Estudo do aproveitamento energético de resíduos orgânicos

Aliado ao crescimento populacional e ao desenvolvimento das cidades, a geração exponencial de resíduos é uma das problemáticas mundialmente discutidas. Nessa perspectiva, de acordo com o Panorama dos Resíduos Sólidos da Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais (ABRELPE), no Brasil, foram gerados, aproximadamente, 81,8 milhões de toneladas de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) em 2021, cuja coleta chegou a 93% desse total, equivalentes a pouco mais de 76 milhões de toneladas coletadas, dos quais apenas 46,4 milhões de toneladas, 61% do coletado, foi disposto em aterros sanitários (ABRELPE, 2022). Sabendo que o desperdício de alimento é uma problemática, a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS) em seus objetivos prevê o aproveitamento energético dos resíduos (BRASIL, 2010). Assim, os resíduos alimentares apresentam uma alta umidade e componente de orgânicos com boa biodegradabilidade, e sugerem um grande potencial de recuperação energética, haja vista que a fração orgânica desperdiçada é rica em biomassa. Além disso, podem garantir a diminuição de resíduos orgânicos em aterros sanitários (DAI et al., 2013; LI et al., 2018). Dados do Índice de Desperdício Alimentar lançado pelo Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA), em 2021, demonstraram que o desperdício de alimentos a nível mundial chegou a cerca de 931 milhões de toneladas, no Brasil esse valor ficou estimado em 12 milhões de toneladas (PROGRAMA DAS NAÇÕES UNIDAS PARA O AMBIENTE, 2021). O aproveitamento energético ligado ao RSU dar-se através de vários processos: a digestão anaeróbia, incineração, gaseificação e pirolise, além de haver a compostagem como forma de reciclagem do RSU (PALERMO; BRANCO; FREITAS, 2020). Assim, levando em consideração a digestão anaeróbia, ao buscar-se a eficiência energética, objetiva-se alcançar a total transformação da matéria orgânica em metano, com baixo gasto energético e que resulte em uma maior eficiência energética disponível dos resíduos orgânicos (HARTLEY; LANT, 2006). Com aumento do desperdício de alimento e sabendo que grande parte dessa fração vai para aterros sanitários, a digestão anaeróbia surge como alternativa de controle da poluição ambiental. A digestão ocorre na ausência de oxigênio, onde haverá a degradação da matéria orgânica por meio dos microrganismos anaeróbios. É um processo complexo dos quais estruturas orgânicas complexas se modificam a estruturas mais simples, digerindo por sua vez, gorduras, carboidratos e proteínas (GUERI et al., 2018; SATTLER, 2011). Além disso, gera-se como subproduto o biogás que possui alto potencial energético devido ser composto de 60% a 70% de gás metano (CH 4 ) e outros componentes como gás carbônico (CO 2 ), sulfeto de hidrogênio (H 2 S), entre outros (CLEVES et al., 2016; LI et al., 2018; GUERRA, 2020; CARVALHO, 2017; KARLSSON et al.,2014). Dessa maneira, estudos em projetos de aproveitamento energético, como o uso do biogás advindo da digestão anaeróbia de resíduos orgânicos, passam a ganhar importância devido aos impactos negativos da destinação inadequada desse tipo de resíduo, além de outros fatores (LIMA, 2016). Diante disso, buscam-se metodologias que possam quantificar o potencial de metano em frações orgânicas advindo do biogás, a fim de identificar o aproveitamento energético do mesmo. Assim, o teste de Potencial Bioquímico de Metano (BMP- Biochemical Methane Potential Test) surge para mensurar a fração do gás metano e a biodegradabilidade da matéria-prima durante processo de digestão. O BMP é um teste clássico, originalmente, desenvolvido para avaliar a biodegradabilidade de compostos orgânicos solúveis, mas também aplicado a compostos moído e insolúvel finamente sólido (MORAIS JUNIRO, 2006). O teste permite verificar a possibilidade de avaliar taxas de substrato e inóculo, verificar o tempo necessário para a estabilização do meio e mensurar o valor energético de um reator anaeróbio a partir do biogás produzido. Wang et al. (2015), afirmam que a padronização do teste é essencial para a sua eficácia, com isso existem metodologias que realizam essa padronização, porém entre elas é difícil a comparação de resultados (WANG, 2015; RAPOSO et al. 2011). Esse projeto pretende avaliar resíduos alimentares gerados na produção de alimentos e pós-consumo do restaurante Universitário da Universidade Federal do Pará como fonte de energia na produção de biogás.