Pesquisadores investigam causas da espuma durante a produção do biogás
Pesquisadores do Campus Londrina fazem parte de um estudo que tem o objetivo de investigar a formação de espuma durante a produção de biogás. Os resultados estão em um artigo publicado no periódico Process Safety and Environmental Protection (Fator de impacto 6.9), da editora Elsevier. A equipe realizou um levantamento das causas mais prováveis para a formação dessa espuma, em parceria com pesquisadores da GEO Bio Gas&carbon e da Universidade Estadual de Londrina (UEL).
Segundo a professora Sidmara Bedin, devido à busca por fontes de energia com tecnologias avançadas, mais eficientes e sustentáveis, a produção de biogás vem crescendo ao longo dos anos. Porém, a geração excessiva de espuma é um problema recorrente nas plantas de biogás, pois é difícil de monitorar e não é facilmente previsível. “Nosso trabalho foi realizar um levantamento das causas mais prováveis da formação de espuma durante a biodigestão anaeróbia e fornecer diretrizes eficazes para superar esse problema (levantar as prováveis fontes da formação da espuma e, quando formada, como mitigá-la)”, explica.
Sidmara Bedin acrescenta ainda que, dependendo da intensidade da espuma formada nos biodigestores industriais, esta pode atingir alturas consideráveis, paralisando a operação. “A formação de espuma acontece quando não há sinergia entre os parâmetros operacionais, como, por exemplo, a agitação do sistema ser ineficiente, a alimentação de carga orgânica estar em excesso no biodigestor e o estresse da comunidade microbiana (alteração de temperatura, pH, favorecimento do surgimento de substâncias tensoativas, dentre outros)”.
Segundo o artigo, a espuma pode ainda prejudicar equipamentos como bombas e compressores; ocasionar o bloqueio de válvulas de segurança; tombamento da tampa e até mesmo o rompimento do biorreator anaeróbio; danificar tubulações de gases; prejudicar o sistema de troca térmica; problemas ambientais devido ao transbordamento de tanques; custos de mão de obra extra com manutenção e limpeza; custos extras com agentes antiespumantes; falha de alimentadores e sensores de medição; recuperação ineficiente de gás dos digestores, criando custos adicionais para a produção de eletricidade; redução da produção de biogás; e aumento das perdas de metano pelo efluente, devido à supersaturação de metano na fase líquida.
Entre as soluções apontadas no artigo estariam algumas orientações como manter a agitação eficientemente, regular a temperatura e o pH dentro de faixas ideais e controlar meio reacional.
Os estudos tiveram início em 2022, durante o pós-doutorado da professora através do programa do CNPq, o Recursos Humanos em Áreas Estratégicas (RHAE) - Pesquisador na Empresa, que uniu a UTFPR com a UEL e a empresa Geo bio gas&carbon.
Fazem parte da pesquisa, além de Sidmara Bedin, o professor Lucas Bonfim Rocha, do Departamento de Engenharia Química, juntamente com a egressa Tiffani Mayumi Miura, em parceria com os pesquisadores Ana Elisa Belotto Morguette, Alysson de Camargo de Oliveira, da GEO Bio Gas&carbon, e Deize Dias Lopes, da UEL.