Como produzir biogás em casa

Procura formas amigas do ambiente para alimentar a sua casa e diminuir a sua pegada de carbono? Talvez o biogás seja a resposta que tem procurado. O biogás é uma fonte de energia renovável que pode ser utilizada para aquecimento, para cozinhar e até para produzir eletricidade. É produzido a partir de resíduos orgânicos. Neste guia, vamos mergulhar no intrigante mundo da produção de biogás em casa, abordando as suas vantagens, os materiais necessários e os passos detalhados para produzir o seu próprio abastecimento de biogás.

O facto de o biogás ser amigo do ambiente é uma das suas características mais atraentes. Ao contrário dos combustíveis fósseis, que, quando queimados, emitem gases nocivos com efeito de estufa para a atmosfera, o processo de produção de biogás é de ciclo fechado, transformando matéria orgânica em energia útil. As famílias podem reduzir drasticamente a sua dependência de fontes de energia não renováveis e desviar os resíduos dos aterros sanitários, utilizando a decomposição natural de resíduos orgânicos, tais como restos de comida, resíduos agrícolas e mesmo estrume animal.

A versatilidade do biogás é outro benefício. Vivendo numa quinta rural ou num apartamento urbano movimentado, a produção de biogás pode ser personalizada de acordo com as suas necessidades e recursos disponíveis. Existe uma solução de biogás para cada situação, desde digestores compactos que cabem perfeitamente num quintal até sistemas maiores apropriados para quintas ou projectos de bairro. Além disso, as barreiras de entrada para a produção doméstica de biogás são mais baixas do que nunca, graças aos avanços tecnológicos e à crescente consciencialização para a sustentabilidade.

Gostaria de saber como é produzido o biogás?? Os princípios da digestão anaeróbia são a base de um processo surpreendentemente simples. Em suma, as matérias orgânicas são colocadas num recipiente hermético conhecido como digestor e deixadas a decompor-se na ausência de oxigénio. O biogás, composto principalmente por dióxido de carbono e metano, é produzido como um subproduto da decomposição de matéria orgânica por microorganismos. Depois disso, este biogás pode ser recolhido e armazenado para utilização posterior, oferecendo uma fonte de energia limpa para coisas como aquecer água, cozinhar ou mesmo fazer funcionar um gerador.

Informações gerais sobre o biogás

O metano constitui a maior parte do biogás doméstico, que é produzido a partir de vários estrumes e estrume de aves. Dependendo dos resíduos utilizados na produção, o aproveitamento varia entre 50 e 80%. O mesmo metano que arde nas nossas caldeiras e fogões e pelo qual, consoante as leituras dos contadores, pagamos ocasionalmente um preço elevado.

Vejamos uma tabela com dados sobre a produção de biogás e a quantidade de metano puro nele contido para termos uma ideia da quantidade de combustível que pode ser potencialmente produzida quando se tem animais em casa ou no campo:

A tabela deixa claro que será necessária uma quantidade significativa de matérias-primas para a produção efectiva de gás a partir de estrume de vaca e resíduos de silagem. A extração de combustível a partir de excrementos de peru e estrume de porco é mais rentável.

Os restantes 25-45% das substâncias que compõem o biogás doméstico são o sulfureto de hidrogénio (1%) e o dióxido de carbono (até 43%). Embora em quantidades vestigiais, o oxigénio, o azoto e o amoníaco também fazem parte da composição do combustível. A razão pela qual o monte de estrume tem um cheiro tão familiar e "agradável" é devido à libertação de amoníaco e sulfureto de hidrogénio. Quanto ao conteúdo energético, durante a combustão, 1 m3 de metano tem o potencial de libertar até 25 MJ (6 MJ) ou 95 kW de energia térmica. A quantidade de metano no biogás determina a quantidade de calor que liberta durante a combustão.

