Sistema de membranas potencializa a produção de biometano na UD Itaipu

Sistema de membranas potencializa a produção de biometano na UD Itaipu

A solução tecnológica propõe para as plantas de biometano um equipamento com baixo custo de energia, manutenção simples e alto desempenho

Instalado na UD Itaipu, - Unidade de Demonstração localizada no complexo da Itaipu Binacional que realiza o tratamento de resíduos orgânicos e produção de biogás - a tecnologia de membranas desenvolvida pela UBE e um sistema projetado e instalado pela 3DI Engenharia, ambas empresas associadas ao CIBiogás, otimiza a purificação do biogás transformando-o em biometano.

O biogás já surpreende com a sua capacidade energética e pluralidade de uso, mas mesmo com o seu potencial no Brasil, país com perfil qualificado para a geração de energia elétrica a partir de fontes alternativas, e com a intenção de melhorar a capacidade de geração de energia do biogás na sua conversão para o biometano, novas tecnologias foram surgindo no mercado, modernizando o processo essencial para a produção de biometano e promovendo métodos ainda mais eficientes para o mercado de energias renováveis.

Alta tecnologia a favor do biogás

A tecnologia é produzida com uma poliimida que garante a resistência química, mecânica e térmica no processo de refino, além de outras vantagens que resultam em uma elevada recuperação do composto metano (CH₄), essencial para a produção de biometano, combustível sustentável resultado do refino do biogás. Felipe Marques, diretor de desenvolvimento tecnológico do CIBiogás, conta como essa parceria que permita a otimização da fonte tem grande impacto no mercado:

“O “upgrade” do biogás ao biometano apresenta ao mercado um combustível regulamentado pela ANP, com versatilidade superior aos outros energéticos, visto que pode deslocar ou ser aplicado de forma complementar com o gás natural e diesel. O biometano é um substituto, mas é ainda um excelente energético de uso complementar. A qualidade e segurança do processo de upgrade são essenciais para o melhor aproveitamento.”

O processo para que o biogás seja obtido e convertido em biometano ou gás natural liquefeito (GNL) - o gás de cozinha - depende da digestão anaeróbia dos resíduos dentro de um biodigestor e do refino, fase que pode ser realizada com diversas tecnologias para que ocorra a separação das moléculas do metano (CH₄) e do dióxido de carbono (CO₂) e a absorção das moléculas de carbono (CO₂) e Hidrogênio (H2S), resultando no gás natural. 

Dentre essas tecnologias, é possível encontrar os refinos com water scrubbing (lavagem com água); a pressure swing adsorption (PSA - filtros que ajudam na absorção das moléculas de CO₂ e H₂S) e o sistema de membranas, como o fornecido pela UBE e comissionado pela 3DI Engenharia na planta da UD Itaipu.

Como funciona a purificação do gás?

Com as membranas poliméricas, o processo para a geração de gás é otimizado, resultando  na alta purificação do metano (CH₄), protagonista na composição do biocombustível. Paula Perfeito, Especialista em Desenvolvimento de Negócios da UBE revela que isso ocorre após o biogás comprimido passar pelas fibras ocas de poliimida, moléculas com maiores taxas de permeabilidade para as membranas, tais como dióxido de carbono (CO₂), água (H₂O), oxigênio (O₂) e sulfeto de hidrogênio (H₂S), passam através das membranas mais facilmente do que fases com menores taxas de permeabilidade, assim como o metano (CH₄).

“O resultado das diferenças nas taxas de permeabilidade é que o CH₄ altamente purificado é obtido após a passagem pela membrana da UBE chamada de CO₂ Separator. Vale a pena mencionar que o biometano gerado pela separação de membranas já está pressurizado, tornando-o muito adequado para aplicação em grelha de injecção de gás.” afirma a engenheira.”

Alta performance 

Uma das vantagens do CO₂ Separator da UBE, é que nos outros sistemas de purificação o gás recuperam menos metano presente na corrente inicial do biogás, enquanto que as membranas possuem um alto desempenho de refino, resultando em uma recuperação de metano que pode alcançar até 99,5%, melhorando a eficiência do processo. Na UD Itaipu, a opção é mais eficiente e rápida em relação ao antigo sistema de water scrubbing usado pela Unidade. 

Paula Perfeito ainda reitera que a combinação dos modelos desenvolvidos pela UBE com alta seletividade e permeabilidade, permite a redução do número de peças no sistema de membranas: “Cada projeto é meticulosamente analisado por expectativas que propõem uma solução de processo única, a fim de reduzir os custos de investimento relativos à configuração das membranas.” 
 
O local onde o sistema de refino é instalado deve ter uma purificação eficiente e com uma maior qualidade de metano, baixo consumo de energia elétrica e baixos custos de manutenção e operação, tudo o que essa solução pode prover para garantir a durabilidade do projeto.

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