerobic digestion. Bioengineering, v. 7, n. 3, p. 74, 2020. Disponível em: https://www.mdpi.com/2306- 5354/7/3/74/htm. Acesso em: 20 nov. 2020.
ÇENGEL, Y. A.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos fluidos: fundamentos e aplicações. 3. ed. Porto Alegre: AMGH, 2015.
COMPANHIA AMBIENTAL DO ESTADO DE SÃO PAULO. Biogás: definição. 2020. Disponível em: https://cetesb.sp.gov.br/biogas/. Acesso em: 28 out. 2020.
DAL BEM, J. C. T. et al. Solução para bombeamento de água em propriedades rurais utilizan¬do energia solar fotovoltaica. Revista Brasileira de Energia Solar, ano 7, v. VII, n. 1, p. 50-57. 2016.
DEGANUTTI, R. et al. Biodigestores rurais: modelos indiano, chinês e batelada. 2002. Dispo¬nível em: http://www.proceedings.scielo.br/pdf/agrener/n4v1/031.pdf. Acesso em: 27 out. 2020.
DEMARCHI, J. J. A. A. Sustentabilidade de propriedades leiteiras através da redução das emissões de gases de efeito estufa. 2009. Disponível em: http://www.infobibos.com/Arti¬gos/2009_2/sustentabilidade/index.htm. Acesso em: 27 out. 2020.
DÍAZ-VASQUÉZ, D. et al. Evaluation of biogas potential from livestock manures and multi¬criteria site selection for centralized anareobic digester systems: the case of Jalisco, México. Sustainability, v. 12, n. 9, p. 3527, Apr. 2020.
ELEKTRO. Cidades atendidas. Disponível em: http://www.elektro.com.br/a-ELEKTRO/quem-ELEKTROcidades.html. Acesso em: 4 mar. 2021.
EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA. Emissões de gases de efeito estufa. 2020. Disponível em: https://www.embrapa.br/suinos-e-aves/biogasfert/gee/gases-de¬-efeito-estufa. Acesso em: 27 out. 2020.
ESPERANCINI, M. S. T. et al. Viabilidade técnica e econômica da substituição de fontes convencionais de energia por biogás em assentamento rural do estado de São Paulo. Engenharia Agrícola, v. 27, n. 1, p 110-118, 2007. Disponível em: http://hdl.handle.net/11449/4998. Acesso em: 3 nov. 2020.
GASPAR, R. M. B. L. Utilização de biodigestores em pequenas e médias propriedades rurais, com ênfase na agregação de valor: um estudo de caso na região de Toledo- PR. 2003. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção) – Universidade Federal de Santa Catarina, Florianó¬polis, 2003. Disponível em: https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/85585. Acesso em: 10 nov. 2020.
GENOVA, J. L.; PUCCI, L. E.; SARUBBI, J. Estratégias para diminuir o impacto ambiental da suinocultura. Revista Eletrônica Nutritime, v.12, n. 1, p. 3891-3902, 2015. Disponível em: http://www.nutritime.com.br/arquivos_internos/artigos/ARTIGO290.pdf. Acesso em: 4 nov. 2020.
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Estatística da produção pecuária. IBGE, 2020. Disponível em: https://biblioteca.ibge.gov.br/visualizacao/periodi¬cos/2380/epp_2020_2tri.pdf. Acesso em: 28 out. 2020.
ITO, M.; GUIMARÃES, D.; AMARAL, G. Impactos ambientais da suinocultura: desafios e oportunidades. Agroindústria BNDES Setorial, v. 44, p. 125-156, 2016. Disponível em: https://web.bndes.gov.br/bib/jspui/bitstream/1408/9974/2/BS%2044%20Impactos%20am-bientais%20da%20suinocultura_P.pdf. Acesso em: 28 out. 2020.