Como ponto de referência. Foi confirmado na prática que, durante a estação de aquecimento, são necessários aproximadamente 45 m3 de combustível biológico por cada 1 m2 de área para aquecer uma casa isolada situada na zona média.

Quer queiramos quer não, o biogás produzido a partir de estrume forma-se naturalmente, devido à forma como a natureza o criou. Mesmo com temperaturas negativas, uma pilha de estrume decompõe-se em um ano ou um ano e meio apenas por estar ao ar livre. Continua a produzir biogás durante este período, mas apenas em pequenas quantidades devido ao processo prolongado. A sua origem está em numerosas espécies de microrganismos que se encontram nas fezes dos animais. Ou seja, a gaseificação ocorrerá naturalmente e não necessita de qualquer contributo. No entanto, será necessário equipamento específico para maximizar o processo e acelerá-lo; este aspeto será abordado com mais pormenor mais adiante.

Tecnologia de produção de biogás

Acelerar o processo natural de decomposição das matérias-primas orgânicas é essencial para uma produção eficiente. Para atingir este objetivo, as bactérias que o compõem devem proporcionar o ambiente ideal para a transformação e reprodução dos resíduos. O primeiro requisito é colocar a matéria-prima num recipiente fechado; caso contrário, utilize um gerador de biogás ou um reator. Até se obter o substrato original, os resíduos são triturados e combinados com uma quantidade precisa de água limpa num reator.

Nota: Para evitar que substâncias nocivas à vitalidade das bactérias cheguem ao substrato, é necessária água limpa. Consequentemente, pode ocorrer um abrandamento significativo do processo de fermentação.

A unidade industrial de biogás tem instalações para agitação, aquecimento do substrato e controlo da acidez. A agitação é feita para quebrar a crosta dura que se forma no topo durante a fermentação e impede a libertação do biogás. O processo tecnológico demora pelo menos 15 dias, durante os quais o nível de decomposição atinge 25%. Pensa-se que o rendimento máximo de combustível ocorre até 33% da decomposição da biomassa.

A tecnologia assegura uma produção intensiva de gás a partir do estrume, proporcionando uma renovação diária do substrato; em instalações industriais, isto equivale a centenas de metros cúbicos por dia. Cerca de 5% do volume total do reator é retirado da massa gasta e o mesmo volume de nova matéria-prima biológica é adicionado em seu lugar. O material restante é aplicado nos campos como fertilizante orgânico.

Na procura de soluções energéticas sustentáveis, a produção de biogás em casa surge como uma opção prática e ecológica. Ao aproveitar os processos naturais de decomposição dos resíduos orgânicos, as pessoas podem gerar biogás – uma fonte de energia renovável composta principalmente por metano e dióxido de carbono. Com instalações simples, como os biodigestores, os proprietários podem transformar os restos de cozinha, o estrume dos animais ou mesmo os resíduos do jardim num recurso valioso para cozinhar, aquecer ou gerar eletricidade. Esta abordagem não só ajuda a reduzir a dependência dos combustíveis fósseis, como também oferece uma forma de gerir eficazmente os resíduos orgânicos, contribuindo para um futuro mais verde e sustentável para as casas e comunidades."

Diagrama da unidade de biogás

É impossível proporcionar aos microorganismos as mesmas condições favoráveis que na produção industrial quando se produz biogás em casa. Acima de tudo, esta afirmação diz respeito à forma como o sistema de aquecimento do gerador está organizado. Sabe que isto requer energia, o que faz aumentar significativamente os preços dos combustíveis. O ambiente pouco alcalino que o processo de fermentação cria naturalmente é controlável. Como deve ser corrigido se houver desvios? custos mais uma vez.

