Fontes de Energia
O crescimento econômico dos países emergentes, ao longo das últimas décadas do século XX, acarretaram no uso expressivo de fontes energéticas. A dependência de energia nos diversos setores da indústria, nos transportes, nas áreas urbanas e rurais, trouxe como desafio a ampliação da matriz energética de diversos países, assim como eficiência no uso delas. Ao lado desses desafios, estão a redução do uso de fontes poluidoras e ampliação de fontes alternativas.
As fontes energéticas são os recursos naturais e minerais utilizados como combustíveis ou base para geração de energia elétrica. No planeta, são encontrados diversos tipos de fontes energéticas. Fontes Primárias são aquelas que ocorrem de forma natural no planeta, como os combustíveis fósseis, água, vento e radiação solar. Já as Fontes Secundárias são obtidas a partir das fontes primárias no qual são transformadas, por exemplo: do petróleo é retirada a gasolina e o diesel, da água é explorada a fonte hidrelétrica, etc.
A matriz energética mundial é baseada no consumo de fontes de energia não renováveis; porém, com o aquecimento global no Brasil e no mundo, a mudança na característica energética deve ser feita. Fontes alternativas estão sendo implantadas e procuradas a fim de renovar a matriz energética.
As principais fontes são de origem fóssil, como petróleo, gás natural e carvão mineral, que correspondem a, aproximadamente, 85% da energia consumida mundialmente. Apesar da eficiência energética e da sua abrangência, são fontes poluidoras e chegam a ser responsáveis por mais da metade da emissão de gases poluentes na atmosfera.
Há fontes alternativas geradas a partir da energia solar, geotérmica, ventos, marés e biomassas, e que são capazes de reduzir os impactos ambientais comumente causada pelas demais. A implantação do conjunto de fontes alternativas é um desafio enfrentado por diversos países para manter uma matriz menos poluidora. O Brasil possui destaque no aproveitamento de energias alternativas, como o álcool, e, recentemente, vem buscando o aproveitamento em outras fontes, como o babaçu, a carnaúba, o dendê etc.
Fontes de energia não renováveis
As fontes de energia não renováveis são aquelas de origem fóssil e mineral, como petróleo, gás natural, carvão mineral e nuclear, que não se renovam no tempo histórico do ser humano.
Embora sejam poluentes e com o risco de acabar futuramente, elas são a base do processo produtivo e os meios de transporte, além de servirem como matéria-prima de combustíveis e produtos industrializados.
Cada recurso apresenta suas características, vantagens e desvantagens, que influenciarão no consumo em geral.
Petróleo
É composto de moléculas de carbono e hidrogênio (hidrocarbonetos), formado pela decomposição de plânctons e demais matérias orgânicas. Originário de ambientes marinhos, resultante do soterramento de oceanos e mares ocorridos no período Cretáceo e Jurássico, entre 135 e 65 milhões de anos atrás. Com o passar do tempo, a matéria orgânica (fitoplânctos e zooplânctons) existente no fundo de mares e oceanos foi soterrada, sofrendo pressão das rochas que se formavam a partir da compactação dos sedimentos. O calor do manto e a ação de bactérias alteraram o material existente, transformando-o em uma substância viscosa de coloração escura, formada basicamente por carbono e hidrogênio (hidrocarbonetos). Dessa forma, atualmente o petróleo é encontrado em locais que formaram antigos mares rasos, tanto em áreas continentais (onshore) quanto em oceanos (offshore) atuais.
O petróleo é a principal fonte utilizada pelo setor de transportes, pela indústria em geral e de derivados. Em alguns países, é utilizado para a geração de energia elétrica, embora seja um setor em decréscimo desde a década de 1970. Entre as principais vantagens do uso do petróleo, estão a capacidade para gerar combustíveis derivados, matéria-prima para produtos industrializados, eficiência na geração de energia elétrica.
Esse recurso apresenta como desvantagem o fato de ser esgotável, e por isso dependente da descoberta e da exploração de novas reservas. A capacidade poluidora também é um fator negativo, sendo a queima do combustível responsável por grande parte da emissão de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera. Outro problema é em relação aos impactos ambientais causados pela construção de plataformas de extração, vazamentos do óleo no mar e acidentes.