JOHANN, C. V. Dimensionamento de uma instalação para aproveitamento do biogás existen¬te nas propriedades rurais. 2012. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) – Faculdade Horizontina, Horizontina, 2012. Disponível em: http://www.fahor.com.br/publicacoes/TFC/EngMec/2012/Cristian_Denis_Johann.pdf. Acesso em: 11 abr. 2021
JUNQUEIRA, S. L. Geração de energia através de biogás proveniente de esterco bovino: estudo de caso na Fazenda Aterrado. 2014. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Enge¬nharia Mecânica) – Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2014. Disponível em: http://monografias.poli.ufrj.br/monografias/monopoli10011533.pdf. Acesso em: 13 jan. 2021.
KOSTANESKI, P. C. Comparação da eficiência de lagoas de estabilização e biodigestores no ma¬nejo e tratamento de dejetos em empreendimentos da suinocultura no município de Toledo – PR. 2018. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Energia na Agricultura) – Universidade Esta¬dual do Oeste do Paraná, Cascavel, 2018. Disponível em: http://tede.unioeste.br/handle/tede/3953. Acesso em: 21 nov. 2020.
KUNZ, A.; OLIVEIRA, P. A. Uso de biodigestores para tratamento de resíduos animais. Em¬brapa: Suínos e Aves, 10 jun. 2008. Disponível em: https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/ bitstream/doc/444153/1/CUsersPiazzonDocuments17238.pdf. Acesso em: 14 mar. 2021.
LOPES, C. R. M.; ANTONIOSI FILHO, N. R. A.; ALVES, M. I. R. A. Impactos ambientais e sociais causados por voláteis emanados por excretos de suínos. Enciclopédia Biosfera, Goiânia, v. 9, n. 17, p. 3356-3565, 2013. Disponível em: http://www.conhecer.org.br/enciclop/2013b/ MULTIDISCIPLINAR/IMPACTOS%20AMBIENTAIS.PDF. Acesso em: 4 nov. 2020.
MARATO. MT950 gerador portátil à gasolina, 700W, 2 tempos, certificado de SONCAP. 29 mar. 2021. Disponível em: https://portuguese.alibaba.com/product-detail/mt950-portable¬-gasoline-generator-700w-2-stroke-with-ce-soncap-certificate-919651501.html. Acesso em: 29 abr. 2021.
MARENGO, J. A. et al. A seca e a crise hídrica de 2014-2015 em São Paulo. Revista USP, n. 106, p. 31-44, set. 2015. Disponível em: https://www.revistas.usp.br/revusp/article/ view/110101/108684. Acesso em: 23 nov. 2020.
MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA. Políticas de incentivo para fontes geradoras de energia sustentável. 2014. Disponível em: http://www.mme.gov.br. Acesso em: 28 out. 2020.
MORAES, F. Impacto econômico das bandeiras tarifárias nos processos tarifários das distribuidoras de energia elétrica. 2018. Dissertação (Mestrado Profissional em Políticas Públicas e Desenvol¬vimento) – Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada, Brasília, 2018. Disponível em: http:// www.mestradoprofissional.gov.br/sites/images/mestrado/turma2/felipe_augusto_cardoso_mo¬raes.pdf. Acesso em: 15 mar. 2021.
OLIVEIRA, P. A. V. de. Tecnologias para o manejo de resíduos na produção de suínos: manual de boas práticas. Concórdia: Embrapa Suínos e Aves, 2004. 109 p. Disponível em: http://www. infoteca.cnptia.embrapa.br/infoteca/handle/doc/443024. Acesso em: 13 nov. 2020.
PASQUALINI, A. A. Aplicação dos biodigestores na pecuária sustentável. Revista Faculdade do Saber, v. 5. n. 9, p. 598-609, 2020. Disponível em: https://rfs.emnuvens.com.br/rfs/article/ view/89/68. Acesso em: 27 out. 2020.
PECORA, V. Implantação de uma unidade demonstrativa de geração de energia elétrica a partir do biogás de tratamento do esgoto residencial da USP: estudo de caso. 2006. Dissertação (Mes¬trado em Energia) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2006. Disponível em: https://www. livrosgratis.com.br/ler-livro-online-37947/implantacao-de-uma-unidade-demonstrativa-de¬-geracao-de-energia-eletrica-a-partir-do-biogas-de-tratamento-do-esgoto-residencial-da-usp-¬--estudo-de-caso. Acesso em: 30 nov. 2020.
