1.INTRODUÇÃO
A crescente demanda pela produção de
alimentos levou a um avanço na agropecuária, bem como, acentuou os impactos
provocados no ambiente, tornando-se necessário o desenvolvimento de sistemas de
produção sustentáveis (AMORIN;
JÚNIOR; RESENDE, 2004). De
todo resíduo gerado, a maior parte possui destino inadequado, resultando em
problemas de saúde e ambientais, como a emissão de metano na atmosfera que
contribui com a intensificação dos gases causadores do efeito estufa (MORETTO;
SILVA; PINHEIRO, 2010).
Um dos principais impactos
da agropecuária seriam os dejetos animais, como de suínos e bovinos, gerados
diariamente em uma área reduzida. O manejo adequado dos resíduos é uma
necessidade sanitária, ecológica e econômica. Sanitária porque os resíduos
podem prejudicar a saúde dos animais e do homem, tanto dentro como fora da
propriedade. Ecológica, porque os resíduos, ricos em matéria orgânica e
nutriente, causam poluição e desequilíbrio no Meio Ambiente. E por fim,
econômica porque o tratamento dos resíduos envolve recursos de equipamentos, de
material e de mão de obra, que oneram o sistema produtivo e podem até mesmo
inviabilizá-lo (HARDOIM & GONÇALVES, 2003).
Neste contexto, a
biotecnologia apresenta-se com um papel relevante no que diz respeito ao
desenvolvimento de novas estratégias e técnicas que tem como finalidade
proporcionar o desenvolvimento sem, no entanto, comprometer as gerações
futuras. Dentro desta perspectiva, o biogás é visto como método promissor, já
que pode ser produzido através da decomposição anaeróbica, realizado por
microrganismos. De acordo com Libânio (2002) a digestão anaeróbica vem sendo
aplicada na construção de sistemas de tratamento de águas residuais,
provenientes de efluentes industriais e domésticos, e também de aterros de
resíduos sólidos, como esgoto sanitário e biomassa vegetal.
Isso faz parte do desenvolvimento de
tecnologias, que buscam soluções inovadoras, envolvendo menor risco, através de
pesquisas aplicadas, com viabilidade econômica e ecológica. A produção de
biogás é uma tecnologia alternativa para produção de energia elétrica, pois é
baseada na combustão do metano, o que aproxima as respectivas avaliações
técnicas, econômicas e ambientais. É considerado limpo e possui facilidade de
obtenção, sendo que seu uso pode substituir outros combustíveis, como a madeira
(COSTA et al., 2002).
Atualmente, a
produção de energia é apoiada na busca e exploração de recursos naturais,
provocando uma série de modificações no ambiente (SILVA et al., 2008). Em 2010 a principal fonte energética do Brasil foi petróleo e seus derivados, seguida da biomassa,
conforme Figura 1 (EPE,2011).
A partir desta
matriz energética, percebe-se a necessidade de fontes alternativas para
produção de energia. O biogás produzido de dejetos animais, além de atender este
critério (OLIVEIRA, 2000), traz benefícios, como a geração de empregos diretos e indiretos, redução
de odores, mitigação de gases de efeito estufa, redução do consumo de diesel,
permite o uso de efluente como fertilizante, entre outros (CARNEIRO; SANTOS,
2008, COLDEBELLA et al., 2008).
O objetivo deste trabalho
foi descrever as principais fontes energéticas do Brasil, com enfoque na Bahia,
e destacar o potencial da produção de biogás como método alternativo para
tratamento dos dejetos animais gerados, em especial de suínos. Indicando também
que o mesmo pode ser incremento da matriz energética, como forma de geração
alternativa de energia, e é uma possibilidade para o gerenciamento dos resíduos
agropecuários.
Figura 1: Fontes de oferta Interna de Energia no
Brasil
Fonte: EPE (2011).
2.METODOLOGIA
Foi realizado um levantamento de dados
divulgados pela Secretaria de Infraestrutura.Coordenação de Desenvolvimento
Energético da Bahia referente à matriz energética do estado. Para verificar o
potencial da produção de biogás, obtido de dejetos suínos, utilizaram-se
artigos científicos da área bem como dados do plantel de suínos do estado
segundo informações do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE).
3.RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.1 Bahia e matriz energética:
realidade e potencialidades do setor
A Bahia, a partir de 1970,
experimentou expressivo crescimento econômico, trazendo reflexos tanto na
oferta, quanto na demanda de energia. A evolução do consumo de energia por
fontes, no período de 1993 a 2009, caracterizou-se pelo crescimento das
participações relativas dos Derivados de Petróleo, Gás Natural e Energia
Elétrica, de acordo com a Figura 2. Entre 1970 e 1980 a demanda total de
energia (Oferta Interna de Energia) aumentou e esta demanda passou de 66,9
milhões de tep (tonelada equivalente de petróleo) em 1970 até 218,7 milhões de
tep em 2005. A Oferta Interna de Energia alcançou 16.723.000 tep em 2009,
refletindo a participação preponderante das Energias Não Renováveis, sendo seus
principais itens o Petróleo e Derivados, registrando 51,3%, e o Gás Natural com
13,6%, perfazendo o total de 64,9%. Em relação às energias renováveis a lenha e
o carvão vegetal representaram 10,1% do setor (BAHIA,2009).
