Biogás produzido com bagaço de maçã pode minimizar o uso de combustível fóssil na indústria

Ricardo Muniz | Pesquisa para Inovação – Cientistas das universidades Estadual de Campinas (Unicamp) e Federal do ABC (UFABC) utilizaram com sucesso bagaço de maçã para produzir biogás. A pesquisa, publicada na revista Biomass Conversion and Biorefinery, está inserida na filosofia de “economia circular”, cujos princípios são redução de custos, fechamento dos ciclos de produção de resíduos e avanço da reutilização e reciclagem de bioenergia e biomateriais.

A maçã está entre as frutas mais consumidas em todo o mundo, tanto in natura como processada em suco, vinagre e cidra, entre outros. Mas os subprodutos gerados pela indústria são geralmente descartados sem qualquer aplicação posterior. Segundo a Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO), a produção mundial de maçã em 2020 foi de quase 86,5 milhões de toneladas. China (46,85%), Estados Unidos (5,38%) e Turquia (4,97%) são os produtores mais destacados.

“A biorrefinaria com tecnologia de digestão anaeróbia gera energia elétrica e térmica, reduz emissões de gases de efeito estufa e valoriza o resíduo, convertido em adubo orgânico”, explica Tânia Forster Carneiro, que concluiu o doutorado em engenharia de processos industriais na Universidade de Cádiz (Espanha) em 2004 e atualmente leciona na Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA) da Unicamp, na área de bioengenharia e biotecnologia.

Como explica a pesquisadora, digestão anaeróbia é um processo microbiológico que envolve consumo de nutrientes e produção de metano. A digestão anaeróbia do tipo seca (com concentração total de sólidos dentro do reator acima de 15%) é considerada um tratamento interessante para resíduos orgânicos sólidos e uma destinação final mais adequada ambientalmente quando comparada com aterros sanitários.

Os resultados mostram um rendimento de 36,61 litros (L) de metano por quilo de sólidos removidos, o que pode gerar 1,92 quilowatt-hora (kWh) de eletricidade e 8,63 megajoules (MJ) de calor por tonelada de bagaço de maçã.

A bioenergia recuperada pela indústria poderia suprir 19,18% de eletricidade e 11,15% de calor nos gastos operacionais do reator. Assim, os biocombustíveis e a bioeletricidade podem contribuir para as políticas públicas, reduzir o consumo de combustíveis fósseis e a emissão de gases de efeito estufa procedentes dos resíduos orgânicos.

Transição energética

O grupo de pesquisa constatou que a emissão evitada de gases de efeito estufa gerados pelo biogás representou 0,14 quilograma (kg) de dióxido de carbono (CO2) equivalente de eletricidade e 0,48 kg de CO2 equivalente de calor por tonelada de bagaço de maçã.

“A tecnologia de digestão anaeróbia é estável e pode ser implementada em indústrias de pequena e média escala, auxiliando na transição para a economia circular e oferecendo uma melhor destinação para os resíduos de frutas, o que é uma alternativa para a valorização de subprodutos, proporcionando ganhos para a cadeia produtiva”, diz Carneiro.

O trabalho também é assinado pelos estudantes e pesquisadores da FEA-Unicamp Larissa Castro Ampese (doutoranda), William Gustavo Sganzerla (doutorado direto), Henrique Di Domenico Ziero (doutorando) e Josiel Martins Costa (pós-doutorado), além do professor Gilberto Martins (Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas da UFABC). As pesquisas recebem uma série de apoios da FAPESP (18/14938-4, 19/26925-7 e 21/03950-6).

Carneiro e Sganzerla publicaram recentemente artigo sobre a tecnologia de digestão anaeróbia que produz metano a partir de bagaço de malte da indústria cervejeira, demonstrando detalhadamente o ganho em energia elétrica e térmica por meio de cálculos de balanço de massa e energia de todos os fluxos de entrada e saída. Para cada tonelada de bagaço de malte é possível produzir 0,23 megawatt-hora em energia elétrica (leia mais em: agencia.fapesp.br/38702/).

O artigo Valorization of apple pomace for biogas production: a leading anaerobic biorefinery approach for a circular bioeconomy pode ser lido em: https://link.springer.com/article/10.1007/s13399-022-03534-6.