RANGEL, M. S.; BORGES, P. B.; SANTOS, I. F. S. Análise comparativa de custos e tarifas de energias renováveis no Brasil. Revista Brasileira de Energias Renováveis, v. 5, n. 3, p. 267-277, 2016. Disponível em: https://www.researchgate.net/profile/Ivan_Santos9/publica-tion/306335420_Analise_comparativa_de_custos_e_tarifas_de_energias_renovaveis_no_Brasil/ links/57b8874d08ae14f440bb4aca/Analise-comparativa-de-custos-e-tarifas-de-energias-renova¬veis-no-Brasil.pdf. Acesso em: 17 nov. 2020.
RIBEIRO, D. S. et al. Determinação das dimensões de um biodigestor em função da propor¬ção gás/fase líquida. Revista Holos, ano 27, v. 1, p. 49-56, 2011. Disponível em: https://www. redalyc.org/pdf/4815/481549214005.pdf. Acesso em: 15 jan. 2021.
ROSSETTO, C. Desempenho de motor-gerador ciclo Otto operado com gasolina e biogás prove¬niente de suinocultura e de uma estação de tratamento de esgotos. 2014. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Energia Agrícola) – Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel, 2014. Disponível em: http://131.255.84.103/bitstream/tede/773/1/DissertacaoCassianoRossetto.pdf. Acesso em: 13 maio 2021.
SANTOS, M. R. G. dos. Produção de substratos e fertilizantes orgânicos a partir da compostagem de cama de cavalo. 2016. Dissertação (Mestrado Profissional em Agricultura Orgânica) –Uni¬versidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2016. Disponível em: http://cursos.ufrrj.br/posgraduacao/ppgao/files/2016/07/Disserta%C3%A7%C3%A3o-Vers%C3%A3o¬-Final-Marcelo-2016.pdf. Acesso em: 31 maio 2021.
SCHERER, E. E. Aproveitamento do esterco de suínos como fertilizante. 2011. Disponível em: http://www.cnpsa.embrapa.br/pnma/pdf_doc/9-EloiScherer.pdf. Acesso em: 31 maio 2021.
SILVA, L. N. M.; SÁ, F. L. Biodigestor em propriedades rurais: uma alternativa para confina¬mentos bovinos. 2019. Disponível em: https://www.unifacvest.edu.br/assets/uploads/files/arquivos/4b497-silva,-l.-n.-m.-biodigestor-em-propriedades-rurais-uma-alternativa-para-con¬finamentos-bovinos.-tcc,-2019.pdf. Acesso em: 10 out. 2020.
SILVA, W. T. L. et al. Avaliação físico-química de efluente gerado em biodigestor anaeróbio para fins de avaliação de eficiência e aplicação como fertilizante agrícola. Química Nova, São Paulo, v. 35, n. 1, p. 35-40, 2012. Disponível em: https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422012000100007. Acesso em: 17 out. 2020.
SROUR, S. A reforma do estado e a crise no setor de energia elétrica: uma visão crítica do caso brasileiro. 2005. Dissertação (Mestrado em Administração Pública e de Empresas) – Fundação Getulio Vargas, Rio de Janeiro, 2005. Disponível em: https://bibliotecadigital.fgv.br/dspace/bitstream/handle/10438/3354/Dissertacao_Sandra.pdf. Acesso em: 20 out. 2020.
ULTRAGAZ. Preço do gás em Mairiporã. Disponível em: https://www.telefoneultragaz.com.br/preco-do-gas/mairipora. Acesso em: 1º jun. 2021.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2023 Leonardo Gomes Sampaio Moderno, Bruno Henrique Souza Santos, Sílvia Maria Stortini González Velázquez
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
A Universidade Presbiteriana Mackenzie detém os direitos de publicação de todas as matérias publicadas pela Revista Mackenzie de Engenharia e Computação. Os direitos autorais permanecem em posse dos autores.