A energia do lixo

“A Energia do Lixo”
Uso de biogás para geração de energia
Autores: Daniel Mattos da Silva1, Ana Claúdia Ferreira Neves 2, Carlos Geovane
Nunes Magri 3, Marina Nakao Calmeto 4, Rommel Andrade de Souza5
1. Aluno do 1° ano do Ensino Médio do Centro de Educação Angher; 2. Aluna do 2°
ano do Ensino Médio do Centro de Educação Angher; 3. Aluno do 2° ano do Ensino
Médio do Centro de Educação Angher; 4. Aluno da 2° ano do Ensino Médio do Centro
de Educação Angher; 5. Professor de Biologia do Ensino Médio do Centro de
Educação Angher
[email protected]
Centro de Educação Angher
Palavra chave: Aterros sanitários, biogás, energia.
1. Introdução
A relação entre o ambiente e consumo é simples de ser feita, pois para
produzir qualquer produto é necessário insumo, na maioria dos casos, de recursos
naturais (extraídos da natureza), portanto quanto maior o consumo, maior são os
problemas causados, principalmente numa sociedade como a brasileira, consumista e
não eficiente. A ineficiência da produção e do consumo leva ao desequilíbrio da
natureza. Recursos naturais utilizado em exagero têm como consequência excesso de
lixo, que é gerado devido ao baixo re-aproveitamento e destinação inadequada,
gerando uma desorganização no sistema com consequências graves. Tomemos como
exemplo o lixo orgânico que produzimos.
Lixo orgânico é todo resíduo de origem vegetal ou animal, ou seja, todo lixo
originário de um ser vivo. Trata-se dos materiais que os seres vivos utilizam para sua
sobrevivência, que possuem prazos de validade e perdem suas propriedades e
características com o passar do tempo. Este tipo de lixo é produzido nas residências,
escolas, empresas e pela natureza. Podemos citar como exemplos de lixo orgânico:
restos de alimentos orgânicos (carnes, vegetais, frutos, cascas de ovos), papel,
madeira, ossos, sementes, etc. Este tipo de lixo precisa ser tratado com todo cuidado,
pois pode gerar consequências indesejadas para os seres humanos como, por
exemplo, mau cheiro, desenvolvimento de bactérias e fungos, aparecimento de ratos e
insetos. Nestes casos, várias doenças podem surgir, através da contaminação do solo
e da água.
Na decomposição do lixo orgânico são gerados compostos indesejados como
chorume, emissão de metano, de CO2 e de gases tóxicos. Se analisarmos a questão
do lixo através de leis científicas (nada se cria, nada se perde e tudo se transforma)
vamos perceber que as modificações na natureza serão cada vez maiores e mais
impactantes: o chorume é extremamente tóxico e contamina os cursos hídricos (lençol
freático, rios, igarapés); a emissão de gases tóxicos produz má qualidade do ar e
problemas respiratórios naqueles que inspiram; a emissão de CO 2 e de metano tornam
mais agudo o efeito estufa.
