Novo estudo descreve o potencial do biogás a partir do esterco de gado

Imagine uma fazenda onde pilhas imponentes de resíduos animais não são mais um fardo ambiental, mas uma fonte constante de energia limpa. Essa visão é alcançável através da produção de biogás, onde o esterco de animais é convertido em combustível renovável por meio da digestão anaeróbica. Estimar com precisão o rendimento de biogás é essencial para otimizar esse processo e liberar todo o seu potencial.

A produção de biogás não é um valor fixo, mas varia significativamente com base em múltiplos fatores interconectados:

• Espécies de animais: O esterco de gado, aves e suínos tem composições orgânicas distintas que afetam o potencial de metano.
• Composição da ração: Dietas ricas em proteínas resultam em esterco rico em nitrogênio com diferentes características de digestão do que rações ricas em fibras.
• Manejo do esterco: Os métodos de coleta (raspagem vs. descarga) e as condições de armazenamento influenciam o teor de sólidos voláteis.
• Parâmetros do digestor: Temperatura (mesofílica vs. termofílica), tempo de retenção, equilíbrio de pH e eficiência de mistura impactam criticamente a atividade microbiana.

Os pesquisadores empregam várias abordagens para prever os rendimentos de biogás:

Modelos empíricos usam cálculos simplificados com base nas taxas de produção de esterco e nos fatores de conversão de biogás estabelecidos por unidade animal. Embora práticos para o planejamento em escala de fazenda, estes podem ignorar as condições específicas do local.

Modelos teóricos aplicam balanços de demanda química de oxigênio (DQO) ou equações estequiométricas para prever a geração máxima possível de metano a partir da degradação da matéria orgânica.

Testes laboratoriais através de experimentos de digestão anaeróbica em lote ou contínua fornecem a avaliação mais precisa para tipos específicos de esterco, medindo o volume real de biogás e o teor de metano em condições controladas.

Além da geração de energia, os sistemas de biogás abordam múltiplos desafios de sustentabilidade:

• Reduz as emissões de gases de efeito estufa, impedindo a liberação de metano do armazenamento tradicional de esterco
• Produz digestato rico em nutrientes que pode substituir fertilizantes sintéticos
• Fornece soluções de energia descentralizadas para comunidades rurais

A estimativa precisa de biogás permite o dimensionamento adequado dos sistemas de digestão, garantindo a viabilidade econômica, ao mesmo tempo em que maximiza a produção de energia renovável a partir de fluxos de resíduos agrícolas.