A regulamentação de gás proveniente de biodigestores para uso em veículos

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ARTIGO ORIGINAL

JUNIOR, Antônio Carlos Totti [1], WENTZ, Alexandre Pereira [2]

JUNIOR, Antônio Carlos Totti, WENTZ, Alexandre Pereira. A regulamentação de gás proveniente de biodigestores para uso em veículos. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Ano 04, Ed. 08, Vol. 01, pp. 92-115. Agosto de 2019. ISSN: 2448-0959

RESUMO

Este trabalho tem como propósito geral investigar a regulamentação brasileira de gás proveniente de biodigestores para uso em veículos. Pretende-se, ainda, analisar o potencial energético do biogás (no Br ou na Ba), investigar características, vantagens e desvantagens do biogás, o qual deve ser purificado para se transformar em biometano para uso em veículos, em comparação com os demais tipos de combustível disponíveis no mercado brasileiro; identificar possibilidades de uso do biogás, inclusive em veículos. A questão-problema elaborada para ser respondida é a seguinte: em que medida o uso de gás proveniente de biodigestores em veículos está regulamentado no Brasil? A metodologia aplicada na investigação permite classificar a pesquisa como exploratória e descritiva, com uso de levantamento bibliográfico para a coleta de dados. Também pode ser classificada como estudo de caso, com aplicação da técnica de pesquisa de campo para coleta dos dados. Em relação à abordagem conferida ao problema, tem-se que se está diante de uma pesquisa qualitativa, que faz uso do método dedutivo. A análise dos dados é do tipo crítica de conteúdo.

Palavras-chave: biodigestores, biogás, biometano, uso em veículos.

INTRODUÇÃO

Ao se analisar o uso de fontes energéticas renováveis na contemporaneidade, verifica-se que este vem sendo um tema para o qual vem se avolumando as tratativas a ele dispensadas, tanto no âmbito das indústrias, como no uso doméstico e governamental. Deve-se, ainda, pontuar que o conhecimento sobre formas alternativas de energia torna possível desenvolver tecnologias capazes de reduzir as dificuldades energéticas a nível global.

Sendo assim, revela-se a imprescindibilidade de se conduzir estudos acerca da possibilidade de se obter gás natural e energia elétrica e a partir de fontes alternativas, tendo em vista que tal iniciativa favorecerá o planejamento das cidades, bem como do comércio e das indústrias, com vistas a se promover o uso de potencial energético limpo, visando reduzir o impacto ao meio ambiente causado pela poluição.

No Brasil, já se tem a prática de promover o aproveitamento de fontes renováveis, como, por exemplo, do uso da beterraba e do milho para produzir o bioetanol, além da cana-de-açúcar para o etanol, revelando-se este último como sendo, dentre os dois, o mais utilizado (SEBRAE, 2015).

O uso do biodigestor, conforme Ferreira (2016) é uma das formas possíveis de se promover o aproveitamento do potencial energético renovável, disponível no meio ambiente. Por meio dele, produz-se o biogás, um composto de gases cujo resultado depende das características dos rejeitos utilizados, bem como da forma com que a biodigestão é realizada.

A importância do uso de biodigestores para a geração de biogás é logo ressaltada ao se considerar, conforme Ferreira (2016), que, por meio do reuso de materiais orgânicos aplicados no processo, consegue-se auxiliar, ainda que parcialmente, a resolução dos passivos ambientais – ou seja, dos resíduos.

Considerando-se, pois, esta breve problemática, elaborou-se a seguinte questão problema para ser respondida nesse trabalho: em que medida o uso de gás proveniente de biodigestores em veículos está regulamentado no Brasil?

DESENVOLVIMENTO

Diante de tal problemática, estabeleceu-se o objetivo geral e os objetivos específicos desse trabalho, apresentados respectivamente nos subcapítulos 1.1 e 1.2.

A justificativa para a escolha do tema e a abordagem proposta no presente trabalho se pauta na necessidade de se buscar, em tempos de efetividade na adoção de ações de desenvolvimento sustentável, combustíveis limpos para uso em veículos.

Com a crise energética dos últimos anos e os problemas relacionados ao aquecimento global, faz-se necessário a busca por novas tecnologias e estudos que viabilizem a produção de energia renovável. Nesse sentido, aproveitamento de resíduos sólidos orgânicos, tem-se mostrado uma alternativa para a produção do gás biometano, através da tecnologia de digestão anaeróbica para geração de energia.

A biomassa como fonte de energia possui vantagens significativas, principalmente por vir a modalizar a matriz energética brasileira diante da dependência externa do país com relação aos combustíveis fósseis importados, além de contribuir para um desenvolvimento sustentável do país, em particular com a utilização de mão de obra local, principalmente na zona rural, podendo colaborar na garantia de suprimento de energia a comunidades isoladas, principalmente nas regiões norte e centro oeste do país (GENOVESE, et al.,2006).

Uma das importâncias deste trabalho relaciona-se ao fato que, ao aplicar as técnicas de aproveitamento resíduos orgânicos para produção de biogás/biometano, consegue-se promover um desenvolvimento sustentável, à medida que se retira esses elementos poluentes e os transforma em energia alternativa, para movimentação de veículos.