Não resta dúvida que a disposição final do lixo deva ser o aterro sanitário, pois é
a forma mais econômica e segura de dispor lixos domésticos. Acontece que os
princípios prévios para a implantação de um aterro, raramente são observados, como
escolha de terrenos com aquíferos subterrâneos profundos; compactação do solo para
garantir uma melhor impermeabilidade do solo; compactação prévia do próprio lixo
antes de ser levado para o aterro, a fim de ganhar área e se economizar no transporte;
previsão de caminhos para o chorume e o gás que serão gerados; previsão para
tratamento do chorume (caldo altamente orgânico proveniente da decomposição da
matéria orgânica do lixo); instalação de postos de monitoramento para verificar as
condições físicas, químicas e biológicas dos aquíferos subterrâneos devidas aos
líquidos provenientes dos lixos que são infiltrados no terreno etc. Assim a base do
aterro sanitário deve ser constituída por um sistema de drenagem de efluentes líquidos
percolados (chorume) acima de uma camada impermeável de polietileno de alta
densidade - P.E.A.D. sobre uma camada de solo compactado para evitar o vazamento
de material líquido para o mesmo, evitando a contaminação de lençóis freáticos e do
próprio solo. O chorume deve ser tratado e/ou recirculando (reinserido ao aterro)
causando assim uma menor poluição ao meio ambiente. Em seu interior deve possuir
um sistema de drenagem de gases que possibilite a coleta do biogás, que é constituído
por metano, gás carbônico(CO2) e água (vapor), entre outros. Este efluente deve ser
queimado ou beneficiado. Estes gases podem ser queimados na atmosfera ou
aproveitados para geração de energia. No caso de países em desenvolvimento, como
o Brasil, a utilização do biogás pode ter como recompensa financeira a compensação
por créditos de carbono ou CERs do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo, conforme
previsto no Protocolo de Quioto.
Baseado na produção do biogás nos aterros, nosso trabalho consiste em
demonstrar como a utilização desses gases produzido nos lixões pode ser
reaproveitada para a geração de energia elétrica, como já vem sendo discutido em
seminários, como ecos da Sardenha 2012 e utilizada no Aterro Sanitário Bandeirantes
de São Paulo entre outras. Resumidamente, os processos de produção de energia
nesses tipos de usinas funcionam da seguinte maneira: colocam-se camadas
sucessivas de lixo e terra sobre uma superfície impermeabilizada. Assim, ocorre uma
decomposição anaeróbica em biodigestores e todo o gás liberado é captado por meio
de drenos verticais e é levado para o processo de limpeza e desumidificação.
Posteriormente, o gás é pressurizado e encaminhado à central termoelétrica, onde a
queima do metano a 1000ºC produz energia térmica que movimenta os motores. A
energia mecânica é transformada em elétrica e tem tensão aumentada para chegar à
rede de distribuição.
Assim, o biogás produzido nos aterros sanitários para a geração de energia
elétrica apresenta vários benefícios como:
 Redução dos efeitos causados por odores desagradáveis à população no
entorno do aterro.
 Geração de energia economicamente correta;
 Há uma facilidade de obtenção de matéria-prima (sobretudo esterco de animais);
 Ocorre a reutilização de resíduos orgânicos;
 Ajuda na redução das emissões de gases estufa, pois o metano e o dióxido de
carbono, presentes em maior quantidade no biogás, são os principais gases poluidores
do meio ambiente e contribuem diretamente para o efeito estufa. O biogás é 21 vezes
mais poluente que o gás carbônico. Dessa forma, a geração de energia por meio da
utilização do biogás de aterros se enquadra nos quesitos de desenvolvimento
sustentável, visto que deixaria de ser lançada na atmosfera grande quantidade de
metano;
 O resíduo formado no biodigestor é utilizado como biofertilizante;
 Constitui uma obtenção de energia térmica e elétrica de baixo custo.
Com base nesses dados, é possível saber a potência energética disponível no
lixo e assim poder analisar a possibilidade de replicar a iniciativa de produção de
energia limpa em aterros sanitários de pequeno e grande porte espalhados pelo Brasil.