É aconselhável que os proprietários de fazendas particulares que desejam gerar biogás por conta própria construam um reator básico a partir de materiais prontamente disponíveis e depois o atualizem da melhor maneira possível. O que precisa de ser feito:

• um recipiente hermeticamente fechado com um volume de pelo menos 1 m3. Também são adequados diferentes tanques e barris de pequenas dimensões, mas será libertado pouco combustível devido à quantidade insuficiente de matérias-primas. Estes volumes de produção não são adequados para si;
• Ao organizar a produção de biogás em casa, é improvável que se faça o aquecimento do contentor, mas é necessário isolá-lo. Outra opção é enterrar o reator no solo, tendo feito o isolamento térmico da parte superior;
• instalar um agitador manual de qualquer modelo no reator, conduzindo a pega através da tampa superior. O conjunto de passagem da caneta deve ser hermeticamente fechado;
• Prever torneiras para alimentação e descarga de substrato, bem como para extração de biogás.

O esquema da unidade de biogás abaixo do nível do solo é mostrado abaixo:

1) Gerador de combustível (contentor de metal, plástico ou betão); 2) Tremonha de enchimento do substrato; 3) Escotilha técnica; 4) Reservatório de água; 5 – Tubo de descarga de resíduos; Tubo 6: Extração de biogás.

Como obter biogás em casa?

A primeira operação consiste em triturar os resíduos até uma fração não superior a 10 mm. Tanto a preparação do substrato quanto o processamento bacteriano da matéria-prima serão consideravelmente mais simples. A água é adicionada à massa resultante até que esteja bem combinada (cerca de 0.7 litros por cada quilograma de matéria orgânica). Já foi referido que só se deve utilizar água limpa. Depois de construir a sua própria unidade de biogás, o substrato é enchido e o reator é hermeticamente fechado.

Para misturar o conteúdo, terá de visitar o tanque várias vezes por dia. Pode verificar se há gás no quinto dia e, se houver, use um compressor para o bombear periodicamente para a garrafa. Se isto não for feito atempadamente, a pressão interna do reator aumentará e o processo de fermentação abrandará ou parará completamente. É necessário adicionar a mesma quantidade de substrato fresco depois de descarregar uma parte do substrato após 15 dias. Para saber mais, veja o seguinte vídeo:

Uma forma ecológica e criativa de aquecer e alimentar a sua casa é produzir biogás em casa. Através da utilização de processos naturais, como a decomposição de resíduos orgânicos, pode produzir energia limpa no seu quintal.

O facto de a produção de biogás ser amiga do ambiente é uma das suas principais vantagens. O biogás é um recurso renovável que emite muito poucos gases com efeito de estufa quando queimado, ao contrário dos combustíveis fósseis. Como resultado, é uma forma mais amiga do ambiente de aquecer a sua casa, diminuindo a sua pegada de carbono e promovendo a sustentabilidade ambiental.

Além disso, a gestão mais eficaz dos resíduos orgânicos pode ser conseguida através da criação de biogás em casa. Pode encaminhar os restos de comida e outros materiais orgânicos para o seu digestor de biogás em vez de os depositar em aterros, onde contribuem para as emissões de metano. Este processo não só minimiza os resíduos como também gera energia valiosa.

A longo prazo, a produção de biogás também pode resultar em poupanças de custos. O investimento inicial na instalação de um digestor de biogás pode ser mais elevado do que o dos métodos de aquecimento tradicionais, mas os custos de combustível são muito mais baixos ao longo do tempo. A utilização de resíduos orgânicos que, de outra forma, seriam deitados fora, ajudá-lo-á a poupar dinheiro em energia ao longo do tempo.

Em suma, a produção de biogás em casa constitui uma alternativa útil e ecológica para o isolamento e o aquecimento. É possível construir um sistema de aquecimento doméstico mais económico e amigo do ambiente, utilizando processos naturais e convertendo resíduos orgânicos em energia. A produção de biogás oferece uma solução promissora para todos os proprietários de casas, quer queiram diminuir o seu impacto no ambiente, gerir os resíduos de forma mais eficaz, ou poupar dinheiro nas contas de energia.

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