A relevância da temática é revelada ao se considerar que, juntamente com o crescimento populacional e o aumento da renda, que traz por sua vez o aumento de consumo, cresce, também, o número de veículos em circulação nas ruas e estradas do país, fazendo com que a emissão de gases na atmosfera aumente de forma considerável, gerando maior poluição ambiental.

A preocupação em se identificar a regulamentação legal aplicável ao biometano gerado nos biodigestores para uso em veículos repousa na constatação obtida a partir da análise de trabalhos pretéritos sobre o tema de que, na maior parte deles, o foco é direcionado tão somente para a assertiva da necessidade de se implementar efetivamente o uso de biodigestores. Uns, até, surgem com propostas de instalação e funcionamento.

Por esta razão, optou-se por delimitar a abordagem do tema nesse trabalho, que se pautará na legislação brasileira vigente para responder o questionamento formulado a partir da problemática revelada.

OBJETIVO GERAL

Investigar a regulamentação brasileira de gás proveniente de biodigestores para uso em veículos, fazendo um apanhado sobre os aspectos legais nas esferas federal (União) e estadual.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Para que concluir tal objetivo, foram arquitetados os seguintes objetivos específicos a seguir:

  • Pautar-se na legislação brasileira vigente para responder ao questionamento formulado pela problemática estabelecida;
  • Realizar a contextualização do tema, com a apresentação da questão-problema que se pretende ver respondida com a pesquisa, bem como ao atendimento dos objetivos do artigo;
  • Elaborar a necessária revisão de literatura sobre o tema de forma analisar o potencial energético do biometano e identificar as suas características, benefícios e desvantagens em relação aos demais tipos de combustível disponíveis no mercado, bem como as suas possibilidades de uso em veículos. Também buscar-se-á apresentar as principais regulamentações aplicáveis ao biogás no Brasil;
  • Assegurar que a metodologia adotada para a investigação, conduzida com vistas a responder a problemática dantes informada, bem como cumprir os objetivos do trabalho;
  • Apresentar os resultados do estudo de caso sobre a regulamentação do biometano no Brasil, seguindo-se, na sequência, como quinta seção, a discussão dos dados coletados, com a respectiva análise dos mesmos.

PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS

Para proporcionar melhor apresentação, optou-se por subdividir o artigo em seções, desenvolvidas da seguinte maneira: a primeira seção contempla a introdução ao artigo, com breve contextualização do tema, apresentação da questão-problema que se pretende ver respondida com a pesquisa a ser realizada, objetivos do artigo e estrutura conferida ao mesmo.

Na segunda seção, propõe-se apresentar breve revisão de literatura sobre o tema. Sendo assim, pretende-se analisar o potencial energético do biometano, identificando as suas características, vantagens e desvantagens em relação aos outros tipos de combustível disponíveis no mercado, bem como as suas possibilidades de uso em veículos. Também busca-se apresentar as principais regulamentações aplicáveis ao biogás no Brasil.

Na terceira seção, pretende-se apresentar a metodologia adotada para a investigação, conduzida com vistas a responder a problemática dantes informada, bem como cumprir os objetivos do trabalho.

Na quarta seção, objetiva-se apresentar os resultados do estudo de caso sobre a regulamentação do biometano no Brasil, seguindo-se, na sequência, como quinta seção, a discussão dos dados coletados, com a respectiva análise dos mesmos.

BIOCOMBUSTÍVEIS: BIOGÁS/BIOMETANO

O potencial dos combustíveis fósseis como fonte de energia, foi descoberto pelos seres humanos durante a revolução industrial, que teve início no século XVIII. Nesta época o carvão e os derivados do petróleo, como diesel, gasolina, querosene, eram utilizados em primo como fonte de energia. Hoje da energia consumida no mundo, 90% é de origem fóssil (Manual de Biodigestão Winrock).

O problema é que, além de serem combustíveis não renováveis, ou seja, quando usados não tem volta, são altamente poluidores. Com a queima, o ar é contaminado pelo dióxido de enxofre, tornando a chuva ácida sucede quando alguns óxidos se deparam na atmosfera e entram em contato com o vapor de água concebem substâncias ácidas, (ácido sulfúrico [] e ácido nítrico [] precipitam-se em forma de chuva ácida. Estes óxidos são dióxido de enxofre () dióxido de nitrogênio () e monóxido de nitrogênio (NO). Durante a extração e transporte de dióxido de enxofre, gás incolor, de fórmula química , denso, de odor forte, solúvel em água, tóxico, não inflamável, produzido por atividade vulcânica, por combustão do enxofre ou pirita, pela oxidação de compostos voláteis de enxofre resultantes da decomposição da matéria orgânica, ou por processos industriais. O solo, as águas subterrâneas, do mar e dos rios são contaminadas, devido aos vazamentos. Outro problema é a disputa pela administração das fontes de petróleo, gerando conflitos entre países.

