Do Lixo à Energia Limpa - A Revolução do Biogás em Aterros Sanitários

Hoje vamos falar sobre um tema que é essencial para a sustentabilidade e a inovação energética: a geração e o aproveitamento do biogás em aterros sanitários. Você sabia que, além de serem locais para a disposição final de resíduos, os aterros sanitários também podem ser verdadeiras usinas de energia limpa? O biogás gerado pela decomposição dos resíduos orgânicos nos aterros pode ser capturado e utilizado como fonte de energia, contribuindo para a redução de emissões de gases de efeito estufa e para o aproveitamento de uma fonte renovável de energia.

A geração e o aproveitamento do biogás em aterros é uma tecnologia relativamente nova, mas que tem ganhado cada vez mais destaque devido aos seus benefícios ambientais e econômicos. Desde os primeiros experimentos nos Estados Unidos, passando pela implementação de grandes projetos na Europa, até as políticas e projetos desenvolvidos no Brasil, vamos entender como essa tecnologia tem sido adotada e quais são os desafios e oportunidades para o futuro.

Preparados para essa viagem energética? Vamos lá!

Histórico da Geração e Aproveitamento do Biogás em Aterros Sanitários

Origem e Primeiros Registros

A ideia de capturar e utilizar o biogás de aterros sanitários começou a ganhar força nas décadas de 1970 e 1980, especialmente nos Estados Unidos e na Europa. A crise do petróleo nos anos 1970 incentivou a busca por fontes alternativas de energia, e o biogás surgiu como uma solução promissora. O primeiro projeto de captura de biogás em grande escala foi implementado na Califórnia, onde o metano (CH₄) gerado pela decomposição de resíduos começou a ser coletado e utilizado para a geração de eletricidade¹.

Durante as décadas de 1980 e 1990, a captura de biogás em aterros sanitários se expandiu rapidamente, especialmente em países desenvolvidos. Nos Estados Unidos, a criação de incentivos fiscais e regulamentações ambientais, como o Clean Air Act, impulsionou a adoção da tecnologia. As empresas começaram a investir em sistemas de coleta de biogás, e novos métodos de purificação e compressão do biogás permitiram seu uso tanto para a geração de eletricidade quanto como combustível veicular².

Na Europa, a tecnologia também começou a ser adotada na mesma época, com destaque para o Reino Unido e a Alemanha, que lideraram a implementação de projetos de aproveitamento de biogás em aterros sanitários. A Diretiva de Aterros (1999/31/EC) da União Europeia, que estabeleceu padrões rigorosos para a gestão de resíduos e a captura de biogás, foi um marco importante. A partir dos anos 2000, a tecnologia de biogás passou a ser considerada uma peça-chave na estratégia europeia para a redução de emissões de gases de efeito estufa e a promoção de energias renováveis³.

Evolução Recente e Cenário Mundial Atual

A captação e o aproveitamento de biogás em aterros sanitários têm se expandido globalmente nas últimas décadas, com diferentes níveis de desenvolvimento em cada continente. Essa prática tem se consolidado como uma estratégia essencial para a redução de emissões de gases de efeito estufa e a geração de energia renovável. Vamos explorar como essa tecnologia evoluiu recentemente e como está o cenário atual em cada continente.

América do Norte

Na América do Norte, os Estados Unidos são líderes na captação e aproveitamento de biogás em aterros sanitários. Com mais de 500 projetos operando, o país tem se destacado pela implementação de tecnologias avançadas de captura de biogás, que são utilizadas tanto para a geração de eletricidade quanto para a produção de biocombustíveis. O Canadá também tem avançado na adoção dessa tecnologia, embora em menor escala (cerca de 40 aterros com captação), focando em projetos que combinam a captura de biogás com outras formas de gestão sustentável de resíduos⁴.

Europa

A Europa é um dos continentes mais avançados em termos de captação e aproveitamento de biogás. A União Europeia tem implementado políticas rigorosas para a gestão de resíduos e a redução de emissões de metano. Estima-se que existam cerca de 500 a 600 aterros sanitários equipados com sistemas de captação de biogás. Esses aterros estão distribuídos por vários países, com destaque para Alemanha, Reino Unido, França e Suécia, que lideram com projetos de biogás que não apenas capturam metano, mas também utilizam o gás purificado para gerar eletricidade e calor, além de injetá-lo na rede de gás natural³.

