- O processo é dividido em quatro estágios biológicos: hidrólise, acidogênese, acetogênese e metanogênese.
- Obtêm-se dois produtos principais: biogás (energia renovável) e digestato (fertilizante orgânico).
- A legalidade do digestato depende de ele atender aos critérios da UE para ser considerado um produto ou de ser classificado como resíduo.
- Contribui para a redução dos gases de efeito estufa ao capturar o metano dos resíduos orgânicos.
Você provavelmente já ouviu falar de "gás do pântano" ou se perguntou o que acontece com os restos de comida e o esterco que se acumulam no campo. Bem, tudo isso faz parte de um fascinante fenômeno natural chamado digestão anaeróbica, um processo biológico que, embora pareça mágica, é pura química e microbiologia trabalhando a todo vapor para transformar matéria orgânica em energia limpa e fertilizante de alta qualidade.
Embora atualmente o controlemos em plantas industriais por meio da biometanização para fins econômicos, esse processo ocorre espontaneamente em campos petrolíferos ou águas estagnadas. Essencialmente, consiste em permitir que uma legião de microrganismos se alimente da biomassa em um ambiente com pouco oxigênio , resultando em um combustível renovável e um resíduo altamente nutritivo para o solo.
As quatro etapas do processo biológico
Para que a matéria orgânica se transforme em gás, ela precisa passar por uma espécie de "linha de montagem" biológica composta por quatro fases críticas:
- Hidrólise: Este é o primeiro passo, onde as macromoléculas mais complexas (como proteínas, lipídios e polissacarídeos) são quebradas em partes mais simples, como açúcares ou álcoois. Aqui, atuam as exoenzimas das bactérias fermentativas, que, sendo facultativas, Eles não são exigentes quanto ao oxigênio..
- Acidogênese: Nessa fase, as bactérias acidogênicas pegam essas moléculas simples e as convertem em ácidos graxos voláteis de cadeia curta, hidrogênio e dióxido de carbono.
- Acetogênese: Aqui, o processo continua a ser aprimorado, transformando os produtos anteriores principalmente em ácido acético, CO2 e hidrogênio.
- Metanogênese: O selo mestre. As bactérias metanogênicas, que são anaeróbias estritas e muito sensíveis a mudanças de temperatura, transformam tudo isso em metano e dióxido de carbono.
Funcionamento e aplicações práticas
Quando queremos controlar esse processo em um biodigestor, primeiro ocorre uma fase aeróbica, na qual os microrganismos consomem o oxigênio disponível. Assim que o meio se torna hermético e sem ar, as bactérias anaeróbicas entram em ação. Esse sistema é incrivelmente eficiente, pois utiliza 90% da energia disponível na mistura, destinando apenas 10% ao crescimento bacteriano.
Este método é a solução ideal para o gerenciamento de resíduos da pecuária (chorume e estrume), resíduos urbanos e excedentes da indústria agroalimentar. A partir deste processo, obtemos dois produtos principais:
- Biogás: Uma mistura tipicamente composta por 70% de metano e 30% de dióxido de carbono, com traços de sulfeto de hidrogênio. Pode ser usada em caldeiras ou motores elétricos. Se passar por um processo de purificação, obtemos... biometano, que é praticamente idêntico ao gás natural. Fóssil, mas renovável.
- Resumo: É o resíduo líquido ou pastoso resultante. Por ser rico em nitrogênio, fósforo e potássio, funciona como um fertilizante orgânico de rápida absorção o que ajuda a recuperar solos danificados pelo cultivo intensivo.
O quadro legal e a classificação do digestato
Não se trata apenas de biologia; também envolve burocracia. Na Espanha, a digestão anaeróbica é um processo de tratamento codificado como R0302 pela Lei 7/2022. Dependendo do que está sendo digerido, como subprodutos animais impróprios para consumo humano (ABP), são necessárias autorizações administrativas específicas para operar legalmente.
Um ponto crucial é se o digestato é considerado um produto ou um resíduo. Para ser considerado um fertilizante da UE , ele deve estar em conformidade com o Regulamento (UE) 2019/1009 (especificamente a categoria CMC5). Caso não atenda a esses padrões, é classificado como resíduo de acordo com o código EWC relevante e deve ser gerenciado adequadamente por um operador autorizado de gestão de resíduos .
É fundamental não confundir digestato com material bioestabilizado . Este último provém de estações de tratamento mecânico-biológico de resíduos mistos e, ao contrário do digestato, não pode ser considerado um fertilizante ou produto, permanecendo estritamente classificado como resíduo segundo o código EWC 19 06 99.
Vantagens ambientais e econômicas
A implementação dessas usinas não só ajuda a cumprir as regulamentações, como também tem um enorme impacto positivo. Ao capturar o metano que normalmente escaparia para a atmosfera, reduzimos drasticamente os gases de efeito estufa . Além disso, o nitrogênio presente no digestato é muito mais facilmente absorvido pelas plantas do que o nitrogênio presente nos fertilizantes químicos, o que acelera o crescimento das culturas e previne a erosão dos solos férteis.
A biometanização representa uma oportunidade de ouro para fechar o ciclo do carbono, transformando um problema (resíduos) em uma solução energética e agrícola que permite às empresas economizar custos operacionais e melhorar sua pegada ecológica de forma sustentável.
Este sistema biológico abrangente permite que a matéria orgânica passe por fases de hidrólise, acidogênese, acetogênese e metanogênese para gerar biogás e digestato. Enquanto o primeiro serve como um combustível versátil ou biometano injetável, o segundo atua como um poderoso fertilizante orgânico, desde que as regulamentações legais e ambientais sejam cumpridas para evitar que seja tratado simplesmente como lixo.