Processo biológico de purificação de biogás através do cultivo de microalgas - Junges, Estevan Luiz (2021)
O biogás é uma fonte de energia limpa, renovável e de baixo custo com grande potencial a ser explorado, principalmente em regiões com intensa atividade agropecuária, como Vale do Taquari. Além disso, a ampliação da utilização do biogás vai ao encontro às metas do Objetivo do Desenvolvimento Sustentável de número 7 da Agenda 2030. O biogás é produzido através da digestão anaeróbica de biomassa e tem como principais componentes: CH4, CO2, N2, H2O, O2 e H2S. A presença do dióxido de carbono (CO2) acarreta a diminuição do poder calorífico do biogás, elevando os custos de compressão e transporte, logo, é desejável a sua remoção, assim como a do sulfídrico (H2S), que causa corrosão nas estruturas de armazenagem, transporte e em geradores. Processos como absorção físico-química, separação por membrana e pressure-swing adsorption (PSA) são tradicionalmente utilizados para realizar a remoção destes componentes, porém, necessitam de quantidade considerável de energia, materiais auxiliares e químicos, além de gerarem resíduos e efluentes que necessitam de tratamento. Pesquisas recentes vêm demonstrando o potencial da utilização de microalgas para realizar a filtragem do biogás. O cultivo de microalgas é um processo biológico, capaz de realizar a captura do CO2 e do H2S do biogás e possui impacto ambiental e custo menores do que os processos citados anteriormente. Este trabalho teve como objetivo verificar a viabilidade técnica da utilização de microalgas para a purificação do biogás. Para isso, foi projetado e executado um protótipo de reator de cultivo de microalgas, onde foi filtrado biogás. O sistema construído foi um fotobiorreator de 2 estágios, composto por um tanque de cultivo e uma coluna de transferência de massa, onde o biogás entra em contato com o meio de cultivo. As análises mostraram que o protótipo construído removeu em média 16,98% de CO2 do biogás. Em relação ao H2S foi removido em média 85,48% para baixas concentrações e 39,5% para altas. Os níveis de O2 não passaram de 0,05%. O sistema de purificação biológica se mostrou viável e futuros estudos podem aumentar a sua capacidade de remoção e de cultivo de microalgas.