Exploração onshore (continente)
Exploração offshore (oceanos)
Gás natural
É um hidrocarboneto formado pela decomposição de matéria orgânica. Pode ser encontrado em reservas isoladas ou com o petróleo. É utilizado para a geração de energia elétrica, nas atividades industriais e em motores de combustão.
A versatilidade na extração e no consumo são as principais características que o tornam vantajoso em relação aos demais recursos. Em comparação com o petróleo e o carvão mineral, o gás natural é menos agressivo ao meio ambiente.
Os riscos de explosão, asfixia, os problemas respiratórios decorrentes da inalação e intoxicação são alguns dos problemas gerados pelo vazamento ou rompimento de tubulações. Outra desvantagem é em relação aos custos elevados de transporte, pois exigem a construção de gasodutos ou veículos apropriados para atender a todo o processo de distribuição.
Carvão mineral
É um combustível fóssil formado há, aproximadamente, 380 milhões de anos, na Era Paleozoica, em regiões sedimentares, associado às formações florestais que foram gradativamente soterradas e compactadas ao longo do tempo. Ao ser soterrada e compactada, a matéria orgânica composta de árvores e outros vegetais sofreu decomposição, que associada à elevação da temperatura no interior do solo deu origem ao carvão mineral.
Existem diferentes tipos de carvão, classificados de acordo com a porcentagem de carbono existente após sua formação: turfa (55%), linhito (70%), hulha (80%) e antracito (90% a 96%). O carvão é considerado de boa qualidade de acordo com a concentração de carbono, pois, quanto maior o percentual carbonífero, maior a produção de calor durante a queima do combustível.
O carvão mineral foi extremamente importante para o processo de industrialização mundial. No fim do século XIX, aproximadamente 97% de toda a energia consumida no planeta era proveniente dele. Um século mais tarde, por volta de 1970, a utilização do petróleo fez com que o carvão representasse apenas 12% da energia utilizada no globo.
Atualmente, o carvão mineral representa, aproximadamente, 23% da energia consumida no mundo, resultado da variação dos preços e da disponibilidade do petróleo no mercado mundial.
O carvão mineral é um dos recursos não renováveis mais abundantes, distribuídos em reservas espalhadas em países como China, Estados Unidos e Índia. É utilizado predominantemente para a geração de energia elétrica em termoelétricas. Assim como o petróleo, apresenta grande eficiência energética.
No entanto, é uma fonte energética que causa grande poluição atmosférica. A queima do carvão contribui para a emissão de dióxido de carbono na atmosfera e é a principal causa da chuva ácida
Combustíveis nucleares
A energia nuclear é uma das mais eficientes fontes da matriz energética mundial. Responsável pela geração de energia elétrica, é também uma das mais perigosas em casos de acidentes. A energia elétrica é produzida a partir do calor produzido pela fissão do Urânio que ocorre em reatores nucleares.
Os riscos elevados de acidentes nucleares, as consequências para a população e os resíduos nucleares gerados são as principais desvantagens desse tipo de produção.
Os Estados Unidos, a França e o Japão são os maiores produtores desse tipo de energia. Na França corresponde a 80% da fonte de energia elétrica gerada.
Assim como ocorreu em todo o mundo, foi na década de 1960 que o governo brasileiro passou a investir no desenvolvimento do Programa Nuclear Brasileiro, inaugurando a primeira usina termonuclear, chamada de Angra I, em 1974, localizada no município de Angra dos Reis, no Rio de Janeiro. Na década seguinte, teve início a construção da usina de Angra II, que só começou a operar em 2001.
Atualmente, está em construção a usina de Angra III, formando a central nuclear Almirante Álvaro Alberto.
Apesar da eficiência energética proveniente das usinas termonucleares, a geração de energia a partir de fontes nucleares gera desconfiança e insegurança quanto à destinação do lixo atômico gerado durante o processo de fissão nuclear e, principalmente, quanto à possibilidade de acidentes nucleares. Entre os mais conhecidos estão o de Three Miles Island em 1979, na cidade na Pensilvânia, Estados Unidos, onde houve liberação de elevados índices radioativos
que atingiram áreas vizinhas.
O incêndio da usina ucraniana de Chernobyl, em 1986, localizada na extinta URSS, feriu e provocou a morte de milhares de pessoas, além de mais de 1 milhão de casos de câncer diagnosticados durante as décadas seguintes.
