O biogás é um gás produzido pela degradação biológica da matéria orgânica na ausência de oxigênio.
O biogás proveniente de culturas energéticas é um tipo de biocombustível.
Na realidade, o biogás é produzido pela digestão anaeróbica (ausência de oxigênio) ou fermentação de materiais biodegradáveis, como biomassa, degetos, esgotos, resíduos sólidos urbanos, resíduos verdes, material vegetal e das culturas energéticas.
O processo de produção do biogás tem quatro distintas etapas:
- Hidrólise: nesta fase as bactérias fermentadoras quebram ou separam as combinações das grandes moléculas (polímeros – compostos orgânicos formados por duas ou mais moléculas), tais como carboidratos, proteínas e gordura por meio de enzimas nos respectivos componentes (monômeros – compostos orgânicos formados por apenas uma molécula) e removem o O2 do ambiente.
- Fermentação e produção de ácidos: os monômeros produzidos na primeira etapa são usados nesta fase de fermentação por outro grupo de bactérias. Os produtos da segunda etapa são os ácidos orgânicos e substâncias alcoólicas, bem como o hidrogênio (H2), dióxido de carbono (CO2), gás sulfídrico (H2S) e amônia (NH4).
- Acetogénese (desenvolvimento do ácido acético): durante esta fase, os ácidos orgânicos e substâncias alcoólicas, resultante da fase de fermentação, são transformados em ácido acético, hidrogênio e dióxido de carbono. Esta reação é endotérmica, e calor deve ser adicionado ao sistema
- Metanogénese ou desenvolvimento do metano: esta é a fase final na qual as bactérias metanogénicas usando os componentes da fase anterior produzem o metano e outros componentes. A existência de hidrogênio e a pressão parcial combinada de H2 são valores determinantes para essa reação. Conseqüentemente, há uma simbiose perfeita entre bactérias produtoras de hidrogênio (produtores de ácido acético) e as consumidoras de hidrogênio (produtoras de metano).
Logo, biogás é a mistura de metano e CO2 que é principalmente utilizado em:
- combustão direta para cozimento e iluminação; e
- em motores de combustão para força motriz ou produção de electricidade (co-geração).
Importância da Tecnologia de Produção de Biogás
Existem hoje sistemas bem avançados modulares de produção de biogás. A tecnologia é particularmente importante na agricultura, aquicultura, tratamento de resíduos de animais ou unidades de processamento em que há excesso de restos, degetos (por exemplo, porco, gado, galinha, pescados) ou de resíduos agrícolas.
Nos últimos anos o uso industrial de biogás, produzido pela fermentação de biomassa, para gerar eletricidade e calor (co-geração) em centrais de eletricidade se transformou em uma área independente dentro do setor de bioenergia.
O biogás pode ser produzido a partir de várias mtérias primas: resíduos orgânicos de ateros sanitários (gás de aterro), a água de esgotos urbanos (gás de esgoto), resíduos orgânicos industriais/comerciais, bem como a partir de resíduos agrícolas, aquícolas e culturas energéticas específicas.
Unidades agrícolas de biogás usam dejetos líquidos e sólidos (animais e vegetais) como materia prima. Os resíduos de fontes renováveis como o milho, cereais e outras plantas energéticas, como girassol, cana-de-açucar, rabanete, sorgo-doce, etc, estão sendo usados mais e mais para produção de biogás.
Unidades maiores comerciais processam efluentes de estações de tratamentos de esgotos, bem como os resíduos da produção de alimentos, restos de gordura e resíduos de matadouros. O componente mais útil do biogás é o metano, mas também inclui dióxido de carbono, bem como quantidade mínima de gas sulfidrico, amônia e hidrogênio.
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Fonte: http://biofuelsrevolution.com/biofuels/biogas/
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