Para atenuar todos esses problemas, faz-se necessário ampliar o uso de energias renováveis, dentre elas, podem ser citadas a energia solar, eólica, energia maremotriz e energia das ondas, energia geotérmica e energia da biomassa. A produção de energia elétrica por meio do efeito fotovoltaico é altamente simples. Quando fótons inccorrem em junções de materiais semicondutores dopados com determinados tipos de elementos químicos, há a liberação de elétrons. A maioria das células fotovoltaicas admite o silício como base para sua montagem, decorrente da abundância deste material na natureza, e também da própria tecnologia de microeletrônica, que alcançou avanços significativos para a manipulação do silício. Assim, obtêm-se no mercado três tipos de células fotovoltaicas (PATEL, 2006).

A energia dos ventos pode ser explanada em definições físicas como a energia cinética criada nas massas de ar em movimento. Sua utilidade é feita a partir da conversão da energia cinética de translação em energia cinética de rotação. Para a fabricação de energia elétrica são operadas as turbinas eólicas, ou aerogeradores, e para a efetuação de trabalhos mecânicos, cata-ventos de diversos tipos (ALVES, 2006).

A ocorrência das marés determina a influência gravitacional realizada pelo Sol e também pela Lua na Terra; a posição do nosso planeta determina uma relação com estrela e o satélite, havendo uma alternância entre maré baixa e alta. Sendo um ciclo previsível, é desejado saber quando será uma fonte disponível para geração de energia.

Ainda que haja um grande potencial de produção, a geração maremotriz instala-se em poucos lugares, demonstrados na Figura 3, os quais as condições litorâneas específicas também influenciam as marés, em formação da costa, leito marinho, e na existência de baías e estuários (TAVARES, 2005).

Pode-se descrever o sistema geotérmico como a circulação de água na crosta superior da terra que recebe calor de uma forma térmica em profundidade e retorna a superfície livre (HOCHSTEIN, 1990).

Coelho (1982) estabelece a biomassa como um conjunto de matérias orgânicas geradas por organismos autótrofos do reino vegetal (fitomassa), ou aglomerados nos seres heterótrofos do reino animal (zoomassa). Os organismos fotossintéticos (autótrofos) são capazes de converter a energia solar em energia química por meio da atuação biogeoquímica dos cloroplastos retidos na clorofila das plantas. A energia é acumulada nos espaços intermoleculares e liberada em processos de oxidação, redução e hidrólise, podendo constituir natureza termoquímica, bioquímica e biológica. As energias renováveis são fonte para energias originárias de recursos naturais que se renovam regularmente de maneiras sustentáveis, mesmo depois de utilizadas para geração de eletricidade ou calor – tomam-se como exemplos a água da chuva e o vento, a biomassa, o Sol, as ondas do mar e o calor da Terra (APREN).

A biomassa é a nascente para geração de energia com sumo potencial de desenvolvimento crescente para o futuro, considerando o mercado externo e também o interno, sendo uma das alternativas principais para a variedade da matriz energética e a decorrente redução da dependência de combustíveis fósseis (ANEEL, 2008).

BIOGÁS: ENERGIA RENOVÁVEL

O biogás é um composto de gases obtidos através da decomposição da matéria orgânica, como dejetos de origem animal e humana, resíduos vegetais, resíduos orgânicos, entre outros substratos.

Por ser uma fonte de energia, o biogás é apontado como um biocombustível que se obtém natural ou artificialmente. Seu conteúdo energético é similar ao do gás natural e sua forma gasosa é concebida por um misto de hidrocarbonetos (compostos químicos de Carbono e Hidrogênio) como o Dióxido de Carbono (CO2) e o gás Metano (CH4) (ROYA, et al.,2011).

Segundo o Manual de Biodigestão Winrock, os valores médios da composição do biogás são: metano 50 a 70%, dióxido de carbono 35 a 40%, nitrogênio 0 a 3%, oxigênio 0 a 1%, gás sulfídrico 0 a 1%. Esses valores variam segundo a natureza do substrato e durante o processo de fermentação, considerando-se que o poder calorífico do biogás é mutável, conforme a composição apresentada de 4.713 a 5.500 kcal.

Em relação as demais nascentes de energia, 1 m3 de biogás equivale a: 0,61 litros de gasolina, 0,58 litros de querosene, 0,55 litros óleo diesel, 0,45 litros gás de cozinha, 1,5 quilos de lenha, 0,79 litros de álcool hidratado e 1,43 kWh de eletricidade.

RESÍDUOS SÓLIDOS ORGÂNICOS PARA PRODUÇÃO DO BIOGÁS

Resíduos orgânicos, são todos os rejeitos produzidos em residências, faculdades, restaurantes, empresas e até mesmo pela natureza, sendo de origem vegetal ou animal. São exemplos, os restos de alimentos orgânicos (carnes, vegetais, frutos), papel, madeira, ossos, sementes, entre outros.

A matéria orgânica, quando disposta de forma inadequada, contribui significativamente para os micro-organismos anaeróbicos agirem. Dessa forma, liberando gases do efeito estufa (dióxido de carbono e metano), e gás sulfídrico, que resulta no desagradável odor na atmosfera.

