ISSN 1678-0701
Número 54, Ano XIV.
Dezembro/2015-Fevereiro/2016.
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No. 54 - 15/12/2015
BIODIGESTOR: EXPLICAÇÕES DIDÁTICO METODOLÓGICAS AO ALCANCE DA ESCOLA COMO PÚBLICO ALVO  
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BIODIGESTOR: EXPLICAÇÕES DIDÁTICO METODOLÓGICAS AO ALCANCE DA ESCOLA COMO PÚBLICO ALVO

 

 

 

Doutor em Psicobiologia/UFRN e Pós Doutorando no PRODEMA/UFPB

Gil Dutra Furtado

Professor da UFPB/PRODEMA

gdfurtado@hotmail.com

Mestra em Linguística e Ensino/UFPB

Ailza de Freitas Oliveira

Professora de Artes Cênicas na PMJP

ailzafreitas@hotmail.com

Mestranda no PRODEMA/UFPB

Êmille Natane de Araújo Barbosa

Funcionária da UFPB

emillenatane@hotmail.com

Mestranda no PRODEMA/UFPB

Vanessa Oliveira Fernandes

Vanessa.oliveirafernandes@gmail.com

Gestora em Educação Ambiental no Governo da PB

 

 

Resumo

 

Os autores visam, com o presente artigo, explicar de forma didática e lúdica, a estudantes iniciantes nas teorias da Educação Ambiental, sobre o biodigestor, sua função, tipos e formas de utilização. A metodologia é pautada nas Artes Cênicas.

 

 

 

Iniciando a Reflexão

 

Com a latente necessidade mundial de otimização das fontes naturais utilizadas pelo homem, o ser humano consciente, ruma em busca de melhorias para seu saudável convívio com o desenvolvimento e o meio ambiente.

Ao longo dos anos, estudos acerca de equipamentos, técnicas e tecnologias que aprimorem este convívio entre o ser humano e o meio em que habita foram desenvolvidos, entre eles, os que buscam a utilização dos resíduos agrícolas, sejam eles, animais e/ou vegetais.

Estamos habituados com a audição repetitiva de alguns termos novos, e até modais, referentes às práticas positivas nas questões ambientais. Vários destes termos, que são reproduzidos no cotidiano, têm seus conceitos difusos, ou até mesmo desconhecidos, para a grande maioria da população. Podemos nos lembrar de biomassa, biogás, biofertilizante e biodigestor. Sendo este último o tema que norteará nosso capítulo.

Os termos supracitados giram em torno da problemática dos resíduos gerados pela agroindústria. Nossa atual sociedade evoluiu ao longo do tempo, bem como, a forma de utilizarmos os recursos naturais. Estamos em um ciclo produtivo que retira da natureza a matéria prima para a produção de alimentos e bens de consumo, e retorna a mesma, os resíduos produzidos durante o processo de produção até depois do consumo (YOKOMIZO et al, 2009).

Estes resíduos causam grandes problemas ao meio ambiente, entre eles podemos destacar a contaminação do solo e de corpos aquáticos (Valle, 2004). Isto tem levado a interdição de muitos estabelecimentos rurais e industriais fiscalizados pelo Ministério Público (CAMPOS et al, 2006).

Antes de discorrer sobre o tratamento de resíduos é necessário falar sobre o aproveitamento direto do resíduo. Santana (2005) cita a utilização de alguns resíduos de laranja e maracujá como: casca seca para ração animal e farinhas, albedo seco para alimentos peletizados, pectinas para vários alimentos, polpa usada para bebidas e vesícula de suco para sucos e iogurtes. Outro exemplo é a utilização de resíduo de laranja na fabricação de biscoito por Tozatti et al (2013). Também é possível a sua utilização como fonte de carbono em bioprocessos para obtenção de produtos químicos e de produtos de maior valor agregado (SOCCOL & VANDENBERGHE, 2003). Quando o resíduo não tem reaproveitamento ele deve ser tratado, a biodigestão é uma das alternativas.

Discorreremos a diante, em busca de conceituar os termos supracitados, ao tempo em que pontuaremos sua importância de uso, e formas de auxiliar nas questões ambientais e nas práticas dos seres humanos referentes à utilização de resíduos agrícolas.

