Biogás: a revolução sustentável da indústria de cana-de-açúcar

Você sabia que o biogás está ganhando força como uma alternativa sustentável e promissora nesse setor de cana-de-açúcar ? No artigo, o autor explora o incrível crescimento do biogás na indústria canavieira, destacando as empresas envolvidas e as perspectivas futuras desse caminho energético.

Heleno Quevedo  | Colunista do Portal Energia e Biogás — Nos últimos anos, o setor sucroenergético brasileiro tem se destacado como uma importante fonte de energia renovável. Neste artigo, exploraremos o crescimento do biogás produzido a partir da cana-de-açúcar, destacando algumas pesquisas promissoras que apontam excelentes resultados sobre a digestão anaeróbia e sua capacidade de produzir energia limpa em larga escala.

Na pesquisa de VOLPI, FUESS & MORAES (2023), energia por meio da digestão anaeróbia tornou-se a abordagem de gerenciamento de resíduos mais atraente em plantas industriais modernas de cana-de-açúcar, porque tanto a adequação ambiental quanto o fornecimento de energia limpa derivada do biogás podem ser atendidos com sucesso.

Pesquisas recentes têm mostrado particularmente os benefícios energéticos da codigestão de resíduos em biorrefinarias de cana-de-açúcar, o que aumenta significativamente a produção de biogás. A recuperação do biogás a partir da codigestão de resíduos tem se confirmado cada vez mais como uma alternativa atraente para a geração de energia em biorrefinarias de etanol de 1G2G, mantendo a produção o ano todo e constituindo uma fonte robusta de biometano, com grande potencial para ser usado tanto como biocombustível na frota da usina, como para substituir o gás natural por injeção na rede.

A produção de etanol de cana-de-açúcar gera cerca de 360 bilhões de litros de vinhaça, um efluente líquido com demanda química média de oxigênio (DQO) de 46.000 mg/L. A vinhaça ainda contém cerca de 11% da energia original do caldo da cana, mas essa energia química é diluída. Este resíduo, geralmente descartado ou aplicado na fertirrigação, é um substrato adequado para a digestão anaeróbia, de acordo com DE CARVALHO, et al (2023). Com um potencial de biometano variando de 215 a 324 L de metano produzido por quilograma de matéria orgânica na vinhaça, a digestão anaeróbia pode melhorar a produção de energia das biorrefinarias de cana-de-açúcar. Ao mesmo tempo, o digestato residual ainda pode ser usado como um aditivo agrícola, aplicado pela fertirrigação.

Para GONG & LUNELLI (2023), a utilização de resíduos orgânicos agroindustriais e urbanos para a produção de energia parece ser uma das opções mais atrativas para o futuro da oferta de energia. A digestão anaeróbia é um processo promissor para tratar resíduos orgânicos e produzir biogás. No entanto, ainda é necessário aprimorar a tecnologia associada à sua produção, adequando-a a uma escala eficiente, segura e competitiva.

Afinal, o que é biogás e biometano?

O biogás é um combustível produzido a partir da decomposição de matéria orgânica, como resíduos da cana-de-açúcar gerados no processo de produção de açúcar e etanol. Esse gás pode ser transformado em biometano, um biogás com teor de metano equivalente ao gás natural, mas com uma pegada de carbono significativamente menor. O biometano pode ser utilizado como substituto do diesel e do gás natural, reduzindo as emissões de CO₂ em até 95% quando comparado aos combustíveis fósseis.

Crescimento e diversificação do biogás no setor sucroenergético

De acordo com a Associação Brasileira do Biogás (ABiogás), nos próximos cinco anos, 65 novas plantas de biometano devem entrar em operação no Brasil, somando-se às mais de 750 plantas de biogás já em funcionamento. Empresas como Adecoagro, Cocal, Tereos e Raízen já estão produzindo biogás em suas usinas. Essa diversificação da oferta de renováveis no setor sucroenergético fortalece a contribuição para a descarbonização da matriz energética brasileira.

Para a União da Indústria de Cana-de-Açúcar e Bioenergia (Unica) o biogás irá melhorar a eficiência ambiental no processo de produção do etanol. 

Benefícios ambientais e econômicos

A produção de biogás e biometano a partir dos resíduos da cana-de-açúcar traz diversos benefícios. Além de ser uma fonte de energia limpa e renovável, o biometano é uma alternativa aos combustíveis fósseis, ajudando a reduzir as emissões de CO₂. Mais de 5% do diesel consumido no Brasil é utilizado no setor sucroenergético, e o biometano tem o potencial de substituir parte desse consumo, melhorando a eficiência ambiental no processo de produção do etanol em até quatro vezes.

Perspectivas futuras e tendências de expansão
O Plano Decenal de Expansão de Energia (PDE 2032) estima um potencial de 2,1 GW médios de geração de eletricidade até 2032 e na produção de biometano a partir dos resíduos da cana-de-açúcar seria suficiente para suprir cerca de 20% da demanda de diesel puro do setor agropecuário. 

Como a cana-de-açúcar está se tornando uma poderosa geradora de biogás no Brasil?

O biogás produzido a partir da cana-de-açúcar tem ganhado escala e relevância na matriz energética brasileira. O setor sucroenergético tem diversificado sua oferta de renováveis, incluindo o biogás ao lado do etanol e da bioeletricidade. A produção de biometano a partir do biogás apresenta vantagens ambientais significativas, como a redução das emissões de CO₂, e benefícios econômicos, como a possibilidade de substituição do diesel.

Com a entrada em operação de novas plantas de biometano nos próximos anos, o setor canavieiro se consolida como um vetor para o aproveitamento de resíduos e uma indústria orientada ao mercado, contribuindo para um futuro mais sustentável e promissor.

Referências consultadas

• DE CARVALHO, Júlio Cesar et al. Biomethane Production from Sugarcane Vinasse in a Circular Economy: Developments and Innovations. Fermentation, v. 9, n. 4, p. 349, 2023. DOI: 10.3390/fermentation9040349

• GONG, Rosana; LUNELLI, Betania Hoss. Exergy Analysis of Biogas Production from Sugarcane Vinasse. BioEnergy Research, p. 1-9, 2023. DOI: 10.1007/s12155-022-10558-3

• MORAES, Bruna S.; ZAIAT, Marcelo; BONOMI, Antonio. Anaerobic digestion of vinasse from sugarcane ethanol production in Brazil: Challenges and perspectives. Renewable and Sustainable energy reviews, v. 44, p. 888-903, 2015. DOI: 10.1016/j.rser.2015.01.023 

• VOLPI, Maria Paula C.; FUESS, Lucas T.; MORAES, Bruna S. Economic performance of biogas production and use from residues co-digestion in integrated 1G2G sugarcane biorefineries: Better electricity or biomethane?. Energy Conversion and Management, v. 277, p. 116673, 2023. DOI: 10.1016/j.enconman.2023.116673

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A coluna Biogás em Pauta aborda diferentes temáticas relacionadas com o processo de produção de biogás, destacando a relação com fatores ambientais, sociais, econômicos e corporativos.

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