Biogás com resíduos da bananicultura

Biogás com resíduos da bananicultura

Produção de biogás com resíduos sólidos gerados na produção de bioetanol 
utilizando biomassa da bananicultura

Resumo do Artigo 

O artigo, com o título oiginal Biogas production from solid residues generated in bioethanol production using banana biomass, analisa a produção de biogás a partir de resíduos sólidos gerados na produção de bioetanol utilizando biomassa de banana, com foco na viabilidade desses resíduos para a geração de energia renovável. Santa Catarina, um dos principais produtores de banana no Brasil, gera aproximadamente 3.000 kg de pseudocaule, 650 kg de cascas e 350 kg de frutos rejeitados para cada 1.000 kg de bananas colhidas.

O estudo quantifica e caracteriza esses resíduos, revelando que as cascas de banana e a vinhaça (resíduo de caldo fermentado) possuem menor teor de sólidos totais e relações C:N (carbono:nitrogênio) favoráveis, resultando em um potencial bioquímico de metano (BMP) superior (260 mL CH₄ g SV^-1) em comparação ao bagaço do pseudocaule (201 mL CH₄ g SV^-1). No entanto, a vinhaça (resíduo de caldo fermentado) apresenta alto teor de sulfeto de hidrogênio, exigindo dessulfurização para uso seguro. Os resultados demonstram que esses resíduos têm um alto potencial de degradação, destacando sua viabilidade para a geração de biogás e contribuindo para a sustentabilidade na agricultura.

O artigo foi publicado na Brazilian Journal of Agricultural and Environmental Engineering, Volume 29, Number 3, March 2025.

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Autores (as) 

O artigo foi escrito pelos (as) autores (as):

• Gabriel R. Ribeiro - Universidade da Região de Joinville
• Ricardo L. R. Steinmetz -  Embrapa Suínos e Aves
• Elisabeth Wisbeck - Universidade da Região de Joinville

Principais Pontos de Destaque

• Potencial de Resíduos: O estudo enfatiza a quantidade significativa de resíduos gerados na produção de banana em Santa Catarina, incluindo pseudocaule, cascas e frutos rejeitados.
• Caracterização dos Resíduos: A análise detalha as características dos resíduos, como teor de sólidos totais e relações C:N, que influenciam a produção de biogás.
• Produção de Metano: As cascas de banana e a vinhaça demonstram um alto potencial para a produção de metano, com valores de 260 mL CH₄ g SV^-1 para cascas e 201 mL CH₄ g SV^-1 para o pseudocaule.
• Desafios da Vinhaça: A vinhaça (resíduo de caldo fermentado), apesar de seu potencial, apresenta altos níveis de sulfeto de hidrogênio, o que requer processos de dessulfurização para garantir a segurança no uso.
• Sustentabilidade: O artigo destaca a importância da utilização desses resíduos para a geração de biogás, contribuindo para a sustentabilidade e a eficiência energética na agricultura. 
• Relevância Econômica: A pesquisa sugere que a valorização dos resíduos da banana pode resultar em benefícios econômicos e ambientais, promovendo uma abordagem mais sustentável na produção agrícola.

Objetivo do Artigo

O objetivo do artigo foi quantificar e caracterizar os resíduos sólidos gerados na produção de bioetanol utilizando biomassa de banana, com foco na avaliação do potencial desses resíduos para a produção de biogás e metano. O estudo busca entender como esses resíduos, como o pseudocaule, as cascas de banana e a vinhaça (resíduo de caldo fermentado), podem ser utilizados de forma eficiente para a geração de energia renovável, contribuindo para a sustentabilidade na agricultura e a valorização dos subprodutos da bananicultura.

Metodologia Utilizada

A metodologia utilizada no estudo incluiu as seguintes etapas:

Coleta de Resíduos: Os resíduos sólidos gerados durante a produção de bioetanol a partir da biomassa de banana foram coletados, incluindo o pseudocaule, as cascas de banana e a vinhaça (resíduo de caldo fermentado).