No entanto, para didatizarmos de forma lúdica e atrativa tal processo explicativo ao entendimento das crianças, jovens e adultos, estudantes que vislumbramos neste trabalho, como nosso público alvo, utilizaremos como metodologia explicativa o teatro de bonecos. Toda a magia da manipulação entra em cena compondo um cenário explicativo que convida ao aprendizado dinâmico.

 

 

Uma Proposta Prática

 

O registro a seguir traz um texto cênico sugerido como etapa inicial na explicação deste conteúdo de forma prática em escolas e/ou demais locais de aprendizagem:

 

CONVERSA DE BEIRA DE CALÇADA

 

Maria:  ZEfaaaaa, Zefaaaa

ZEfa: Fala Muié... que alvoroço danado é esse criatura?

Maria: Mulher nem te conto....

Zefa: Agora conte!!!

Maria: Eu soube que vão instalar um geringonça lá na prefeitura

Zefa: Como assim mulher? Explica essa historia direito...

Maria: É pra fazer uns testes ainda, mas vão instalar esse treco lá pra botar os restos de comida que a gente joga fora... é um povo estranho da universidade que vai fazer os testes...

Zefa: Armaria mulher como tu é assombrada! Tou sabendo já! É o BIODIGESTOR!!!

Maria:  É esse nome mermo! O que é isso muié e serve pra que?

Zefa:  Ouvi dizer que é pra fazer energia... Seu Ramiro lá da guarda municipal me disse que o prefeito tava dando brabo esses dias por causa das conta de luz da prefeitura! Principalmente nas escolas que tavam gastando demais... Aí o povo da universidade veio com essa geringonça aí pra ver se presta!

Chega Kika

Kika: E ai meninas? Tudo em ordem?

Maria: tudo mulher... tais sabendo da novidade já?

Kika: Não!!! Conta conta!!! Adoro babado! Domingo descobri um babado grande, mas depois eu conto!

Maria: O que houve no domingo, Conta também!!!

Zefa: Vixe mulher que horror, fazendo suspense com os babado! Mas é sobre um negoço estranho que vão butar lá na prefeitura... um tal de BIODIGESTOR

Kika: Ahhhhh, ouvi falando na rádio onti de manhã, mas num entendi nada!!!! É o que mermo hein?

Maria: essa Zefa é matuta mermo!!! É um BIODIGESTOR, serve pra um monte de coisas, e parece ser uma coisa legal, se der certo mermo como tão falando é capaz da prefeitura nem usar mais a energia da energisa.

Kika: Vixe, bom demais então, porque essa energia da energisa ta cada vez  mais cara!

Maria: Pois é mulher, Seu Ramiro disse a Zefa que o prefeito tava tiririco com o preço das conta da prefeitura, tudo alta demais!

Kika: Oia... os meninos disseram na radio que vai ter uma palestra do povo da universidade lá na escola da praça hoje pra explicar tudin diretinho...

Zefa: Eita, vai ser bom então,porque com esse nome difícil faz até medo, foi igual quando butaram os alto falante na praça quando eu era menina, fazia um medo... a gente nem sabia onde os homi tavam escondido falando... 

(Kkkkkkkkkk risadas das meninas)

Zefa: Depois mãe explicou tudin, mas os pirralhos tudin tinham medo dos alto falante. E o padre ainda dizia que era as alma que falavam neles!

Maria: Oww povo besta, nammm mulher tamo no século XXI, tem tudin na internet.

Kika: Mas minha gente, vamo la então na palestra ver o que é esse bicho tal de BIODIGESTOR

Zefa: Vamo vamo!!! Agora fique curiosa pra ver isso, como é heinn? É muito grande?

Maria: Sei não visse, nunca vi um!

Zefa: Ouxi, tu num vive na internet, na internet tem tudinn!!! Ahhhhh

Kika: Ahhh mulher, deixe de ser chata, vamo la ver a palestra! Senão num conto o babado que descobri domingo!

Maria: Eitaaa, vamo simbora... no caminho tu conta!

Zefa: Vamo vamo logo, vai começar já já e vai ter lanche depois!

 

A encenação deste texto é sugestão para iniciarmos uma conversa sobre os temas por ora abordados com um público alvo de escolas.