O uso do biogás como fonte de produção de energia proveniente da digestão da parte orgânica dos resíduos sólidos e efluentes sanitários representa grande benefício socioambiental, principalmente nos grandes centros urbanos, devido à redução na disposição final em aterros e na redução da carga orgânica dos efluentes, bem como na diminuição nas emissões de poluentes, como o metano, gás de grande impacto no efeito estufa que corresponde em até 70% do biogás (SOTTI, 2014).

BIODIGESTORES

Um biodigestor é um reator no qual as reações químicas têm origem biológica. O biogás produzido depois de purificado pode ser usado em grupos cogeradores, produzindo, assim, energia elétrica e energia térmica. A energia elétrica é empregada para consumo próprio, e o calor é proveitoso para o aquecimento do biodigestor (LAMAS, 2007).

BIODIGESTOR MODELO INDIANO

O modelo se caracteriza por possuir uma campânula, uma espécie de tampa, também conhecida como gasômetro, que pode tanto vir a estar mergulhada na biomassa em fermentação como também estar num sele d’água externo. Com a estrutura composta por uma parede central, servindo como divisória para o tanque de fermentação de duas câmaras, assim permitindo que o aparato possa circular pelo meio da câmara de fermentação (TARRENTO, 2006).

O biodigestor indiano é caracterizado por sua pressão de operação continua – o volume de gás gerado não é consumido imediatamente, o que e faz com que o gasômetro tenda a se mover verticalmente, aumentando assim seu volume e mantendo pressão no interior. (DEGANUTTI et al., 2002).

É um modelo que apresenta uma simples construção, no entanto algumas condições podem encarecer o custo final, como por exemplo, o fato do gasômetro ser composto por metal, e também a distância empregada pelas propriedades pode dificultar o processo de transporte, inviabilizando a implantação do biodigestor (JORGE & OMENA, 2012).

A alimentação do biodigestor indiano exige que o resíduo apresente uma concentração de sólidos total igual ou inferior a 8%, já que há a necessidade de circulação do mesmo pelo interior da câmara de fermentação, para que assim não hajam entupimentos dos canos de entrada e saída do material. Usualmente, a alimentação é feita com dejetos bovinos e/ou suínos, com abastecimento contínuo. (TARRENTO, 2006).

Figura 1- Biodigestor modelo indiano.

Fonte: (DEGANUTTI et al., 2002)

Para a construção de um biodigestor do modelo indiano é necessário considerar que como vantagem do modelo há a campanula flutuante, que permite manter a pressão de escape de biogás estável, não havendo a necessidade de regular constantemente os aparelhos que fazem uso de metano. No entanto, como observado anteriormente, a desvantagem do valor de construção da campânula, geralmente moldada em ferro, é eminente (SGANZERLA, 1983 APUD GASPAR, 2003).

Gaspar (2003) afirma que o modelo indiano oferece vantagens em relação ao modelo chinês, sendo adaptável ao clima regional, e também ao tipo de solo, sem a necessidade de estabelecimento de medidas fixas para o diâmetro e a profundidade, apenas a observação da capacidade do tanque digestor e da campanula.

Figura 2 – Representação tridimensional em corte do biodigestor modelo indiano.

Fonte: Autor.

Ao observar a figura 1, compreendemos que:

H – é a altura do nível do substrato;

Di – é o diâmetro interno do biodigestor;

Dg – é o diâmetro interno do gasômetro;

Ds – é o diâmetro interno da parede superior;

h1 – é a altura ociosa (reservatório de biogás);

h2 – é a altura útil do gasômetro;

a – é a altura da caixa de entrada;

e – é a altura de entrada do cano com o efluente.

Formado por uma câmara cilíndrica em alvenaria, na qual ocorre a fermentação, esse tipo de biodigestor apresenta um teto impermeável e abobado, destinado para o armazenamento do biogás. O funcionamento ocorre de acordo com o princípio de prensa hidráulica, formalizando aumentos de pressão no interior cabido ao acúmulo de biogás, resultando num deslocamento do efluente da câmara de fermentação para a caixa de saída em sentido contrário a ocorrência de descompressão (JORGE & OMENA, 2012).

Figura 3 – Representação tridimensional em corte do biodigestor modelo chinês.

Fonte: Autor.

Assim, ao observar a figura 1, definimos:

D – é o diâmetro do corpo cilíndrico;

H – é a altura do corpo cilíndrico;

Hg – é a altura da calota do gasômetro;

hf – é a altura da calota do fundo;

Of – é o centro da calota esférica do fundo;

Og – é o centro da calota esférica do gasômetro;

he – é a altura da caixa de entrada;

De – é o diâmetro da caixa de entrada;

hs – é a altura da caixa de saída;

Ds – é o diâmetro da caixa de saída;

A – é o afundamento do gasômetro.

De modo comparativo, os modelos chinês e indiano apresentam desempenho similar, ainda que o modelo indiano tenha apresentado maior eficiência quanto a produção de biogás e redução de sólidos no abstrato em determinados experimentos, conforme descrito na tabela a seguir.

Tabela 1: Resultados preliminares do desempenho de biodigestores modelo indiano e chinês, com capacidade de 5,5 de biomassa, operados com esterco bovino.

Biodigestor
Chinês Indiano
Redução de Solídos (%) 37 38
Produção média () 2,7 3,0
Produção média () 489 538

Fonte: Lucas Júnior (1984).