Caracterização dos Resíduos: Os resíduos foram caracterizados em termos de composição química, teor de sólidos totais e relações C:N (carbono:nitrogênio) para avaliar suas propriedades e adequação para a produção de biogás.

Avaliação do Potencial de Produção de Metano (BMP): Foram realizados ensaios para medir o potencial bioquímico de metano dos diferentes resíduos, utilizando métodos de digestão anaeróbica para simular as condições de produção de biogás, de acordo com a norma VDI (2006).

Análise da Composição do Biogás: A composição do biogás gerado foi analisada para determinar as concentrações de metano e dióxido de carbono, avaliando se atendiam aos critérios para uso energético.

Modelagem da Cinética de Biogás: O modelo de Gompertz foi utilizado para descrever a cinética de produção de biogás a partir dos resíduos, permitindo uma análise quantitativa do processo.

Essas etapas permitiram uma compreensão abrangente do potencial dos resíduos de banana para a produção de biogás e sua viabilidade como fonte de energia renovável.

Resultados Encontrados

Os resultados encontrados no estudo incluem:

Produção de Metano: As cascas de banana e a vinhaça apresentaram um alto potencial para a produção de metano, com valores de 260 mL CH₄ g SV^-1para as cascas e 201 mL CH₄ g SV^-1 para o pseudocaule de banana.

Composição dos Resíduos: Os resíduos caracterizados mostraram um teor de sólidos totais mais baixo e relações C:N favoráveis (10-30:1), o que contribuiu para um maior potencial bioquímico de metano.

Desafios da Vinhaça: A vinhaça (resíduo de caldo fermentado) apresentou um alto teor de sulfeto de hidrogênio (0,0783%), o que requer processos de dessulfurização para garantir a segurança no uso do biogás gerado.

Viabilidade do Biogás: A composição do biogás produzido a partir dos resíduos atendeu aos critérios de utilização, com concentrações adequadas de metano e dióxido de carbono, destacando a viabilidade desses resíduos para a geração de energia.

Sustentabilidade: Os resultados indicam que o uso de resíduos da bananicultura para a produção de biogás não apenas contribui para a geração de energia renovável, mas também promove a sustentabilidade na agricultura, ao valorizar subprodutos que, de outra forma, poderiam ser descartados.

Esses resultados demonstram o potencial significativo dos resíduos de banana para a produção de biogás e metano, além de ressaltar a importância de sua utilização na busca por soluções energéticas sustentáveis.

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Conclusão

A conclusão do artigo destaca a importância da utilização de resíduos da bananicultura, como o pseudocaule, as cascas de banana e a vinhaça, na produção de biogás e metano, evidenciando seu potencial significativo como fontes de energia renovável. Os resultados obtidos demonstram que esses resíduos não apenas possuem características favoráveis para a digestão anaeróbica, mas também atendem aos critérios de qualidade para a geração de biogás, com concentrações adequadas de metano e dióxido de carbono.

A relevância do estudo se estende além da produção de energia, pois contribui para a sustentabilidade na agricultura, promovendo a valorização de subprodutos que, de outra forma, poderiam ser descartados. A pesquisa também aponta para a necessidade de processos de dessulfurização, especialmente no caso da vinhaça (resíduo de caldo fermentado), para garantir a segurança no uso do biogás.

Em um contexto mais amplo, a valorização dos resíduos da bananicultura pode levar a uma redução dos impactos ambientais associados ao descarte desses materiais, além de oferecer uma alternativa econômica para os produtores. Assim, o artigo não apenas contribui para o conhecimento científico sobre a produção de biogás, mas também propõe soluções práticas que podem ser implementadas na agricultura, promovendo uma abordagem mais sustentável e eficiente na utilização de recursos naturais.

Acesso ao artigo completo

Divulgação Científica: para informações mais detalhada da metodologia utilizada e dos valores do potencial de biogás, entre outras informações, acesse o artigo completo:

• DOI: 10.1590/1807-1929/agriambi.v29n3e282355

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