Por décadas, os cientistas vêm nos alertando sobre as mudanças climáticas que estão ocorrendo. No entanto, foi apenas em 2015 que 196 países finalmente adotaram um tratado internacional sobre as mudanças climáticas. A acordo de Paris, é uma tentativa de limitar o aquecimento global para abaixo de 2 °C, de preferência a 1,5 °C, em comparação com os níveis pré-industriais no final do século.
Para cumprir essa meta, o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) afirma que um corte em 45% nas emissões globais de gases de efeito estufa é necessário até 2030.
Agora estamos ficando sem tempo. Em agosto de 2020, ultrapassamos um dos muitos pontos de inflexão contra os quais fomos alertados. Acredita-se que o derretimento da camada de gelo da Groenlândia atingiu um ponto sem volta, o que significa que qualquer coisa que façamos a partir de agora para mitigar a mudança climática não deterá o degelo completamente. O nível degelo corresponde às previsões do pior cenário possível delineadas pelo IPCC.
Temos menos de uma década para mudar esse 1% para 45% para evitar que alcancemos outros pontos de inflexão. Isso significa que todos os países e indústrias devem cortar as emissões de GEE imediatamente, cobrindo todos os setores e aproveitando todas as tecnologias e conhecimentos.
Nós humanos geramos direta ou indiretamente mais de 105 bilhões de toneladas de resíduos orgânicos globalmente a cada ano, todos os quais liberam metano e outras emissões de GEE extremamente prejudiciais, diretamente na atmosfera à medida que se decompõem. Esses resíduos orgânicos incluem resíduos orgânicos provindos de alimentos, esgotos, resíduos de processamento de alimentos e bebidas, e resíduos agrícolas.
Tratando e reciclando todos os outros resíduos orgânicos inevitáveis por meio da digestão anaeróbica, uma tecnologia pronta para uso, podemos evitar essas emissões de metano e gerar biogás, biofertilizantes, bio-CO2 e outros bioprodutos valiosos. Simplificando, podemos transformar um problema de gerenciamento de resíduos em um recurso.
Uma breve história do Biogás no Brasil
A história do biogás no Brasil é marcada por dois momentos distintos. A primeira parte da história do biogás teve início com a crise do petróleo da década de 70. Em novembro de 1979, foi construído um dos primeiros biodigestores do país na sede do governo a Granja do Torto em Brasília.
Este projeto foi de extrema importância, pois demonstrou que a unidade produtora de biogás poderia ser implementada utilizando materiais simples e de baixo custo. A unidade produtora fez tanto sucesso que incentivou o governo a estimular a sua instalação em propriedades rurais.
Foram instalados mais de 8 mil biodigestores em propriedades rurais. Porém a escassez de informação e treinamento das pessoas relacionadas as unidades produtoras, tornaram-no um sistema com baixa eficiência, levou muitos produtores rurais a abandonarem a tecnologia.
A segunda parte desta história, teve início em meados dos anos 2000 com a vinda dos créditos de carbono, tornou a construção de biodigestores atrativo, em especial em propriedades rurais com criação de suínos. Os gases gerados por dejetos expostos, como em lagoas ou esterqueiras abertas, e não coletados, contribuem negativamente para o aumento do efeito estufa e mudanças climáticas.
Estima-se que entre 2005 e 2013 foram instalados no Brasil cerca de 1.000 biodigestores considerando os incentivos financeiros provindos dos créditos de carbono.
Como medir Biogás de forma segura e sustentável?
O processo de biogás pode ser monitorado e controlado por alguns parâmetros críticos. Os parâmetros mais importantes incluem temperatura, volume e pressão do gás, teor de metano e sulfeto de hidrogênio. Além disso, a taxa de vazão do substrato e o conteúdo de matéria sólida são variáveis importantes para o tempo de espera e carga de volume no fermentador.
Para uma gestão aprimorada do processo, também são necessárias medições de nível, em tanques coletores (higienização, suspensão), em fermentadores (detecção de espuma) e até mesmo em sistemas de coleta (transportadores helicoidais, equipamentos de transporte).
Todos esses parâmetros podem ser medidos e avaliados continuamente usando a instrumentação existente hoje.
Medir o volume de biogás é importante para a operação e representa um desafio em termos de tecnologia de medição e planejamento. A produção de biogás é extremamente complexa, nela podemos nos deparar com umidade, condensação, sujeira, pressões de processo baixas e flutuantes, composição de gás variável e altos ranges de medição, por isso requerem dispositivos de medição robustos e poderosos que possam compensar as várias perturbações de processo. Isso também se aplica em particular à tecnologia de medição de vazão.
O medidor de vazão Prosonic Flow B 200 foi desenvolvido especialmente para aplicações em gás de esgoto, biogás ou gás de aterro. O princípio de medição ultrassônica é baseado no método de diferença de tempo de trânsito, que é a diferença de tempo entre os sinais ultrassônicos que fluem a favor e contra o fluxo, esta diferença de tempo é diretamente proporcional à velocidade do fluxo e, portanto, a vazão volumétrica.
Usando a velocidade do som medida em conjunto com os sensores de pressão e temperatura integrados é possível medir simultaneamente o conteúdo de metano diretamente no processo, sem a necessidade de dispositivos adicionais.
A medição de fluxo ultrassônica tem muitas vantagens em relação a outras tecnologias, ele é livre de manutenção por não conter partes móveis, por conta de seu corpo não gerar nenhum tipo de restrição e ser do mesmo diâmetro interno da linha, ele não tem perda de carga relevante, possui alta rangeabilidade de medição, possibilitando medição de vazão mesmo em fluxos baixos, a medição não sofre influência da condensação de umidade e a medição é bidirecional.
Além disso, o medidor possui parâmetros adicionais de medição, como o teor de metano. A composição do gás depende muito de como a torre de digestão é operada. Com uma medição de vazão, você tem informações sobre a quantidade, mas nenhuma sobre a qualidade do gás.
Por exemplo, se a fermentação ácida começar lentamente, a quantidade de gás produzida permanece a mesma ou até aumenta, mas a proporção de metano cai drasticamente. Com as informações sobre o teor de metano, a qualidade da operação pode ser melhorada drasticamente.
Com uma medição de vazão volumétrica extremamente confiável, utilizando a já consagrada tecnologia ultrassônica por tempo de voo, e adicionalmente com seu exclusivo recurso de medição de fração de metano, a Endress+Hauser com seu Prosonic B200 deu um grande passo na direção de um futuro mais limpo e sustentável para todos nós.
Artigo escrito por Rafael Ibelli, Especialista de Aplicação de vazão na Endress+Hauser.
