Produção de biogás a partir de resíduos orgânicos: uma solução biotecnológica para energia sustentável
Objetivo: Analisar como a produção de biogás por meio da digestão anaeróbia de resíduos orgânicos pode ser considerada uma alternativa biotecnológica eficiente para geração de energia limpa, contribuindo para os objetivos da ODS 7.
Ana Clara Gomes Vieira
Aluna de graduação em Biotecnologia, Universidade de São Paulo.
Atualmente, um dos grandes desafios da sociedade é encontrar formas de produzir energia sem agravar os impactos ambientais. O uso de combustíveis fósseis, além de ser limitado, está diretamente relacionado à emissão de gases de efeito estufa. Nesse contexto, a ODS 7, proposta pelas Nações Unidas, reforça a necessidade urgente de garantir fontes de energia limpas, acessíveis e sustentáveis. É nesse cenário que o biogás se destaca como uma alternativa promissora.
O biogás é um combustível renovável produzido a partir da decomposição de matéria orgânica na ausência de oxigênio, em um processo chamado digestão anaeróbia. Esse gás é composto principalmente por metano (CH₄), que é o mesmo componente presente no gás natural, o que permite seu uso para geração de energia térmica e elétrica. Esse processo pode ocorrer naturalmente, mas é frequentemente realizado de forma controlada em biodigestores, o que aumenta sua eficiência e permite melhor aproveitamento energético (CHERNICHARO, 2007).
Figura 1 — Esquema do processo de biodigestão. Fonte: AGUILAR, 2021.
A
produção de biogás está diretamente ligada à biotecnologia, já que depende da ação de microrganismos para acontecer. Esse processo ocorre em quatro etapas, chamadas de hidrólise, acidogênese, acetogênese e metanogênese. Na hidrólise, compostos orgânicos mais complexos, como carboidratos, proteínas e lipídios, são quebrados em moléculas menores. Depois, na acidogênese, essas moléculas são transformadas em ácidos graxos, dióxido de carbono (CO₂) e hidrogênio (H₂). Em seguida, na acetogênese, esses compostos são convertidos principalmente em acetato, CO₂ e H₂. Por fim, na metanogênese, arqueias transformam o acetato ou o CO₂ e o H₂ em metano (CH₄), que é o principal componente do biogás. Esse conjunto de reações biológicas mostra como a biotecnologia utiliza sistemas vivos para gerar produtos úteis, neste caso, energia (CHANDRA; TAKEUCHI; HASEGAWA, 2012).
Além disso, é possível melhorar ainda mais a eficiência da produção por meio de estratégias biotecnológicas, como a seleção de microrganismos mais eficientes e a combinação de diferentes resíduos orgânicos. Essas técnicas permitem aumentar a produção de metano e tornar o processo mais estável e viável em larga escala (APPELS et al., 2008).
A importância do biogás vai além da geração de energia. Ele também contribui para a redução de resíduos, já que reaproveita materiais que normalmente seriam descartados, como restos de alimentos, esterco e resíduos agrícolas. Isso reduz a poluição ambiental e diminui a emissão de gases nocivos. Além disso, em comunidades rurais ou regiões com acesso limitado à energia, o uso de biodigestores pode representar uma solução acessível e eficiente, promovendo maior autonomia energética.
Diante disso, torna-se evidente a necessidade de expandir o uso de fontes como o biogás. Com o aumento da população e da demanda energética global, torna-se cada vez mais necessário investir em alternativas sustentáveis. A digestão anaeróbia se destaca como uma das tecnologias mais promissoras para integrar produção de energia e tratamento de resíduos, sendo uma estratégia importante para um futuro mais sustentável (WARD et al., 2008). Diante dos desafios energéticos atuais, investir em tecnologias como a produção de biogás não é apenas uma alternativa, mas uma necessidade para construir um modelo energético mais sustentável e alinhado com os objetivos da ODS 7.
Referência:
AGUILAR, Tarsila Zandoná. Implantação e avaliação de biodigestor para aproveitamento de biogás e biofertilizante nas zonas urbana e rural de Boa Vista – RR. 2021. 59 f. Dissertação (Mestrado em Recursos Naturais) – Universidade Federal de Roraima, Boa Vista, 2021.
APPELS, L. et al. Principles and potential of the anaerobic digestion of waste-activated sludge. Progress in Energy and Combustion Science, v. 34, n. 6, p. 755–781, 2008.
CHANDRA, R.; TAKEUCHI, H.; HASEGAWA, T. Methane production from lignocellulosic agricultural crop wastes: a review. Biotechnology Advances, v. 30, n. 6, p. 1343–1352, 2012.
CHERNICHARO, C. A. L. Princípios do tratamento biológico de águas residuárias: reatores anaeróbios. Belo Horizonte: UFMG, 2007.
UNITED NATIONS. Sustainable Development Goal 7: Affordable and Clean Energy. Disponível em: https://sdgs.un.org.
WARD, A. J. et al. Optimisation of the anaerobic digestion of agricultural resources. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 12, n. 3, p. 592–606, 2008.
