PROCESSOS DE PURIFICAÇÃO DO BIOGÁS ATRAVÉS DA REMOÇÃO DE CO2 – UM ESTUDO TEÓRICO
Resumo
A alta demanda energética mundial implica a busca de novos recursos e/ou otimizações de processos energéticos. Dentre este contexto renovável há a utilização do biogás como fonte alternativa, obtido através de processos orgânicos e bioquímicos podendo ser aplicado como gás combustível em substituição ao gás natural e na geração de energia como elétrica e térmica. Tal situação tende a elevar-se a partir do aumento da concentração de metano frente aos demais compostos interferentes, como o CO2, os quais podem ser removidos através de técnicas separativas como adsorção por diferença de pressão, absorção física ou química, criogenia e separação por membranas, tratando-se de processos bem estabelecidos na indústria química. Assim, o presente estudo apresenta estes contextos envolvendo o biogás como fonte energética renovável e um aprofundamento teórico baseado na literatura sobre as técnicas de remoção do CO2 (seu principal contaminante) sobre seus aspectos indispensáveis de funcionamento atrelados às questões de sustentabilidade.Referências
AGÊNCIA NACIONAL DO PETRÓLEO. Biometano. Disponível em: <http://www.anp.gov.br/wwwanp/biocombustiveis/biometano>. Acesso em: 09 mar. 2018.
ANDRIANI, D.; WRESTA, A.; ATMAJA, T. D.. A review on optimization production and upgrading biogas through CO2 removal using various techniques. Applied Biochemistry and Biotechnology, v.172, 2014.
ARAUJO, A. P. C.. Produção de biogás a partir de resíduos orgânicos utilizando biodigestor anaeróbico. Monografia (Graduação). Bacharelado em Engenharia Química, Universidade Federal de Uberlandia, Uberlandia, 2017.
BINDSLEV, N.. Drug-acceptor interaction: Modeling theorical tools to test and evaluate experimental equilibrium effects. Co-action Publishing, 2008.
BORBA, M. C. V.; GASPAR, N. F.. Um futuro com energia sustentável: iluminando o caminho. Rio de Janeiro: Academia Brasileira de Ciências, 2010.
BORSCHIVER, S. Mapeamento tecnológico para purificação de biogás e seu aproveitamento: panorama mundial e iniciativas nacionais. 2014. 9 f. Dissertação de Mestrado - Universidade Federal do Rio de Janeiro, RJ.
BRASIL. SECRETARIA NACIONAL DE SANEAMENTO AMBIENTAL. PROBIOGÁS. Guia técnico de aproveitamento energético de biogás em estações de tratamento de esgoto. Brasília: Ministério das Cidades, 2015.
CERVEIRA, G. Remoção de CO2 do Biogás por permeação de membranas. 2016. 154 f. Dissertação de Mestrado – Universidade Federal do Rio de Janeiro – RJ.
CHEN, S. Y.; VINH-TANG, H.; RAMIREZ, A. A.; RODRIGUE, D.; KALIAGUINE, S.. Membrane gas separation technologies for biogas upgrading. Royal Society of Chemistry Advances. v. 5. 2015.
COELHO, S. T.; et. al.. Tecnologias de produção e uso de biogás e biometano. São Paulo: IEE-USP, 2018.
COMPANHIA AMBIENTAL DO ESTADO DE SÃO PAULO. BIOGÁS. Disponível em: < http://cetesb.sp.gov.br/biogas/>. Acesso em: 06 mai. 2018.
DELAZARE, T. Desnitrificação de esgoto Sanitário tratado a nível secundário através de biofiltros submersos utilizando comparativamente Metanol e Metano como fonte de Carbono. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, 2004
DIRKSE, E.H.M.. Biogas upgrading using the DMT TS‐PWS® Technology. DMT Environmental Technology, Joure, The Netherlands, 2007
DUARTE, D. D. V.. Biogás no Brasil: desafios à implementação do biogás gerado a partir de biomassa de origem animal. Monografia (Graduação). Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2017.
DUPONT, F. H.; GRASSI, F.; ROMITTI, L.. Energias renováveis: buscando por uma matriz energética sustentável. Revista Eletrônica em Gestão, Educação e Tecnologia Ambiental, v.19, n.1, 2015.
FEROLDI, M.. Armazenamento de biogás purificado (biometano) na forma adsorvifda utilizando carvão ativado. Dissertação (Mestrado). Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Energia na Agricultura, Universidade Estadual do Oeste, Cascavel, 2017.
FERREIRA, J.. Produção de biogás e funcionamento de biodigestores no ensino de ciências. Monografia (Especialização). Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências. Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2013.
FNR. Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz. Fachagentur für nachwachsende Rohstofe e. V. (FNR), Leipzig, 2006.