Ásia

Na Ásia, o desenvolvimento de biogás em aterros sanitários tem sido mais desigual. Países como Japão e Coreia do Sul têm investido significativamente em tecnologias de captação de biogás, utilizando-o para a geração de energia e mitigação de emissões de carbono, com projetos avançados de biogás entre 50 e 70 aterros. A China, apesar de possuir cerca de 100 aterros com captação, ainda enfrenta desafios na implementação em larga escala, mas o governo chinês tem mostrado interesse crescente em projetos de biogás como parte de suas metas ambientais e energéticas. A índia vem aumentando o número de novas inciativas governamentais e conta com menos de 30 aterros com recuperação de biogás⁵.

América Latina

Na América Latina, o Brasil se destaca como um dos líderes na captação de biogás em aterros sanitários, com projetos significativos que contribuem para a matriz energética renovável do país. México, Argentina e Chile também estão avançando na adoção dessa tecnologia, embora ainda exista um grande potencial inexplorado na região, contando com menos de 20 aterros com captação. A expansão de políticas públicas e incentivos financeiros é crucial para o crescimento do setor na região⁶.

África

A África, em comparação com outros continentes, está em estágios iniciais de desenvolvimento em termos de captação e aproveitamento de biogás em aterros sanitários (menos de 10 aterros). No entanto, países como África do Sul e Quênia têm começado a explorar o potencial do biogás como uma solução para a gestão de resíduos e a geração de energia, especialmente em áreas urbanas. A falta de infraestrutura e financiamento adequado são os principais desafios que impedem uma adoção mais ampla na região¹.

Oceania

Na Oceania, a Austrália lidera os esforços de captação de biogás em aterros sanitários, com captação entre 25 e 30 aterros. Com uma abordagem proativa para a gestão de resíduos e a sustentabilidade, o país tem implementado projetos de biogás que fornecem energia para comunidades locais e reduzem as emissões de metano. A Nova Zelândia também tem mostrado progresso, embora em menor escala (10 aterros), com projetos que combinam a captação de biogás com outras iniciativas de energia renovável⁵.

Cronologia de Fatos Marcantes na Geração e Aproveitamento do Biogás

-1970: Primeiros experimentos com captura de biogás em aterros na Califórnia, EUA.

-1980: Expansão da tecnologia na Europa, com destaque para o Reino Unido e Alemanha.

-1990: Criação de incentivos fiscais e regulamentações ambientais nos EUA, como o Clean Air Act, promovendo a adoção do biogás.

-1999: Implementação da Diretiva de Aterros (1999/31/EC) na União Europeia, estabelecendo padrões para captura de biogás.

-2000: Início do desenvolvimento de projetos de biogás em aterros no Brasil.

-2010: Promulgação da Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS) no Brasil, incentivando o aproveitamento energético do biogás.

-2020: Mais de 500 projetos de biogás em aterros operando nos Estados Unidos, gerando energia renovável.

Captação de Biogás em Aterros Sanitários no Brasil: Cenário Atual

No Brasil, a captação e o aproveitamento do biogás em aterros sanitários têm se expandido gradualmente nos últimos anos, impulsionados por políticas públicas e iniciativas de sustentabilidade. Embora ainda exista um potencial significativo a ser explorado, o país já conta com uma infraestrutura crescente para a geração de energia a partir do biogás proveniente de resíduos sólidos urbanos.

Com isso, a expansão do uso de biogás pode contribuir significativamente para a diversificação da matriz energética e para o cumprimento das metas de redução de emissões de gases de efeito estufa. Com políticas públicas adequadas e investimentos em infraestrutura, o biogás pode se tornar uma das principais fontes de energia renovável do país nas próximas décadas.

