Geração de energia renovável e biocombustível a partir do bagaço de malte se torna possível graças à nova tecnologia

Com nova tecnologia, além do malte ser utilizado para geração de energia renovável, ele também é usado como biocombustível e biofertilizante

Um estudo realizado por quatro cientistas do Brasil e dois dos Estados Unidos mostrou, em detalhes, uma nova tecnologia que permite o ganho de energia renovável elétrica e térmica, bem como produção de biocombustível, obtido a partir do bagaço de malte quando submetido a um tratamento com ultrassom, e a um processo microbiológico que circunda o consumo de matéria orgânica e a produção de metano.

O pré-tratamento que o bagaço é submetido resultou num biogás com 56% de metano, 27% a mais ao obtido sem a aplicação do ultrassom.

Após ser transformado em metano, o biogás obtido pode ser utilizado como biocombustível em veículos, pois possui uma pegada de descarbonização, ou seja, uma utilização muito baixa de carbono quando comparada a de fontes fósseis tradicionais.

Com a queima do metano obtido a partir da tecnologia, ainda é possível desenvolver energia elétrica renovável e calor, em cogeradores, para ser utilizada pela própria indústria cervejeira.

Já o resíduo final do processo, é utilizado como biofertilizante, podendo ser aplicado para substituir os fertilizantes minerais.

Nova tecnologia de geração de energia foi desenvolvida dentro de uma universidade federal

Essa nova tecnologia que gera energia renovável e biocombustível foi desenvolvida no Biotar, Laboratório de Bioengenharia e Tratamento de Águas e Resíduos, da Faculdade de Engenharia de Alimentos da FEA, Unicamp, onde a líder do grupo de pesquisa, Tânia Forster Carneiro, também comanda um projeto apoiado pela FAPESP.

Também contribuem para o projeto a pós-doutoranda Luz Selene Buller e o doutorando William Sganzerla, dois bolsistas da FAPESP.

William comenta que os resíduos da indústria cervejeira são lignocelulósicos, ou seja, compostos por lignina, celulose e hemicelulose, possuem a parede celular de difícil acesso para os microrganismos que utilizam a digestão anaeróbia.

O estudo também levou em consideração as rotas de recuperação de energia em todo o processo, tendo como conclusão que, a energia a partir do biogás compensou 80% da energia que é necessária para o pré-tratamento com ultrassom e para a digestão anaeróbia, gerando um excesso de energia térmica superior a 50% quando comparado ao excesso de calor que seria obtido no processo sem aplicação do ultrassom.

“A barreira da tecnologia é submeter o bagaço de malte a um pré-tratamento limpo e que consuma pouca energia, pois um pré-tratamento com um alto consumo de energia não seria viável para aplicações em escala industrial.

Assim, a energia renovável gerada pela combustão do biogás será utilizada para o tratamento de ultrassom, ao passo que o calor produzido poderá ser utilizado nas indústrias para diversos processos que fazem uso de energia térmica.

Todas as considerações seguem os princípios de economia circular para produzir alimentos com baixa emissão de carbono”, relata Sganzerla.

Buller destaca ainda que a reciclagem de nutrientes e a geração de energia renovável são importantes estratégias para o desenvolvimento sustentável e para acelerar o processo de descarbonização na produção de alimentos.

Pesquisas e estudos detalhados

De acordo com Forster-Carneiro, um componente determinante para o artigo chamar a atenção da comunidade acadêmica foi o nível de detalhes nas medições do trabalho.

“Nós executamos todos os cálculos de todos os fluxos de entrada e saída. Demonstramos com detalhes que para cada tonelada de bagaço de malte é possível produzir 0,23 megawatt-hora em energia renovável.”

A pesquisa também apresenta o potencial de diminuir os gases de efeito estufa a partir da geração de energia renovável. A cientista comenta ainda que, há mais de cinco anos, tem estudado em conjunto com Michael Timko, docente do Worcester Polytechnic Institute (Massachusetts, Estados Unidos), que também é especialista em valorização de resíduos e coautor do artigo sobre esse assunto.

Este estudo, entre outros, surgiu a partir da boa relação da FEA-Unicamp com a indústria cervejeira, originada em visitas técnicas e doação de resíduos sólidos.

Essa unidade produtora de cerveja produz algo em torno de 120 a 250 toneladas de bagaço de malte semanais.

“Hoje em dia, a fábrica não cobra os resíduos, ela simplesmente faz a doação para a alimentação animal. No entanto, eles poderiam tratar o bagaço ao mesmo tempo em que produzem energia e biocombustível”, comenta Forster-Carneiro.

Efeitos da Política Nacional de Resíduos Sólidos

Sganzerla destaca os resultados iminentes da Política Nacional de Resíduos Sólidos (Lei 12.305, de 2010).

“Em algum momento, todas as empresas vão precisar submeter seus resíduos, que geram o biocombustível e a energia renovável, a um tratamento, bem como vão ter que começar a utilizar as tecnologias disponíveis.

Tecnicamente já é possível aplicar essas mudanças nas indústrias, em nossa pesquisa destacamos diversas possibilidades. Atualmente não há indústrias que façam esse tipo de tratamento nos resíduos em larga escala pois, por mais que a tecnologia de digestão anaeróbia exista e seja boa para resíduos, para os resíduos sólidos e lignocelulósicos estudos mais aprofundados ainda precisam ser ajustados.”