Devidamente registrado o texto dramatúrgico, retomaremos então, ao quarteto de termos técnicos anteriormente citados que pretendemos nos aprofundar neste trabalho: biomassa, biogás, biofertilizante e biodigestor. Lembrando que biodigestor é nosso fio condutor.

 

Explicando os Termos Técnicos

O primeiro termo que detalharemos é o que move nosso trabalho. De maneira direta e simplificada podemos definir o biodigestor como “um reservatório onde se coloca a biomassa misturada com água” (CERPCH, 2015, p. 02), onde ocorre a biodigestão. Ainda no mesmo referencial teórico, a biomassa e definida como “restos orgânicos encontrados na natureza” (CERPCH, 2015, p. 02).

Dessa forma, os resíduos sólidos oriundos da agricultura e/ou da indústria são denominados de biomassa quando ao deixarem de ser descartados no meio ambiente, passam a compor matéria prima para a realização da biodigestão, ao serem inseridos no biodigestor e acrescidos de água.

O processo de biodigestão partindo da utilização de esterco de gado ou porco acontece conforme a ilustração abaixo demostra.

 

Descrição: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/55/Biodigestor.JPG

Figura 1: Esquema do processo de funcionamento do biodigestor

Fonte: AEQ, 2015, p. 14

 

Para situarmos historicamente a origem dos biodigestores, e as ideias que fundamentam sua criação, corroboramos com Couto, quando coloca que:

 

A ideia do biodigestor nasce na Índia por necessidade energética do país durante e depois da Segunda Guerra Mundial, onde através da criação de dois institutos de pesquisas (o primeiro, o Instituto de Pesquisas Agrícolas em 1939 e o segundo o Gobar Gas Institute em 1950) tornou-se possível a implantação de quase meio milhão de biodigestores naquele país. (COUTO, 2011, p. 06).

 

Após a implantação do modelo indiano em nosso país, temos como mais utilizados uma tríade de modelos, pois o modelo de marinha e o indiano acompanham as instalações do modelo chinês, Brasil afora.  O modelo indiano é o mais utilizado pelos brasileiros, por se tratar de um modelo de construção economicamente mais viável. Sua formatação, segundo Deganutti (2002, p. 03) consiste em possuir pressão operacional em constância, onde o gasômetro movimenta-se no sentido vertical, ampliando seu volume, ao tempo em que mantém a pressão interior constante, independente do volume de gás produzido ser ou não consumido de forma imediata.

 

Descrição: http://images.slideplayer.com.br/1/49617/slides/slide_6.jpg

Figura 2: Modelo indiano de Biodigestor

Fonte: AEQ, 2015, p. 06

 

Segundo o autor, o modelo indiano é interessante por possuir uma campânula como gasômetro, a qual pode estar mergulhada sobre a biomassa em fermentação, ou em um selo d'água externo, e uma parede central que divide o tanque de fermentação em duas câmaras. A função da parede divisória faz com que o material circule por todo o interior da câmara de fermentação...O fato de o gasômetro estar disposto ou sobre o substrato ou sobre o selo d'água, reduz as perdas durante o processo de produção do gás (DEGANUTTI, 2002, p.03/04)

 

 

A Figura 2 ilustra tal modelo de biodigestor. Na mesma, podemos observar seu funcionamento em etapas explicativas e vislumbrar como ocorre sua utilização.

            O segundo modelo de biodigestor comumente mais utilizado no Brasil é o Chinês. Para Rodrigues, neste modelo,

 

 

A cúpula é fixa, de alvenaria, guarnecida por uma espécie de válvula, composta por uma tampa e pressionada por um depósito de água. A característica desse modelo exige que se esgote o gás com mais frequência, a fim de evitar tanto o impacto ambiental negativo pelo lançamento do biogás direto na atmosfera, assim como o desperdício do mesmo. (RODRIGUES, 2010, p. 15).

 

           

No modelo chinês o abastecimento é descontínuo. Deve ocorrer a lavagem do biodigestor frequentemente. E sua instalação tem maior parte feita submersa no solo e sua maior extensão é vertical.

 

 

 

 

Conforme podemos visualizar na Figura 3.

