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Estudo feito por grupos da Unicamp e da UFABC mostra que a utilização da bioenergia evita a emissão de gases que causam o efeito estufa
Cientistas da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e da Universidade Federal do ABC (UFABC) utilizaram com sucesso bagaço de maçã como biomassa para produzir biogás. Eles conseguiram demonstrar que o bagaço pode ser valorizado utilizando a tecnologia de digestão anaeróbia, em um conceito biorrefinaria, sendo capaz de produzir o gás metano, produto que pode ser usado como bioenergia.
Biorrefinaria se refere, de forma geral, a uma instalação, industrial ou não, que, ao utilizar biomassa como insumo e ter seus processos e equipamentos altamente integrados, produz uma gama de produtos de maior valor agregado, como combustíveis, energia e químicos. Dessa forma, a pesquisa, publicada na revista Biomass Conversion and Biorefinery, contempla os objetivos da área de “economia circular”, cujos princípios são a redução de custos e o fechamento dos ciclos de produção de resíduos, consequentemente levando ao avanço da reutilização e reciclagem de bioenergia e biomateriais.
A matéria prima do trabalho, a maçã, está entre as frutas mais consumidas em todo o mundo, tanto in natura como processada em produtos como suco, vinagre e cidra. Mas, assim como em outras indústrias, os subprodutos gerados são geralmente descartados sem qualquer aplicação posterior. No conceito de biorrefinaria, o bagaço da maçã é considerado uma matéria-prima barata e atrativa que pode ser valorizada por diferentes rotas tecnológicas, como recuperação de açúcares fermentáveis, produção de etanol, compostos funcionais, fibras, aditivos alimentares, pectina, ácidos e enzima, além de apresentar um alto potencial para obtenção de energia renovável por meio da tecnologia de digestão anaeróbica.
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. A digestão anaeróbia é um processo microbiológico que envolve consumo de nutrientes e produção de metano. No caso do processo desenvolvido no trabalho, 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.
Além da produção de metano, o manejo do bagaço com a digestão anaeróbica pode levar à produção de ácidos graxos voláteis, que podem ser separados e purificados e utilizados em diversas indústrias, incluindo farmacêutica, alimentícia e química. Assim, a tecnologia proposta no artigo permite a gestão de subprodutos agroalimentares em simultâneo com a produção de biogás.
Os resultados da biorrefinaria mostraram 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. Isso significa que a bioenergia recuperada pela indústria poderia suprir 19,18% de eletricidade e 11,15% de calor nos gastos operacionais do reator. Isso é evidência de que os biocombustíveis e a bioeletricidade podem contribuir para reduzir o consumo de combustíveis fósseis e a emissão de gases de efeito estufa procedentes dos resíduos orgânicos.
Além disso, 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. Portanto, “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 Tânia Forster Carneiro, um das autoras do estudo.
Colaboração: Jéssica de Moura Soares sobre a autora
Jéssica de Moura Soares é bacharel em Biotecnologia pela Universidade Federal do Ceará (UFC), Mestre e agora doutoranda em Bioquímica pela Universidade de São Paulo (USP). Se interessa por iniciativas onde a ciência ajuda a transformar o mundo em um lugar mais sustentável e igualitário. Entusiasta da divulgação científica, acredita que a ciência tem que ser de fácil acesso a todos.
Fontes e mais informações sobre o tema:
Artigo científico de autoria de Carneiro, T. e demais colaboradores, intitulado “Valorization of apple pomace for biogas production: a leading anaerobic biorefinery approach for a circular bioeconomy“, publicado na revista Biomass Conversion and Biorefinery, em 14/11/2022. https://link.springer.com/article/10.1007/s13399-022-03534-6
Matéria no site Agência Fapesp ,intitulada “Biogás produzido com bagaço de maçã pode minimizar o uso de combustível fóssil na indústria”, publicada em 17/01/2023. https://agencia.fapesp.br/biogas-produzido-com-bagaco-de-maca-pode-minimizar-o-uso-de-combustivel-fossil-na-industria/40481/