BIODIGESTOR MODELO CANADENSE

O modelo canadense é diferenciado por ser horizontal, constituído por uma caixa de carga feita em alvenaria, com a profundidade menor que a largura, possuindo área maior de exposição ao sol e assim possibilitando maior produção de biogás e precavendo-se de entupimento (CASTANHO & HARRUDA, 2008). Constituído por uma câmara de fermentação subterrânea revestida com lona plástica; e uma manta superior que retém o biogás, formando uma campânula de armazenamento. Por fim, uma caixa de saída na qual se expele o efluente. Há também um registro para fornecer a saída do biogás e um queimador que se mantém conectado ao mesmo (PEREIRA et al., 2009).

Pereira (2009) defende que o local da instalação do biodigestor está sob o encargo proporcionar menos riscos possíveis em relação à ocorrência de furos na manta superior que possam causar vazamento de gás – durante o processo de gás, a cúpula do biodigestor incha por ser composta por material plástico maleável (PVC), responsável pelo aumento do custo final do biodigestor (CASTANHO & HARRUDA, 2008). É um biodigestor que necessita de total vedação e pode vir a ser abastecido de maneira contínua ou por batadela (OLIVER, 2008).

O biodigestor canadense é muito propagado no Brasil, pois apresenta a vantagem de uso tanto em pequenas quanto em grandes propriedades, assim como em projetos agroindustriais (OLIVER, 2008).

Figura 4 – Biodigestor modelo canadense.

Fonte: (DEGANUTTI et al., 2002)

BIODIGESTOR MODELO BATADELA

É um modelo composto por um sistema simples e de pouca exigência operacional. A sua instalação é feita a partir de apenas um ranque anaeróbico, ou de vários tanques em série, no qual seu abastecimento é conduzido de maneira única, conservando-se em fermentação por determinado período para haja a produção de biogás, e após a finalização deste, o material é descarregado. (DEGANUTTI et al., 2002).

O biodigestor em batadela é melhor adaptável sob a disponibilidade de resíduo em ocorrência de longos períodos, como em granjas avícolas de corte. (JORGE e OMENA, 2012). Neste modelo, a massa permanece no reservatório fechado até que o ciclo de digestão anaeróbico termine – quando a produção de biogás chega ao fim, indicando a totalização do ciclo e que o biodigestor disponível para uma nova carga de matéria orgânica.

Figura 5 – Biodigestor modelo Batadela.

Fonte: (DEGANUTTI et al., 2002)

BIOGÁS PARA GERAÇÃO DE ENERGIA

A capacidade de energia do biogás diversifica-se em conformidade da presença de metano em sua composição – quanto maior a quantidade de metano, mais rico torna-se o biogás. A proporção de metano é em média de 50% quando originária de aterros sanitários; quando obtida por meio de reatores anaeróbios de efluentes, a concentração média atinge níveis mais elevados, aproximadamente 70%. Todavia, quando comparado ao gás natural (possuidor de cerca de 95% de metano), apresenta pouco poder calorífico, resultante da menor contenção de metano (ZILOTTI, 2012).

USO DO BIOGÁS NO BRASIL

O uso da tecnologia anaeróbia para o tratamento de esgotos domésticos é visto de modo bastante atraente no Brasil em consequência das condições climáticas tropicais, no qual a temperatura média em grande parte do país atinge a superioridade de 20ºC. O Brasil é destaque no cenário mundial quando o assunto de aceitação dos sistemas de tratamento anaeróbio é posto em pauta (AQUINO E CHERNICHARO, 2005).

Atualmente, no Brasil, os sistemas anaeróbicos encontram uma grande aplicabilidade devido às diversas características favoráveis destes sistemas, como o baixo custo, simplicidade operacional e baixa produção de sólidos, aliadas às condições ambientais, onde há predominância de elevadas temperaturas (CHERNICHARO, 2001).

OBTENÇÃO DO BIOMETANO

Ao ser comparado a outros tipos de combustível de origem fóssil, o gás metano, elemento de maior concentração no biogás, apresenta menor capacidade de geração de poluentes atmosféricos por unidade de energia gerada. Sendo assim, é tido como um combustível limpo, que possui aplicabilidade extensa, indo desde o uso em equipamentos comerciais e industriais até a geração de energia (BEUX, 2005).

Para uso do metano em veículos é preciso, inicialmente, separar as impurezas que tem o produto, já que estas possuem elementos que podem corroer os motores, prejudicando a sua vida útil (reduzindo-a), além de causar outros tipos de danos (GOULDING; POWER, 2013). O processo por meio do qual se faz a purificação do biogás, consistente na limpeza dos componentes que integram sua composição, tendo como objeto final o biometano. Desse modo, o biometano é composto que decorre da concentração do metano presente no biogás (PROBIOGÁS, 2018).

Desse modo, pode-se compreender o biometano como sendo o metano obtido a partir de um processo biogênico, sendo gerado com a purificação promovida no biogás por meio de processos que buscam separar e remover impurezas tais como o CO2 entre outros (PROBIOGÁS, 2018).

