Lixo urbano como fonte de energia

O excesso de lixo e o que fazer com ele é um problema constantemente retratado pela mídia e especialmente aqui na revista AuE Paisagismo Digital. No entanto, este problema está se tornando a solução para outro problema: a geração de energia.

O agravamento dos problemas ambientais em todo o globo indica que o uso de combustíveis fósseis como o petróleo e o gás natural devem ser substituídos por fontes renováveis de energia; os transtornos causados pela formação de grandes represas vêm tornando cada vez mais difícil a viabilização de empreendimentos de hidroeletricidade; alternativas como energia eólica e solar ainda são caras. Diante disso, surgem novas opções, dentre elas a utilização dos gases provenientes do lixo.

Do outro lado, a intensificação das atividades humanas nas últimas décadas tem gerado um acelerado aumento na produção de lixo urbano, tornando-se um grave problema para as administrações públicas. O aumento desordenado da população e o crescimento sem planejamento de grandes centros dificultam as ações de manejo dos resíduos além de que, o uso de lixões nas grandes cidades ainda é muito comum, o que acarreta problemas de saúde e ambientais. A decomposição da matéria orgânica promove a liberação do biogás, cujos principais constituintes são o gás carbônico e o metano, que corresponde a cerca de 50% e é um gás de efeito estufa, cuja emissão favorece o aquecimento global, além de gerar odores desagradáveis e oferecer riscos de explosão. No entanto, este gás possui alto teor calórico, fazendo com que seja uma interessante fonte de energia. Vejamos como isso ocorre:

Após dispostos nos aterros sanitários, os resíduos sólidos urbanos, que contém significativa parcela de matéria orgânica biodegradável, passam por um processo de digestão anaeróbia. O processo de digestão anaeróbia dos resíduos ocorre pela ação de microorganismos que transformam a matéria orgânica em um gás conhecido no Brasil como "biogás". O biogás gerado nos aterros sanitários é composto basicamente pelos seguintes gases: metano (CH₄), dióxido de carbono (CO₂), nitrogênio (N₂), hidrogênio (H₂), oxigênio (O₂) e gás sulfídrico (H₂S).

Pelas características dos resíduos sólidos no Brasil, o biogás gerado na maioria dos aterros sanitários apresenta elevada concentração de metano, acima de 55%, e de Dióxido de Carbono, acima de 30%.

Além de sua simples queima, estão sendo implantadas unidades de geração de energia elétrica. O biogás pode ser utilizado também em sistemas de calefação ou como combustível veicular, sendo que nesta última alternativa haverá a necessidade de instalação de uma unidade de beneficiamento para aumentar o teor de metano do biogás.

Para cada tonelada de resíduo disposto em um aterro sanitário são gerados em média 200 Nm³ de biogás. A geração de biogás é iniciada após alguns meses do início do aterramento de resíduos e continua cerca de 15 anos após o encerramento da atividade.

Para que seja possível a recuperação energética do biogás, um aterro sanitário deverá contar com os seguintes sistemas:

*Sistema de impermeabilização superior: este sistema deverá evitar a fuga do biogás para atmosfera. A cobertura superior dos aterros sanitários normalmente é feita com argila de baixa permeabilidade compactada;

*Poços de drenagem de biogás: estes poços, escavados na massa de resíduos, normalmente são feitos com brita e podem ser verticais ou horizontais. Alguns aterros sanitários adotam um sistema misto.

*Rede de coleta e bombas de vácuo: a rede de coleta de biogás leva o biogás drenado dos poços para a unidade de geração de energia elétrica. A rede coletora de biogás normalmente é constituída por tubos de polietileno de alta densidade e deve ser aterrada para evitar acidentes. As bombas de vácuo são importantes para compensar as perdas de carga nas tubulações e garantir uma vazão regular de biogás para a unidade de geração de energia elétrica.

*Grupos Geradores: estes equipamentos utilizam normalmente motores de combustão interna desenvolvidos especialmente para trabalharem utilizando o biogás como combustível. Também é possível a geração de energia elétrica através da utilização de turbinas.

A implantação de unidades de geração de energia elétrica em aterros sanitários deverá ser precedida de estudo de viabilidade técnica e econômica. Este estudo deverá obrigatoriamente indicar o potencial de geração de biogás no aterro sanitário, em função da quantidade e da composição dos resíduos aterrados e avaliar o custo de geração de energia elétrica comparando-o com o valor cobrado pela concessionária local.

Divulgue esta ideia. Pense no planeta e ajude as futuras gerações a ter uma vida melhor!

Fonte: Escola Nacional de Serviços Urbanos do IBAM e Ministério das Cidades