GRANDE, C. A.. Advances in pressure swing adsorption for gas separation. International Scholarly Research Network Chemical Engineering, 2012.
GRANDE, C.. Biogas upgrading by pressure swing adsorption. Biofuels Engineering Process Technology, 2011.
GOLDEMBERG, J.; LUCON, O.. Energias renováveis: um futuro sustentável. Revista USP, n.72, 2007.
HABERT, A. C.; BORGES, C. P.; NOBREGA, R.. Processos de separação por membranas. Rio de Janeiro: E-papers, 2006
HAO, J.; RICE, P. A.; STERN, S. A.. Upgrading low-quality natural gas with H2S and CO2 selective polymer membranes: Part I. Process design and economics of membrane stages without recycle streams. Journal of Membrane Science, v.209, n.1, 2002.
HINTON, N.; STONE, R.. Laminar burning velocity measurements of methane and carbon dioxide mixtures (biogas) over wide ranging temperatures and pressures. Fuel, v.116, 2014.
JÖNSSON, O.; PERSSON, M. Biogas as transportation fuel. Regenerative Kraftstoffe, p. 37, 2003.
MAGALHAES, E. A.; SOUZA, S. N. M.; AFONSO, A. D. L.; RICIERI, R. P.. Confecção e avaliação de um sistema de remoção do CO2 contido no biogás. Acta Scientiarum Technology, v.26, n.1, 2004.
MIKI, R. E.. Biometano produzido a partir de biogás de ETEs e seu uso combustível veicular. Revista DAE. v.66, n.209, 2018.
MONREAL, D. A. C.; ZANZINI, J. C.; LINO, J. S.; SILVA, T. L.. Estudo sobre a eficiência energética de fontes renováveis no Brasil: Avaliação da utilização da biomassa da cana-de-açúcar na cogeração de energia elétrica no setor sucroenergético. In: XVII - ENCONTRO INTERNACIONAL SOBRE GESTÃO EMPRESARIAL E MEIO AMBIENTE - ENGEMA, São Paulo, 2015.
MULDER, M.. Basic principle of membrane technology. Kluwer Academic Publishers, 1991.
OLIVEIRA, R. D.. Geração de energia elétrica a partir do biogás produzido pela fermentação anaeróbia de dejetos em abatedouro e as possibilidades no mercado de carbono. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Universidade de São Paulo, São Carlos, 2009.
OSORIO, A. F.; TORRES, J. C.. Biogas purification from anaerobic digestion in a wastewater treatment plant for biofuel production. Renewable Energy, n.34, 2009.
PEREIRA, L. C.; BALBINO, M. V.; VIANA, L. S.; FARIAS, N. S. N.; XAVIER, M. R. R.; RAMOS, W. Q.; CORREIO, J. A. C.. Estudo comparativo de biogás produzido com resíduos animais. Revista Brasileira de Energias Renováveis. v.7, n.4, 2018.
PERRY, R. H.; CHILTON, C. H.. Manual de Engenharia Química, 5a.ed., Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1986.
PERSSON, M.. Evaluation of upgranding techniques for biogas. Rapport SGC 142, 2003.
PERSSON, M.; JONSSON, O.; WELLINGER, A.. Biogas upgrading to vehicle fuel standards and grid injection. IEA Bioenergy, 2006.
PROBIOGÁS. Guia Prático do Biogás - Geração e Utilização. 5ª, 2010.
RYCKEBOSCH, E., DROUILLON, M., VERVAEREN, H. - Techniques for transformation of biogas to biomethane: 5 ed. EUA: Elsevier Ltd, 2011. 1016 p.
SCHOLZ, M.; WESSLING, M.. Transforming biogas into biomethane using membrane technology. Renewable & sustainable energy reviews. n.17, 2013.
SUAREZ, P. A. Z.; MENEGHETTI, S. M. P.. 70º Aniversário do biodiesel em 2007: evolução histórica e situação atual no Brasil. Química Nova, v.30, n.8, 2007.
THRAN, D. et al., Biomethane, status and factors affecting market development and trade, IEA Bioenergy, Task 40 and Task 37 Joint Study, 2014.
WACKERNAGEL, M.; GALLI, A.. An overview on ecological footprint and sustainabel development: A chat with Mathis Wackernagel. International Journal of Ecodynamics, v.2, n.1, 2007.
ZBOJOVSKY, J.; MESZAROS, A.; LISON, L.; PAVLIK, M.. Renewable energy sources - biogas plants. In: INTENSIVE PROGRAMME - PERSPECTIVES FOR THE DEVELOPMENT OF LOW POWER SYSTEMS USING BIOMASS, 2014.
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