Esse processo de purificação do biogás torna possível injeção deste na rede de gás natural, permitindo-se, ainda, a separação do local no qual o gás é gerado de onde ele irá ser aplicado. Com isso, tem-se a possibilidade de uso da rede de gás natural para fins de armazenamento do biometano em grande porte (PROBIOGÁS, 2018).

Deve-se, ainda, considerar que o biometano, além de dar a sua contribuição para reduzir GEE, promete, ainda, fornecer opções de combustíveis conforme a variedade presente nos acionamentos dos veículos disponibilizados no mercado automobilístico (GOULDING; POWER, 2013).

O contraponto existente entre seu uso como combustível consiste, porém, na densidade energética que apresenta, sendo a forma mais comumente utilizada a de comprimido com gás pressurizado a 200 bar, com armazenamento em tanques cilíndricos. A aplicação de tal pressão ao combustível é necessária para se assegurar o atendimento a diferentes modelos veiculares, contribuindo, assim, para maior extensão de aplicabilidade do biometano (PROBIOGÁS, 2018).

Segundo divulgado pela PROBIOGÁS (2018), o biometano pode ser utilizado da mesma forma que o gás natural – ou seja, pode ser aplicado também em veículos convencionais de Gás Natural Veicular (GNV). Nesse intuito, buscando disseminar o conhecimento sobre tal aplicabilidade, a PROBIOGÁS (2018) lista os seguintes motores como sendo os que aceitam a utilização do biometano:

  • Motores a gás biometano específico, assim compreendidos os que sã projetados para operação somente com biometano. Tem-se, pois, no sistema estequiométrico de tais motores menor eficiência quando estabelecida comparação com o motor a diesel, provocando, desse modo, perdas de bombeamento. Normalmente, os motores a gás biometano específico são projetados para veículos pesados com o objetivo de substituir o diesel, muito embora possam, também, ser aplicados em veículos leves;
  • Motores biocombustível de biometano, considerados alternativa aos motores usuais pelo fato de apresentarem compartimento para gasolina e para biometano. Nesses motores, o uso de gasolina é otimizado com a liberação primeiramente do biometano e posteriormente da gasolina, sendo tecnologia aplicável a veículos leves;
  • Motores a gás com dois tipos de combustíveis, que proporcionam o uso de diesel, combustível ou biometano;
  • Tricombustível, que combinam combustíveis a gás e veículos flex-fuel (gasolina e álcool) ou biometano;
  • Injeção direta de alta pressão (HPDI), assim compreendidos os motores de injeção de gás e diesel na câmara de combustão a alta pressão. Nesse tipo de motor, o diesel é utilizado para a combustão, como ocorre no motor bicombustível, proporcionando mesmo torque e potência que um motor multicombustível (PROBIOGÁS, 2018).

Em termos de regulamentação, o Regulamento Técnico ANP Nº 1/2015, inserido anexo à Resolução ANP Nº 8, de 30 de janeiro de 2015, foi a primeira norma a dispor sobre o biometano, estando nele inseridas as suas características, aqui já brevemente mencionadas:

[…] o Biometano […] permanece no estado gasoso sob condições de temperatura e pressão ambientes. É produzido a partir do biogás oriundo da digestão anaeróbica de resíduos orgânicos de origem vegetal, animal ou de processamento da agroindústria, que contém principalmente metano e dióxido de carbono, podendo ainda apresentar componentes inertes do ponto de vista da aplicação, tais como nitrogênio, oxigênio e dióxido de carbono, bem como traços de outros constituintes. É intercambiável com o gás natural entregue à distribuição nas regiões nordeste, centro oeste, sudeste e sul. Requer os mesmos cuidados, na compressão, distribuição e revenda, dispensados ao gás natural. (AGÊNCIA NACIONAL DO PETRÓLEO, GÁS NATURAL E BIOCOMBUSTÍVEIS, 2015),

Foi, pois, a partir da edição desta Resolução que se teve um cenário no qual se passou a dispor acerca do controle e fiscalização de aspectos relacionados ao biometano, inclusive sobre a forma de GNV, que agrega, como mencionado, o gás natural ao composto.

Posteriormente, em 2017, foi editada a Resolução ANP nº 685, que assim dispõe preliminarmente acerca do controle de qualidade, da comercialização e movimento do biometano no Brasil:

Art. 1º Estabelecer as regras para aprovação do controle da qualidade e a especificação do Biometano oriundo de aterros sanitários e estações de tratamento de esgoto destinado ao uso veicular e às instalações residenciais, industriais e comerciais contidas no Regulamento Técnico ANP nº 1/2017, parte integrante desta Resolução, e as obrigações quanto ao controle da qualidade a serem atendidas pelos diversos agentes econômicos que comercializam o produto no território nacional.

§ 1º A comercialização e a movimentação de biometano oriundo de aterros sanitários e estações de tratamento de esgoto de especificações diversas daquela indicada pelo Regulamento Técnico ANP nº 1/2017 são permitidas, desde que respeitadas as condições de entrega acordadas entre todas as partes envolvidas e os limites de emissão de poluentes fixados pelo órgão ambiental ao qual caiba tal atribuição somente para consumidor industrial e para consumo próprio entregue por duto dedicado ou caminhão feixe.

