PROFESSOR

PAULO CESAR

PORTAL DE ESTUDOS EM QUÍMICA
 

DICAS PARA O SUCESSO NO VESTIBULAR: AULA ASSISTIDA É AULA ESTUDADA - MANTER O EQUILÍBRIO EMOCIONAL E O CONDICIONAMENTO FÍSICO - FIXAR O APRENDIZADO TEÓRICO ATRAVÉS DA RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS.

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Biogás

 

Biogás
 

 

Biogás é um tipo de mistura gasosa de dióxido de carbono e metano produzida naturalmente a partir de biomassa e/ou da fração biodegradável de resíduos (derivada de resíduos de produção vegetal (como restos de cultura), de produção animal (como esterco e urina) ou da atividade humana (como fezes, urina e resíduos doméstico) em meio anaeróbico pela ação de bactérias em matérias orgânicas, que são fermentadas dentro de determinados limites de temperatura, teor de umidade e acidez.

Pode ser produzido artificialmente com o uso de um equipamento chamado biodigestor anaeróbico.

O metano, principal componente do biogás, não tem cheiro, cor ou sabor, mas os outros gases presentes conferem-lhe um ligeiro odor desagradável.

 

+ BIOGÁS

É o gás gerado pelo processo de digestão anaeróbica de biomassa. Pode ser utilizado no fogão, como combustível, ou para gerar energia elétrica.


Esquema de como pode ser obtido o biogás, por um processo de digestão anaeróbica. Além do gás, ainda é produzido um excelente fertilizante natural, rico em matéria orgânica e sais minerais.

Composição química:


 
  • metano (CH4): 60% volume
  • dióxido de carbono (CO2): 35%
  • outros gases (como H2 e H2S): 5%
     
  •  

    É classificado como biocombustível por ser uma fonte de energia renovável.

    É constituído pela seguinte mistura de componentes:

    – Metano (50 – 75 %);
    – Dióxido de carbono (20 - 45 %);
    – Ácido sulfídrico (H2S), cujo teor varia com o teor em sulfato do substrato;
    – Outros componentes vestigiais. O biogás resulta da degradação biológica da matéria orgânica, por diversas espécies microbianas que funcionam em condições sintrópicas e simbióticas em anaerobiose.

     

    I. Utilização

    O biogás pode ser usado como combustível em substituição do gás natural ou do Gás Liquefeito de Petróleo (GLP), ambos extraídos de reservas minerais. O biogás pode ser utilizado para cozinhar em residências rurais próximas ao local de produção (economizando outras fontes de energia, como principalmente lenha ou GLP). Pode também ser utilizado na produção rural como, por exemplo, no aquecimento de instalações para animais muito sensíveis ao frio ou no aquecimento de estufas de produção vegetal.

    Pode ser usado também na geração de energia elétrica, através de geradores elétricos acoplados a motores de explosão adaptados ao consumo de gás.

     

    II. Condições Anaeróbicas

    As condições ótimas de vida para as bactérias anaeróbicas são:

    Inexistência de Ar

    O Oxigênio (O2) do ar é letal para as bactérias anaeróbicas. Se houver oxigênio no ambiente, as bactérias anaeróbicas paralisam seu metabolismo e deixam de se desenvolver. As bactérias aeróbicas (que utilizam o oxigênio em seu metabolismo) produzem dióxido de carbono (CO2) como produto final de sua respiração. As bactérias anaeróbicas produzem metano (CH4). Enquanto que o metano é um gás rico em energia química e, portanto, pode ser usado como combustível, o dióxido de carbono já está totalmente oxidado e não pode ser usado como combustível. Se o biodigestor não estiver hermeticamente vedado contra a entrada de ar, a produção de biogás não ocorre porque as bactérias anaeróbicas morrem e as aeróbicas sobrevivem. O biogás produzido será então rico em CO2 e não em metano. Assim, o biodigestor deve assegurar uma completa hermeticidade que cause uma completa falta de oxigênio em seu interior, isto é, a completa anaerobiose do ambiente necessária para o metabolismo das bactérias anaeróbicas.

     

    Temperatura adequada

    A temperatura no interior do biodigestor é um parâmetro importante para a produção de biogás. As bactérias que produzem metano são muito sensíveis a alterações de temperatura. Alterações de temperatura que excedam 45 graus celsius ou vão abaixo de 15 graus celsius paralisam a produção de biogás. Assim, outro papel do biodigestor também é o de assegurar certa estabilidade de temperatura para as bactérias.

     

    Nutrientes

    Os principais nutrientes dos micro-organismos são o carbono, nitrogênio e sais minerais. Fontes ricas de nitrogênio são os dejetos de animais (inclusive seres humanos). Fontes ricas de carbono são os restos de culturas vegetais. Os sais minerais presentes nos dejetos animais e resíduos vegetais são suficientes para a nutrição mineral das bactérias. No entanto, se não houver um adequado equilíbrio de compostos de carbono (que fornecem a energia) e de compostos nitrogenados (que fornecem o nitrogênio) não ocorrerá uma eficiente produção de biogás.

     

    Teor de água

    O material a ser fermentado deve possuir em torno de 90 a 95 % de umidade em relação ao peso. Tanto muita água quanto pouca água são prejudiciais. O teor da água varia de acordo com as matérias-primas destinadas à fermentação. Esterco de bovino (que possui em média 84% de umidade) precisa ser diluído em 100% de seu peso em água. Já o de suínos (com 19%) precisa de 130% de seu peso em água.

     

    III. Equivalência Energética

     

    Veja o infográfico

     

     

    Poder calorífico dos combustíveis

    Combustível

    Poder calorífico


     


     

    (kcal/kg)

    kj/kg

    Gasolina

    11.400

    47.800

    Óleo diesel

    10.700

    44.700

    Álcool combustível

    6.500

    27.200

    Gás liquefeito de petróleo

    11.600

    48.500

    Gás natural

    11.700

    49.000

     

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    Este site foi atualizado em 18/02/13