Figura 2: Matriz energética do estado da Bahia em 2009.
Fonte: Bahia (2009).
Juntos, os dados das
fontes de energia utilizadas no Brasil e na Bahia mostram a dependência
energética do petróleo e seus derivados. Porém, atualmente se tem buscado
fontes renováveis de energia como aquelas relacionadas à biomassa e resíduos
das mais diversas origens: indústrias químicas, agropecuárias, entre outras,
para a geração de energia. Na Bahia a principal fonte renovável é a lenha e o
carvão vegetal (10,1%), enquanto no Brasil a principal matéria-prima da
biomassa é oriunda dos produtos da cana (17,8%). Busca-se um melhor e maior
aproveitamento de resíduos gerados pelas diversas atividades humanas, devido
aos impactos gerados que eles causam.
Dentre as possibilidades
de aproveitamento de resíduos está a produção de biogás. O biogás é um gás
natural resultante da fermentação anaeróbica (na ausência de ar) de dejetos
animais, de resíduos vegetais, lixo industrial ou residencial em condições
adequadas. É composto por uma mistura de gases que tem sua concentração
determinada pelas características do resíduo e as condições de funcionamento do
processo de digestão. Constituído principalmente por metano (CH4) e
dióxido de carbono (CO2), o restante é composto na maior parte por
alguns outros gases como nitrogênio, hidrogênio, monóxido de carbono entre
outros, porém, em menores concentrações (COLDEBELLA et al., 2008).
A produção de biogás é uma
opção para aproveitamento de dejetos animais, lixo urbano, resíduos
agroflorestais e agropecuários, esgoto, etc. Destas atividades, as relacionadas
à produção animal vêm ganhando destaque há alguns anos por ser responsável pela
emissão de um dos principais gases do efeito estufa: o metano. Os suínos é um
dos animais de interesse para aproveitamento dos resíduos, em especial os
dejetos, e seu direcionamento para a produção de biogás, dado o destaque do
Brasil na suinocultura.
Dados do Instituto
Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) indicam que o plantel brasileiro
no último dia de 2010 ficou próximo dos 39 milhões de cabeças. O número está
2,4% acima do registrado no último dia de 2009. Aliando-se o efetivo de
cabeças, tecnologia de utilização de biodigestores e incentivos dos órgãos públicos
e privados ligados ao setor, o gerenciamento de dejetos suínos é uma
possibilidade de fonte de biogás e conseqüentemente, energia para incremento da
matriz energética do país, em especial da Bahia. Tal energia pode ser utilizada
tanto para abastecimento das propriedades criadoras de suínos e até pelas
comunidades que por ventura se encontram instaladas no entorno.
A atual expansão da
criação de suínos possui algumas características, sendo que é notável a alta
concentração de animais por área, a fim de atender a demanda do consumo interno
e externo de carne, produtos e derivados. Dada a notoriedade da atividade, logo
causa impactos no meio ambiente, como generalizada poluição hídrica, com alta
carga orgânica e presença de coliformes fecais, proveniente dos dejetos, que se
soma aos problemas de resíduos domésticos e industriais e que tem causado
sérios problemas ambientais, como a destruição recursos naturais renováveis,
especialmente água (OLIVEIRA, 1993).
Os dejetos suínos, quando
submetidos à digestão anaeróbia em biodigestores, resulta na produção de biogás
composto basicamente de metano a 70% e dióxido de carbono a 30% (OLIVEIRA, 2006)
como vantagem, pode ser uma fonte de energia renovável. Além disso, o resíduo
formado no biodigestor pode ser aproveitado como biofertilizante (LUCAS
JUNIOR,1994). Apresentando diversas vantagens para estados que se destacam na
suinocultura.
Segundo dados do IBGE
(2010) o número de suínos no estado da Bahia é 1.768.305 animais. A Bahia
concentra o maior rebanho suíno do Nordeste e a região de Feira de Santana é o
maior pólo de produção do estado, com um rebanho de aproximadamente 69 mil
porcos. O volume de dejetos líquidos produzido por dia de acordo com o ciclo de
produção de suínos pode ser estima em CC – Ciclo Completo, unidade de produção
onde existem todas as fase do ciclo produtivo de suínos do nascimento a
engorda. UPL - Unidade de produção de leitões, unidade de produção onde existe
somente a fase do ciclo produtivo que compreende os reprodutores, o nascimento
dos leitões (maternidade) e crescimento inicial (Creche, peso de 6 a 25 kg). UCT - Unidade de Crescimento e Terminação, unidade de produção de suínos com peso
compreendido dos 25 aos 100 kg (podendo em alguns casos chegar aos 120 kg), conforme se vê no Quadro 1.