§ 2º Fica dispensado do atendimento à especificação e às obrigações quanto ao controle da qualidade, o produtor de biometano de aterros sanitários e estações de tratamento de esgoto, que comercializar o produto exclusivamente para fins de geração de energia elétrica. (BRASIL, 2017).

Nesta resolução consta, também, a definição do biometano como sendo “[…] gás constituído essencialmente de metano, derivado da purificação do Biogás” (BRASIL, 2017). Desde 2017, contudo, não se têm atualizações na legislação brasileira acerca dos biocombustíveis.

REFERÊNCIAS TÉCNICAS LEGAIS

A regulamentação de gás proveniente de biodigestores para uso em veículos é conferida atualmente no Brasil pela ANP por meio da Resolução nº 8/2015, que trata aspectos relativos ao biometano, assim compreendido o que é originado de resíduos orgânicos, produtos comerciais e agrossilvopastoris destinados ao uso veicular (GNV) e, também, às instalações comerciais e residenciais (BRASIL, 2015).

Tal Resolução surgiu a partir da Nota Técnica nº 157/2014/SBQ/RJ, estabelecendo em seu texto, a partir de então, especificações para garantir a qualidade do biometano para fins de comercialização, indicando, ainda, as etapas a serem seguidas para purificação do biogás e transformação no biometano, tal como relatado por Jardim (2013).

Contudo, segundo Silva (2017), verifica-se que, no Brasil, a existência de atos normativos elaborados pelos Estados ainda é incipiente, estando a regulamentação bem desenvolvida em estados como o Paraná, Rio de Janeiro, Rio Grande do Sul e São Paulo. Em contrapartida, alguns estados, especialmente da Região Nordeste do país, não dispõem ainda de qualquer tipo de regulamentação específica nesse sentido.

No Paraná, está em vigor desde maio de 2018 a Lei nº 19.500, que estabelece, a nível estadual, a nova Política do Biogás e Biometano. Tal ato normativo cuidará da regulação de investimentos em biometano e biogás para produção de energia, mediante o reaproveitamento de resíduos sólidos rurais e urbanos, como, por exemplo, os advindos do setor de cana-de-açúcar (sucroenergético) e de proteína animal (MOLIN, 2018).

Embora no Paraná a iniciativa seja recente, verifica-se que, no Rio de Janeiro, desde 2012 já se tem legislação regulamentando o gás proveniente de biodigestores, com a edição da Lei nº 6.361/2012, que criou a Política Estadual de Gás Natural Renovável – GNR (RIO DE JANEIRO, 2012). Também em São Paulo a legislação atualmente em vigor foi editada em 2012. A exemplo do ocorrido no Rio, o Estado de São Paulo editou o Decreto nº 58.659, que instituiu o Programa Paulista de Biogás, cujos objetivos são os seguintes:

Art. 2º […]

I – incentivar e ampliar a participação de energias renováveis na matriz energética do Estado de São Paulo, através das externalidades positivas da geração de gases combustíveis provenientes de biomassa;

II – estabelecer a adição de um percentual mínimo de Biometano ao gás canalizado comercializado no Estado de São Paulo (SÃO PAULO, 2012).

Em 2013, foi a vez da edição do Decreto nº 59.038, em 3 de abril de 2013, por meio do qual se institui o Programa Paulista de Biocombustíveis, que tem por objetivo “[…] incentivar e ampliar a participação de combustíveis renováveis no âmbito da administração direta, das autarquias e das fundações do Estado de São Paulo” (caput do artigo 1º do referido decreto) (SÃO PAULO, 2012). O conceito de biocombustíveis foi inserido pelo legislador no § 1º do artigo 1º dessa norma legal, cuja redação é a seguinte:

Art. 1º […]

§ 1º – Consideram-se como biocombustíveis os insumos energéticos renováveis produzidos a partir de biomassa ou gordura animal, dentre os quais, o etanol hidratado, biodiesel, biogás, biometano e diesel obtido a partir da cana de açúcar (SÃO PAULO, 2012)

Em contrapartida, alguns Estados, especialmente da Região Nordeste do país, não dispõem ainda de qualquer tipo de regulamentação específica nesse sentido. No Estado do Rio Grande do Sul, por exemplo, tem-se instituída, desde 2016, pela Lei nº 14.864, Política Estadual do Biometano – não abrange, contudo o biogás (SILVA, 2017), sendo este o objeto de Projeto de Lei apresentado em maio de 2018 pela Deputada Estadual Zilá Breitenbach (PSDB), qual seja, estender a aplicação da Política Estadual do Biometano também para o biogás (RIO GRANDE DO SUL, 2018).

RENOVABIO

De acordo com o site do Ministério de Minas e Energia (MME), o RENOVABIO (Política Nacional de Biocombustíveis) é:

Uma política de Estado que objetiva traçar uma estratégia conjunta para reconhecer o papel estratégico de todos os tipos de biocombustíveis na matriz energética brasileira, tanto para a segurança energética quanto para mitigação de redução de emissões de gases causadores do efeito estufa. Diferentemente de medidas tradicionais, o RenovaBio não propõe a criação de imposto sobre carbono, subsídios, crédito presumido ou mandatos volumétricos de adição de biocombustíveis a combustíveis (MME, 2018).