Número de Aterros Sanitários que Captam Biogás

De acordo com a CiBiogas⁷, o Brasil possui 126 plantas com captação de biogás derivados de aterros e esgoto sanitário, que correspondem a 9% das plantas de geração de biogás no país. Esses aterros estão concentrados principalmente em regiões mais industrializadas e com maior densidade populacional, como o Sudeste e o Sul do país, onde a geração de resíduos sólidos urbanos é mais significativa⁵.

Volume de Biogás Captado e seu Aproveitamento Energético

O volume de biogás captado nesses aterros varia de acordo com o tamanho do aterro, a quantidade de resíduos dispostos e as condições de operação. Em média, os grandes aterros sanitários no Brasil podem captar entre 500 a 1.000 m³ de biogás por hora. Esse biogás é composto principalmente por metano, que representa cerca de 50% a 60% do total do biogás gerado, além de dióxido de carbono (CO₂) e outros gases em menores proporções (por exemplo o H₂S e siloxanos)⁵.

O biogás captado nos aterros sanitários brasileiros é utilizado principalmente para a geração de eletricidade e, em menor escala, como combustível veicular ou para aquecimento. A energia gerada a partir do biogás tem sido uma importante contribuição para a matriz energética renovável do Brasil. Estima-se que os aterros sanitários com sistemas de aproveitamento energético possam gerar cerca de 150 MW de potência instalada, o que é suficiente para abastecer cerca de 300 mil residências^5,6.

Desafios e Perspectivas

Apesar dos avanços, o Brasil ainda enfrenta desafios na ampliação da captação e do aproveitamento do biogás. Muitos aterros, especialmente em regiões menos desenvolvidas, ainda não possuem infraestrutura adequada para a captação de biogás, o que resulta na liberação de metano para a atmosfera. Além disso, a viabilidade econômica dos projetos de biogás pode ser afetada pela falta de incentivos financeiros e políticas de apoio consistentes.

O cenário atual da geração e aproveitamento do biogás em aterros sanitários é promissor, mas também apresenta desafios. A tecnologia está madura e tem mostrado resultados positivos na redução de emissões e na geração de energia. No entanto, ainda há muito espaço para crescimento, especialmente em países em desenvolvimento, onde o potencial do biogás ainda é subaproveitado.

Nesse sentido, a Ecotec se posiciona como um facilitador estratégico na implementação, monitoramento e soluções para projetos de captação e reaproveitamento de biogás em aterros sanitários. Nosso foco é desenvolver modelos de negócios que viabilizem a captação e o aproveitamento energético do biogás, oferecendo também a possibilidade de geração de royalties para empresas e prefeituras que administram ou possuem aterros no Brasil. Com mais de 17 anos de expertise no setor, garantimos a qualidade do biogás produzido e entregamos soluções com alto padrão de eficiência e inovação.

Referências

¹VAN LOOY, A. de et al. Landfill Operational Practices and Environmental Management. Journal of Environmental Management, v. 256, 2020. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479719313103 . Acesso em: 15 ago. 2024.

²MACHADO, S. L. Resíduos Sólidos: Gerenciamento e Impacto Ambiental. São Paulo: Editora Interciência, 2010.

³CHRISTENSEN, Thomas H. Solid Waste Technology & Management. Chichester, West Sussex, UK: Wiley, 2011.

⁴EPA. Landfill Methane Outreach Program (LMOP) Annual Report 2020. Washington, D.C.: United States Environmental Protection Agency, 2020. Disponível em: https://www.epa.gov/lmop. Acesso em: 18 ago. 2024.

⁵WORLD BANK. What a Waste 2.0: A Global Snapshot of Solid Waste Management to 2050. Washington, D.C.: World Bank, 2018. Disponível em: https://openknowledge.worldbank.org/handle/10986/30317 . Acesso em: 15 ago. 2024.

⁶BRASIL. Lei n. 12.305, de 2 de agosto de 2010. Institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 3 ago. 2010. Disponível em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2007-2010/2010/lei/l12305.htm. Acesso em: 20 ago. 2024.

⁷Centro Internacional de Energias Renováveis – Biogás. Panorama do Biogás no Brasil 2023. Relatório Técnico nº 001/2024 – Foz do Iguaçu, 2024.