Quadro 1- Produção diária de dejetos de suínos -
sistema de produção (litros/dia).
|
TIPO
DE SISTEMA DE PRODUÇÃO
|
PRODUÇÃO
DIÁRIA DE DEJETOS (LITROS/DIA)
|
|
Ciclo Completo (CC)
|
85,0
|
|
Unidade de Produção de
Leitões (UPL)
|
45,0
|
|
Unidade de Crescimento e
Terminação (UCT)
|
7,0
|
Fonte: Oliveira (1993); Bipers
Embrapa/Emater,RS (1998)
Criadores do que não estão
adotando tecnologias, como os pequenos criadores, não está conseguindo competir
com plantas maiores, o que tem diminuído o plantel do nordeste e destaca a
importância de aumentar animais que devem ser criados, com genética e nutrição
equilibrada, destaca José Nailton Bezerra ABRAVES (Associação Brasileira de
Veterinários Especialistas em Suínos) em entrevista a um portal de notícias
(Disponível em: < http://g1.globo.com/economia/agronegocios/noticia/2011/10/>,
acesso em 17/10/2011).
3.2 Produção de biogás
As informações expostas a
seguir sobre biodigestores para produção de biogás em sistema de produção de
suínos foram retiradas segundo Oliveira (2006).
A produção de biogás é
determinada, entre outros fatores, pela temperatura de operação do biodigestor.
Nos estados do nordeste onde a temperatura varia acima de 25º, em contraste com
a faixa de 20 a 25º nos estados do sul, observa-se uma produção maior de
biogás, demonstrando a presença de bactérias mesofílicas. Considera-se o grau
de diluição, que pode ser determinado pela observação da Matéria Seca (MS) ou
Sólidos Totais (ST) presentes nos dejetos, sendo que os Sólidos Voláteis (SV),
que são os substratos para as bactérias metanogênicas, representam entre 70% a
75% dos Sólidos Totais, para o caso dos dejetos de suínos. Adotou como a
capacidade de carga do biodigestor estimada considerando-se o Tempo de Retenção
Hidráulico (TRH), adotada em vários projetos.
O modelo matemático mais
utilizado, segundo o autor aborda, foi desenvolvido por Chen em 1983 para
estimar a produção de biogás, de simples manipulação. Uma vez que o número de
variáveis exigidas para alimentar o modelo (ST, SV, TRH, Temperatura, Volume de
Biomassa, Volume de dejetos e Numero de animais) é baixo e de fácil obtenção,
sendo que este considera a temperatura de operação da biomassa no biodigestor.
Oliveira (2006) assinala
que para fornecer dejetos para um biodigestor de capacidade de TRH 100m3,
o abastecimento diário necessário é de no mínimo 3,33 m3 (dejetos solubilizados em água), utilizando 40 porcos em ciclo completo.
Considerando que a quantidade de sólidos voláteis tendo um valor de 35 kg/m3
(concentrações médias), a produção de biogás chega a 43 m3. Dessa forma, levando em conta o plantel da Bahia, de aproximadamente 1,8 milhão,
adotando as mesmas condições acima, a produção de biogás potencial para o
estado chegaria a 1,9 milhão de m3. Biogás que pode ser convertido à
energia elétrica por um gerador e tornar as propriedades produtoras
auto-sustentáveis, além de comunidades ao redor.
O uso de biodigestores em
propriedades rurais, além ser uma excelente alternativa para o tratamento dos
dejetos gerados pelas atividades do agronegócio, torna-se economicamente viável
quando o biogás e biofertilizante são utilizados adequadamente (COLDEBELLA et
al., 2008). Este tipo de opção tecnológica é ainda de fato apenas viável de
forma pontual, ou seja, atendendo pequenos grupos de pessoas e locais que
reúnam certas condições (TURDERA & YURA, 2006). O que também está
relacionado ao porte da propriedade, uma vez que muitas famílias encontram-se
em regime de subsistência e pode acarretar uma inviabilidade na produção de
biogás, pelo número insuficiente de suínos.
4.CONSIDERAÇÕES FINAIS
É evidente a
potencialidade de produção de biogás na Bahia, mas estudos mais específicos,
com ampla cobertura, que apontem o tipo de sistema de produção de suínos, por
exemplo, são necessários no estado. Além de incentivos financeiros aos pequenos
produtores para a adoção de tecnologias que melhore e cresça a produção aliada
à geração de biogás como alternativa energética complementar. Isso vai levar a
redução de custos e contribuir para agregação de valor aos produtos. Embora o
biogás ainda não tenha pretensões de escala, o mesmo pode vir a ser uma
alternativa ambientalmente e economicamente viável.
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