 

 

Descrição: http://player.slideplayer.com.br/1/49617/data/images/img8.jpg

Figura 3: Modelo Chinês de Biodigestor

Fonte: AEQ, 2015, p. 09

 

 

 

O terceiro modelo mais utilizado no país é o Canadense ou de marinha. Este modelo pode ser confeccionado em locais onde o lençol freático se encontra mais próximo ao solo, pois pode ser construído sob o solo, utilizando maior área horizontal do que vertical na produção do biogás.

Segundo Tiago Filho (2007, p.18) este modelo amplia sua produção e gás nos dias quentes porque sua cúpula fica com maior área exposta ao sol e infla.

Podemos considerar como vantagem a limpeza, que pode ser realizada de forma mais fácil por possuir lona em PVC, de rápida retirada, no entanto, o custo desta cúpula é alto.

 

 

 

Na Figura 4 visualizamos esse modelo.

 

 

 

Descrição: http://www.aqualimpia.com/images/BDpre-1.jpg

Figura 4: Modelo Canadense de Biodigestor

Fonte: http://www.aqualimpia.com/Prefabricados.htm

 

Situados os três modelos de biodigestores mais utilizados no país e suas características, vamos vislumbrar a conceituação dos outros três termos que compõem este trabalho: biomassa, biogás e biofertilizante.

De forma popular, podemos definir a biomassa como um composto de restos orgânicos e quimicamente tratando, pode ser assim definida.

 

Biomassa, assim como petróleo, é um hidrocarboneto, mas, diferentemente dos combustíveis fósseis, ela possui átomos de oxigênio na sua composição química. A presença desse átomo de oxigênio faz com que a biomassa requeira menos oxigênio do ar, consequentemente seja menos poluente, mas também reduz a quantidade de energia a ser liberada, reduzindo o seu pcs. Madeira, de maneira geral, possui a seguinte fórmula química empírica. C3,3 – 4,9 H5,1 – 7,2 O2,0 – 3,1 (BARRETO, 2008, p.54)

 

 

Alguns restos orgânicos, encontrados na natureza, que podem ser considerados como biomassa, são exemplificados como “excrementos (bovino, suíno, eqüino, etc.); plantas aquáticas (aguapé, baronesa, etc.); folhagem; gramas; restos (de rações, frutas, alimentos, etc.); cascas de cereais (arroz, trigo, etc.) e esgotos residenciais” (CERPCH, 2015, p.02)

É comum, que todos estes restos orgânicos, sejam descartados de forma errônea, sem o real esclarecimento da possibilidade de sua utilização de forma consciente e salutar ao meio ambiente, e consequentemente, ao ser humano e ao desenvolvimento do planeta.

Como terceiro termo explanado nos conceitos selecionados neste trabalho, temos o biogás que é “um gás inflamável produzido por microorganismos, quando matérias orgânicas são fermentadas dentro de determinados limites de temperatura, teor de umidade e acidez, em um ambiente impermeável ao ar” (TIAGO FILHO, 2007, p.11). Ou seja, dentro do biodigestor. De forma geral o biogás é composto por gás metano e carbônico.

Para Samulak (2011, p.05) “o biogás é uma fonte de energia renovável, que pode ser utilizado para produzir energia elétrica e térmica”. Ou seja, um produtor de suínos pode baratear a produção ao utilizar o biogás como forma de energia, podendo também vender o excedente do biogás. E ainda gerar renda através do crédito de carbono (CARVALHO & NOLASCO, 2006), pois ao evitar a liberação do gás metano estará evitando um dos gases do efeito estufa, que tem uma ação aproximadamente 21 vezes maior que o gás carbônico. Renovar a energia é renovar recursos naturais. E utilizar elementos antes descartados é otimizar de modo inteligente, a qualidade da existência humana.

E para finalizar este quarteto de novos termos oriundos das tecnologias politicamente corretas, temos o biofertilizante. Sobre ele, podemos perceber que:

 

Os biofertilizantes possuem compostos bioativos, resultantes da biodigestão de compostos orgânicos de origem animal e vegetal. Em seu conteúdo são encontradas células vivas ou latentes de microrganismos de metabolismo aeróbico, anaeróbico e fermentação (bactérias, leveduras, algas e fungos filamentosos) e também metabólitos e quelatos organominerais em solutos aquoso (MEDEIROS, 2006, p. 24).