2. Objetivos
Fazer com que os alunos e os visitantes:
i)
Conscientizem sobre a importância do consumismo exagerado;
ii)
Conheçam o processo de tratamento do lixo no modo tradicional;
iii) Conheçam as formas de eliminação do lixo orgânico;
iv) O poder energético envolvido nos biogases;
v) Conheçam a nova técnica de obtenção energética;
vi) Entendam as possíveis consequências do lixo não tratado;
vii) Explanar pontos importantes de conscientização ambiental em várias instâncias;
viii) Compreender fatores antrópicos realizados pelo homem;
ix) Os efeitos dos gases estufa (CH4 e CO2) no ambiente;
x) Os efeitos causados pelo chorume e sua possível reutilização;
xi) Analisar as metas propostas por cientistas da substituição de formas de tratamento
de resíduos e caracterizá-las como viáveis ou não, econômicas ou não, agressivas ao
meio ambiente ou não;
xii) Entender o valor da interdisciplinaridade, no caso do trabalho, utilizando noções de
química, geografia, história e biologia que serão de grande auxílio, tanto na análise da
evolução das idéias sobre a importância do lixo, quando na viabilidade do tratamento
do mesmo;
3. Metodologia
Em um primeiro momento, utilizaremos banners explicativos e modelos
esquemáticos funcionais para exemplificação dos aterros sanitários, biodigestores e
produção de energia proveniente a partir de protótipos montados pelos autores. Tais
protótipos funcionais serão uma replica de um aterro sanitário, onde o mesmo retirará o
biogás para produção de energia elétrica em uma pequena usina termoelétrica. Assim
objetivamos mostrar como se dá o processo de tratamento deste gás produzido nos
lixões para poder ser reaproveitado para a produção de energia elétrica.
4. Resultados esperados
O resultado principal pretendido por nosso trabalho é fazer com que os visitantes
se conscientizem que aterros sanitários, que representam uma das alternativas mais
interessantes para a disposição final do lixo, e por meio de gestão eficiente dos
resíduos sólidos urbanos é possível aproveitar o potencial energético do biogás, pois
dispõem de técnicas de captação dos gases liberados através de dutos e queima em
flames, onde o metano, principal constituinte do biogás, é transformado em gás
carbônico, com potencial de aquecimento global cerca de 20 vezes menor e
conseqüentemente diminuir o consumo de combustíveis fósseis, reduzindo assim o
impacto ambiental e contribuindo para melhoria social e econômica.
5. Referências bibliográficas
1. Biogás, disponível em:< http://www.alunosonline.com.br/quimica/biogas.html>. Acesso
em: 23 abr. 2013.
2. Aterro
Sanitário,
disponível
em:<
http://www.brasilescola.com/biologia/aterro-
sanitario.htm>. Acesso em: 23 abr. 2013.
3. Queima
de
biogás,
disponível
em:<
http://revistapesquisa.fapesp.br/2009/11/01/eletricidade-do-lixo/>. Acesso em: 23 abr. 2013.
4. Utilização do lixo, disponível em:<http://www.itcp.unicamp.br/empirica/?q=node/35>.
Acesso em: 23 abr. 2013.
5. AMABIS, J. M.; MARTHO, G. R. Biologia, v. 1, 2. ed., São Paulo: Moderna, 2004.
6. AMBIENTE BRASIL – Ambiente Brasil. Coleta e disposição final do lixo. Disponível
em: <http://www.ambientebrasil.com.br/>. Acesso em: 23 abr. 2013.
7. Queima de biogás, disponível em:< http://maleficiosdolixo.blogspot.com.br/>. Acesso
em: 23 abr. 2013.
8. Queima de biogás, disponível em:<
http://www.revistatae.com.br/noticiaInt.asp?id=4668>. Acesso em: 23 abr. 2013.
9. BRASMETANO – Brasmetano. Motogeradores a biogás. Disponível em
http://www.brasmetano.com.br/. Acesso em: 23 abr. 2013.
10. Dissertação, Trabalho de Graduação Interdisciplinar, apresentado ao Curso de
Engenharia Mecânica, da Escola de Engenharia da Universidade Presbiteriana
Mackenzie, como requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em Engenharia
Mecânica, São Paulo, 15 de Novembro de 2007.
11. YURA, D.; TURDERA, M. V. Estudo da viabilidade de um biodigestor no município
de
Dourados. (Trabalho de pesquisa). Universidade Estadual do Mato Grosso do Sul,
UEMS, 2006.
12. TOLMASQUIM, M. T. Fontes Renováveis de Energia no Brasil – Editora
Interciência, 515p., Rio de Janeiro, 2003.