Essa nova política foi instituída pela Lei nº 13.576/2017 com o objetivo de empliar a produção de biocombustíveis no Brasil, por meio da previsão, da sustentação ambiental, econômica e social, e da compatibilidade com o crescimento do mercado. Desde este objetivo, busca-se uma contribuição dos biocombustíveis na minimização das emissões de gases de efeito estufa no país (MME – 2018).

A iniciativa do governo por meio do RenovaBio é no sentido de ampliar a oferta dos combustíveis renováveis em estreita sintonia com o crescimento do mercado. Desta forma, espera-se que a implementação desta política pública proporcione perspectivas ao mercado de biocombustíveis, em convivência harmônica com os combustíveis fósseis, por meio estímulos à inovação, gerando eficiência energética e ambiental de maneira incessante (MME – 2018).

RESUMO DOS RESULTADOS

O uso de fontes energéticas, dentre as quais se inclui o biogás, tem a sua difusão a depender de vários fatores determinantes. Um deles é a própria conscientização social, no sentido de compreender a necessidade de recuperação do potencial energético propicia não somente pelas empresas, mas por todo grupo residencial.

Tal intento vem sendo conseguido aos poucos, com a importante participação do governo na concessão de incentivos para substituição de fontes não renováveis, abrindo, assim, maior espaço para o conhecimento da viabilidade de utilização do biogás.

Em termos de composição, o biogás consiste em uma mistura gasosa, subproduto da biodigestão, e combustível. Trata-se, portanto, do resultado da digestão anaeróbia (fermentação que ocorre na ausência do oxigênio – O2).

Ao ser comparado a outros tipos de combustível de origem fóssil, o gás metano, elemento de maior concentração no biogás, apresenta menor capacidade de geração de poluentes atmosféricos por unidade de energia gerada. Por esta razão, é tido como um combustível limpo, que possui aplicabilidade extensa, indo desde o uso em equipamentos comerciais e industriais até a geração de energia.

Para uso do metano em veículos é preciso, inicialmente, separar as impurezas que tem o produto, já que estas possuem elementos que podem corroer os motores, prejudicando a sua vida útil (reduzindo-a), além de causar outros tipos de danos. O processo por meio do qual se faz a purificação do biogás, consistente em sua limpeza dos elementos que o integram, tem como produto final o biometano. Desse modo, o biometano é composto que decorre da concentração de biogás.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

A regulamentação de gás proveniente de biodigestores para uso em veículos é conferida atualmente no Brasil pela ANP por meio da Resolução nº 8/2015, que trata aspectos relativos ao biometano, assim compreendido o que é originado de resíduos orgânicos e produtos comerciais e agrossilvopastoris destinados ao uso veicular (GNV) e, também, às instalações comerciais e residenciais.

O uso de fontes energéticas, dentre as quais se inclui o biogás, tem a sua difusão a depender de vários fatores determinantes. Um deles é a própria conscientização social, no sentido de compreender a necessidade de recuperação do potencial energético propicia não somente pelas empresas, mas por todo grupo residencial.

Tal intento vem sendo conseguido aos poucos, com a importante participação do governo na concessão de incentivos para substituição de fontes não renováveis, abrindo, assim, maior espaço para o conhecimento da viabilidade de utilização do biogás.

Em termos de composição, o biogás consiste em uma mistura gasosa, subproduto da biodigestão, e combustível. Trata-se, portanto, do resultado da digestão anaeróbia (fermentação que ocorre na ausência do oxigênio – O2).

Ao ser comparado a outros tipos de combustível de origem fóssil, o gás metano, elemento de maior concentração no biogás, apresenta menor capacidade de geração de poluentes atmosféricos por unidade de energia gerada. Por esta razão, é tido como um combustível limpo, que possui aplicabilidade extensa, indo desde o uso em equipamentos comerciais e industriais até a geração de energia.

Para uso do metano em veículos é preciso, inicialmente, separar as impurezas que tem o produto, já que estas possuem elementos que podem corroer os motores, prejudicando a sua vida útil (reduzindo-a), além de causar outros tipos de danos. O processo por meio do qual se faz a purificação do biogás, consistente em sua limpeza dos elementos que o integram, tem como produto final o biometano. Desse modo, o biometano é composto que decorre da concentração de biogás.

No Brasil, a regulamentação de gás proveniente de biodigestores para uso em veículos é feita atualmente pela Agência Nacional do Petróleo – ANP por meio da Resolução nº 8/2015.

REFERÊNCIAS

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ZILOTTI, Hélcio Alexandre Rodrigues. Potencial de produção de biogás em uma estação de tratamento de esgoto de Cascavel para a geração de energia elétrica. Cascavel, PR: UNIOESTE, 2012.

[1] Engenheiro Civil pela Universidade Estadual de Goiás, Especialização em Gestão e Gerenciamento de Obras, Especialista em Logística e Modais de Transporte, Especialização em MBA em Engenharia da Qualidade e Produtividade.

[2] Doutor em Química.

Enviado: Junho, 2019.

Aprovado: Agosto, 2019.

 

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