Avaliação do ciclo de vida de tecnologias de purificação, utilização e distribuição do biogás de esterco bovino

Abstract

A viabilidade do biogás como alternativa para descarbonização tem se apresentado de maneira vantajosa, diante de seu potencial energético e de suas vias de aproveitamento energético. Com o objetivo de avaliar os impactos ambientais dos processos envolvidos da produção de biogás, o presente estudo utilizou a ferramenta de Avaliação de Ciclo de Vida (ACV) iniciando na fase de produção de biogás em uma planta de médio porte, que utiliza o esterco bovino como matéria-prima. Adotando-se 1 MJ de biogás pré-filtrado como unidade funcional e combinando-se dados primários e secundários para a composição do Inventário de Ciclo de Vida (ICV), o estudo incluiu a modelagem de cenários de uso do biogás, sendo eles: Referência (produção de biogás para eletricidade, como é feito na planta); Cenário 1 - Biogás para biometano (Pressure Swing Adsorption - PSA); Cenário 2 - Biogás para biometano (Separação por Membrana - SM); Cenário 3 - Biogás para biometano (High-Pressure Water Scrubbing - HPWS). Quanto às possibilidades de distribuição, adotou-se como unidade funcional 1 Nm³ de biometano, para o qual os cenários se distribuem em PO-DD (Produção na Origem e Distribuição Direta), PH-DT (Produção no Hub e Distribuição Direta) e PH-IR (Produção no Hub e injeção na rede). Na concepção dos modelos de ACV, foi utilizado o software LCA for Experts, com o método CML 2001, adotando como categorias de impacto: Potencial de Aquecimento Global (PAG), Potencial de Acidificação (PA), Potencial de Eutrofização (PE) e Demanda de Energia Primária (DEP). A análise dos impactos totais mostra que os cenários que empregam SM e HPWS apresentaram o melhor desempenho, ambos registrando as menores contribuições em PAG (1,42 × 10⁻¹ kg CO₂ eq./MJ), representando impactos 24% menores em relação ao cenário 1, que utiliza PSA. No que se refere aos cenários de distribuição, o cenário caracterizado pela produção do biometano na origem e sua distribuição direta ao consumidor (PO-DD) apresentou o menor impacto relativo ao transporte e a maior eficiência energética global. Assim, o estudo traz insights valiosos quanto às vias de aproveitamento energético do biogás, como possibilidade de descarbonização do transporte de carga e de superação dos desafios de distribuição existentes.