Biogás: alternativa em prol da sustentabilidade

© Fraunhofer IGB

Em entrevista ao DWIH São Paulo, Barbara Waelkens, pesquisadora do Fraunhofer IGB, falou sobre um projeto Brasil-Alemanha que desenvolve em parceria com a Sabesp em solo brasileiro. Sua essência está na geração de energia através de rejeitos como o próprio lodo de esgoto.

Pensar as diversas atividades do dia a dia sem energia é inimaginável. E, para garantir que ela seja limpa e alinhada à política de preservação ambiental, o setor energético vem apresentando uma evolução contínua. No campo das renováveis, a energia produzida por turbinas eólicas, painéis solares e usinas de biomassa ganha cada vez mais espaço, ao lado da energia hidrelétrica.

O desenvolvimento e a introdução de tecnologias para o uso de fontes renováveis no mercado ​​trazem inúmeras vantagens. Em parte, a propagação de energias renováveis ​​e descentralizadas permite a substituição de combustíveis fósseis, com efeitos positivos para o clima e o meio ambiente. Além disso, dependências externas são minimizadas e ativos locais são aproveitados.

“Fontes de energia não tradicionais, como resíduos e lodo de esgoto, por exemplo, são utilizadas para gerar energia. Com isso, as empresas obtêm novas fontes de receita e são motivadas para otimizar seus processos – também no contexto da economia circular. O uso de energia renovável permite ainda a resiliência em regiões inteiras. Mercados isolados, tais como Roraima ou Acre no Brasil, poderiam ser supridos com mais segurança por fontes de energia renováveis”, comenta Barbara Waelkens, pesquisadora do Instituto Fraunhofer de Engenharia de Interfaces e Biotecnologia (Fraunhofer IGB), que faz parte do projeto  “Beneficiamento de Biogás gerado em ETE (Estação de  Tratamento  de  Esgoto) para Utilização como Combustível Veicular”, uma parceria Brasil-Alemanha entre o Fraunhofer IGB e a Sabesp (Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo).

O projeto contempla um processo, no qual o biogás gerado no tratamento do esgoto passa por um sistema de remoção das impurezas, umidade e aumento da concentração de metano.  O resultado é um combustível, o biometano, que pode ser usado no lugar da gasolina, do álcool e do GNV (gás natural veicular).

Waelkens esteve no Brasil no início de outubro de 2019 para participar, por intermédio do Centro Alemão de Ciência e Inovação (DWIH São Paulo) do Congresso Brasil-Alemanha de Inovação, momento no qual compartilhou experiências desse projeto.   Desde abril de 2018, a Sabesp utiliza o biogás gerado no tratamento do esgoto para movimentar sua frota de 20 veículos em Franca (SP). Atualmente, não se tem conhecimento de outro projeto desta magnitude para produção de biometano para uso veicular, gerado a partir do tratamento de biogás resultante do tratamento de esgoto na América Latina.    Segundo Waelkens, o projeto foi concluído com sucesso e a instalação está em fase de demonstração há mais de um ano, pois ainda há um desafio que se deparou na legislação. “Não há lei por parte da ANP (Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis) que permita a venda dessa energia”, explicou.

A pesquisadora complementa que na Alemanha há quase nove mil plantas de produção de biogás, a maioria de energia elétrica. “Esse cenário nos mostra que, enquanto a Alemanha já possui um mercado estabelecido, o Brasil dá seus primeiros passos, mas com grande potencial”, declarou.

Em entrevista ao DWIH São Paulo, Waelkens deu insights sobre esse importante momento do setor energético.

Como está o setor energético na Alemanha?