 

Uma vez colocada a biomassa no interior do biodigestor, são gerados o biogás e o biofertilizante. Como todo o processo natural, não agride o meio ambiente, tanto o gás, quanto o fertilizante, são considerados biologicamente corretos e sua aquisição além de baixo custo, não contem produtos tóxicos nem nocivos aos seres humanos, como também ao meio ambiente.

 

REFERÊNCIAS:

 

BARRETO. E. J. F. (Org.) Combustão e gasificação de biomassa sólida e soluções energéticas para a Amazônia. Ministério de Minas e Energia, Brasília, 2008.

CAMPOS, C. M. M., MOCHIZUKI, E. T., DAMASCENO, L. H. S.; BOTELHO, C. G. Avaliação do potencial de produção de biogás e da eficiência de tratamento do reator anaeróbio de manta de lodo (UASB) alimentado com dejetos de suínos. Ciência e Agrotecnologia, Lavras, v. 29, n. 4, p. 848-856, 2005.

CARVALHO, T. & NOLASCO, M. A. Carbon credits and energy generation with use of the biodigesters in the treatment of  swine manure. Rev. Acad., Curitiba, v.4, n.3, p. 23-32, jul./set. 2006.

 

CERPCH – Centro Nacional de Referência em Pesquisas Centrais Hidrelétricas. BIODIGESTOR.  Disponível  em: <http://www.cerpch.unifei.edu. br/biodigestor.php> Acesso em: 05/05/15.

 

COUTO, R. A. de O. (IC) e MONTEIRO, W. . (Orientador). Geração de energia elétrica por meio da digestão de papel com o uso de biodigestores. VII Jornada de Iniciação Científica – 2011. Disponível em: <http:// www.mackenzie.br/ fileadmin/Pesquisa /pibic/ publicacoes/ 2011/pdf/fis/rafael_adolfo.pdf> Acesso em: 05/05/15.

 

DEGANUTTI, R.; PALHACI. M. do C. J. P.; ROSSI. M.; TAVARES. R.; SANTOS. C. dos. Biodigestores rurais: modelo indiano, chinês e bateladaAn. 4. Enc. Energ. Meio Rural, 2002. Disponível em: <http:// www.proceedings.scielo.br/ scielo.php?pid=MSC00000000220020001000 31&s cript=sci_arttext&tlng=pt > Acesso em: 05/05/15.

MEDEIROS, M. B. de; LOPES, J da S.. Biofertilizantes líquidos e sustentabilidade agrícola. Bahia Agrícola, nº 07, vol. 3, nov/2006.

RODRIGUES, C. D.. Análise de viabilidade de implantação de biodigestor na Volkswagen do Brasil - Planta Anchieta – São Bernardo do Campo – SP. “Um Estudo de Caso”. Universidade de São Paulo. Instituto de Eletrotécnica e Energia. Curso de Especialização em Gestão Ambiental e Negócios no Setor Energético. SP, 2010.

SAMULAK, R.; BITTENCOURT, J. V. M.; PILATTI. L. A.; KOVALESKI, J. L. Biodigestor como opção para tratamento de resíduos agroindustriais. UTFPR: Ponta Grossa, 2011

 

SANTANA, M. F.S, 2005. Caracterização físico-química de fibra alimentar de laranja e maracujá. Tese (Doutorado)- Faculdade de Engenharia de Alimentos. Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2005.

SILVA, C. E. AEQ- Instituto Aequitas Consultoria Agrotecnológica. X ENEL – Encontro Nordestino do Setor de Leite e Derivados. Disponível em: < http:// slideplayer.com.br/slide/49617/> Acesso em 05/05/2015.

SOCCOL, C. R.; VANDENBERGHE, L. P. S. Overview of applied solid-state fermentation in Brazil. Biochemical Engineering Journal, v. 13, 205-218, 2003.

TIAGO FILHO, G. L.; SALOMOM, K. R>Biomassa.  Itajuba, MG: PAPEPE,2007

TOZATTI, P; RIGO, M; BEZERRA, J. R. M. V.; CÓRDOVA, K. R. V.; TEIXEIRA, M. A Use of orange residue in developing type cracker biscuits. Revista Ciências Exatas e Naturais, Vol.15, n1, Jan/Jun 2013VALLE, C. E. Qualidade Ambiental ISO 14.000. 5 ed. São Paulo: SENAC, 2004.

 



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