Como produzir sua própria energia elétrica

Engenheiro agrônomo, José Luiz Viana do Couto

(jviana7@gmail.com)

Como produzir a sua própria energia elétrica

Quem mora em cidade e tem renda suficiente, não precisa disso, mas, para quem mora em locais isolados (como o interior da Amazônia), os agricultores familiares e produtores rurais de animais domésticos (bovinos, suínos, aves, etc.), essa façanha é viável e será bem-vinda.

A boa notícia é que a matéria prima para essa façanha, são produtos que seriam jogados fora: resíduos sólidos e fezes de animais.

As motivações para essa produção própria são:

a) não poluir o meio ambiente e evitar o aquecimento global,

b) poder vender o excesso de energia elétrica para a concessionária de energia e vender Créditos de Carbono,

c) reduzir os custos de produção.

Os 3 passos para o processo são:

1 - Energia química (do Biogás) => 2 - Energia mecânica (motor estacionário a combustão interna) => 3 - Energia elétrica (gerador de fabricação nacional).

Fig. 1 – Produção de dejetos e biogás por animais.

Matéria prima

A matéria prima para a produção de biogás disponível nas propriedades agrícolas, é mostrada no quadro da Fig. 1.

O biogás é uma mistura de vários gases (Metano e Dióxido de carbono, principalmente - Vide Quadro abaixo), formado naturalmente nos pântanos, lixões e artificialmente nas estações de tratamento de esgotos domésticos do tipo anaeróbio (UASB) e nos biodigestores.

! Figura completa no artigo da revista

Biodigestor

Biodigestor é um dispositivo que armazena os resíduos e fezes (mais água de lavagem) por alguns dias, sem a presença de Oxigênio (digestão anaeróbica), tendo como subproduto os biofertilizantes. São do tipo Chinês, Indiano, Canadense (esse mais usados no Brasil) e Alemão.

Fig. 2 – Biodigestor modelo canadense

Fonte: Martelli (2011)

Os motores que usam o biogás como combustível são principalmente os de Ciclo Otto (precisam de cilindros e faísca elétrica) e a Diesel (precisam de um pouco de diesel na mistura). Quanto maior a porcentagem de Metano na mistura, maior é a eficiência do motor. Pelo menos 3 fabricantes nacionais os fornecem: Mercedes, MWM e ERBR.

A Fig. 3 mostra um motor (parte central da Figura) estacionário usado para produzir energia elétrica alimentado por biogás, tendo já acoplado um gerador, formando um conjunto.

Os geradores de fabricação nacional que serão acoplados aos motores, em sua totalidade, são fabricados pela empresa brasileira WEG.

1 m³ biogás = 2,21 kWh (Lindemeyer, 2008)

Fig. 3 – Grupo gerador a biogás

! Figura completa no artigo da revista

Projeto de Biodigestor

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Planilha para dimensionamento de biodigestor modelo canadense.

! Figura completa no artigo da revista

A planilha acima está disponível para baixar através do link: http://bit.ly/3navKqg

Legenda:

Q = fezes;

N = número de cabeças;

F = fezes por animal;

V = volume de água de lavagem do chiqueiro;

R = relação volume dejeto:volume de água;

C = volume de água + fezes;

Vb = volume do biodigestor;

TDH = tempo de detenção hidráulica;

P = produção de biogás;

K = m³ biogás por kg de fezes;

PE = produção de eletricidade;

PCI = poder calorífico inferior do biogás;

η = rendimento do motor gerador;

V = volume do biodigestor;

C = comprimento médio do biodigestor;

L = largura média do biodigestor;

H = profundidade do biodigestor;

kJ = quilo-Joule;

kW = quilo-watt.