Na Alemanha, as energias renováveis ​​são caracterizadas principalmente por sua natureza descentralizada, passando de coletores solares em telhados particulares a instalações eólicas offshore e usinas de biogás na agricultura. No final de 2018, por exemplo, módulos fotovoltaicos com uma potência nominal de 45,9 GW estavam distribuídos em mais de 1,6 milhão de instalações na Alemanha (Fraunhofer ISE, 2019). Em 2017, a capacidade elétrica instalada gerada pela produção de biogás era de aproximadamente 4,5 GW (FNR, 2018), distribuída em 8.700 sistemas. A capacidade média de uma instalação é de 30-550 kW. Essas usinas são responsáveis por quase 35% da geração bruta de eletricidade na Alemanha (UBA, 2019).

Como as novas tecnologias podem trazer benefícios ao setor de energia?

A produção descentralizada de energias renováveis ​​traz várias oportunidades de negócios para fabricantes de instalações, novos produtores de energia, operadoras estabelecidas e consumidores de energia. Além das oportunidades óbvias de negócios, como a instalação e a manutenção preventiva de novos componentes através da gestão digitalizada, novos modelos de operação podem auxiliar geradores de energia não tradicionais a produzir com eficiência. Assim, não apenas novos mercados e empregos podem ser criados, como também novas infraestruturas para regiões inteiras. Outros mercados, como a agricultura para a produção de biomassa, a tecnologia de medição e o gerenciamento de redes de eletricidade e gás, também podem se beneficiar da disseminação das energias renováveis ​​descentralizadas.

A possibilidade de implantar soluções personalizadas ou regionalmente apropriadas permite o uso otimizado dos recursos locais. O uso de biogás na cervejaria, na estação de tratamento de águas residuais ou na fazenda, a instalação de energia solar no telhado de uma escola, bem como um parque eólico em Natal ou no Mar do Norte – tudo isso se tornou possível com recursos que não eram utilizados anteriormente.

O que o setor energético ou a sociedade podem esperar desses novos negócios? Quais desafios existem?

Como as energias renováveis são geradas de forma ​​descentralizada, é necessário repensar o modelo de negócios, visto que o antigo, dos grandes fornecedores tradicionais de energia, não é mais apropriado. Em vez disso, os produtores descentralizados ou locais de energia precisam considerar novos modelos de negócios e lidar com questões como o recebimento, a distribuição e a remuneração da energia, bem como o controle de qualidade. Esses itens devem ser financeiramente viáveis ​​e tecnicamente realizáveis, tanto ​​para o produtor individual de energia quanto para o operador da rede.

O primeiro desafio é técnico e não deve ser subestimado. Este consiste em garantir a qualidade da energia renovável produzida em cada planta descentralizada. Equipamentos bons e acessíveis no mercado local, bem como uma engenharia de qualidade são decisivos não apenas para o funcionamento das instalações, mas também para o sucesso dos modelos de negócios.

Na produção de eletricidade, o maior e mais importante desafio é certamente a estabilidade da rede. As energias solar e eólica alimentam a rede e cabe às “usinas virtuais” a tarefa de regular a oscilação produzida de tal maneira que a eletricidade seja fornecida de forma contínua e segura. Tecnologias como “Power to X” visam equipar essa “usina virtual” para que a energia elétrica possa ser armazenada química, bioquímica ou fisicamente e fornecida sob demanda.

Um dos desafios técnicos na produção de biometano é atender aos padrões da rede de gás natural, como às taxas de pressão e à concentração de metano. Devido à origem biogênica e às tecnologias de tratamento de alta qualidade hoje disponíveis, o conteúdo de metano no biometano é maior do que em algumas redes de gás natural, necessitando eventualmente de ajustes.

Como os novos negócios podem atingir o setor de energia?

Na minha opinião, existem várias oportunidades para se construir novos negócios e modelos de negócios. Em particular, vejo oportunidades interessantes na implementação de inovações para negócios regionais “business to business”. Nesse setor, as limitações pela legislação não são tão rigorosas quanto ao fornecimento de energia e combustível para a população, sendo eventualmente mais fácil estabelecer-se um acordo contratual. Um pequeno fabricante de biometano pode, por exemplo, fornecer este biometano a uma empresa vizinha que o utiliza como combustível para sua frota.

Por Ana Paula Katz Calegari