Além do desastre nuclear em Fukushima em 2011, no Japão, onde um grande terremoto seguido de um tsunami provocou graves danos nos reatores nucleares da usina, liberando quantidades significativas de material radioativo na região, obrigando a evacuação de imensas áreas no nordeste do território japonês.
Funcionamento de um reator Nuclear
Reator da usina Nuclear de Chernobyl, na Ucrânia em 1986.
Usina de Angra I e Angra II, Angra dos Reis, RJ.
Fontes de energia renováveis
As fontes de energia renováveis são aquelas obtidas a partir de fontes renováveis de energia, ou seja, utilizam recursos não esgotáveis que se mantêm disponíveis por tempo indeterminado ou que se regeneram em curtos espaços de tempo, como Sol, vento, mar, calor interno da Terra e biomassa.
As alterações climáticas e os efeitos causados pelo aumento da temperatura do planeta vêm exigindo mudanças na postura dos países em relação à emissão de poluentes na atmosfera.
A emissão de gases apontados como intensificadores do efeito estufa traz consequências onerosas para a sociedade, como o aumento dos períodos de chuvas e estiagem; frequência de tornados e furacões, entre outros. Essas alterações resultam em impactos nas atividades agrícolas e industriais, riscos para a saúde da população e para a economia do país.
Compreendendo que a queima de combustíveis fósseis é uma das principais causas da poluição atmosférica, muitos países buscam alternativas menos poluidoras para compor sua matriz energética. Além disso, muitos países procuram diversificar a disponibilidade de energia com o intuito de atingir a autossuficiência energética. Por esse motivo, é cada vez mais comum investimentos em pesquisa e tecnologia para ampliar a oferta de energias mais limpas e renováveis, como hidráulica, eólica, geotérmica, maremotriz e solar.
Energia eólica
A energia eólica é um tipo de energia limpa e renovável, ou seja, não ocorre a emissão de poluentes, além de não exaurir na natureza. É considerada a fonte de energia mais limpa do planeta. Pode ser obtida em locais diversificados da Terra, desde que sejam implantadas as instalações adequadas.
Ela é obtida através do movimento de massas de ar (vento) que é captado por hélices ligadas a geradores. A velocidade de rotação das hélices, conectadas a um gerador de eletricidade, gera energia. As hélices possuem o mesmo formato das asas dos aviões e usam a mesma aerodinâmica, aumentando a eficiência na captação dos ventos.
A eficácia para produção da energia eólica depende de aspectos como: topografia do terreno, velocidade dos ventos, eficiência das instalações e operação. Locais com baixa intensidade de vento e ocorrência de chuvas frequentes se tornam inviáveis, devido à baixa produção, desperdício de energia e ao elevado custo das instalações.
Essa fonte de energia não está totalmente isenta de causar possíveis impactos ambientais, pois as hélices produzem ruídos excessivos e interferem nas transmissões de rádio e TV. Outro aspecto negativo é que pássaros podem atingir as hélices.
É um tipo de energia pouco utilizada, países como Alemanha, Dinamarca, Estados Unidos, Espanha e Índia, são os principais consumidores da energia eólica. No Brasil, o Estado do Ceará se destaca, pois aproximadamente 160 mil pessoas utilizam esse tipo de energia.
Em razão dos constantes problemas ambientais ocasionados em consequência da utilização das fontes de energia não renováveis, como o petróleo, o gás natural e o carvão mineral, o interesse por fontes alternativas de energia vem se intensificando. Isso se torna necessário, pois, conforme estudos da Agência Internacional de Energia, as reservas de petróleo devem extinguir em 75 anos, as de gás em 100 anos, e o carvão mineral possui reserva suficiente para mais 200 anos.
Além de ser uma fonte renovável, a energia eólica causa menos impactos ambientais e é encontrada em abundância, podendo ser uma ótima alternativa para minimizar os problemas ambientais.
Imagem aérea da Usina Bi-nacional de Itaipú
Impacto ambiental para construção de uma Usina Hidroelétrica
Energia Hidráulica
Hidrelétrica é um conjunto de obras e equipamentos que produz energia elétrica através do aproveitamento hidráulico dos rios. Nas hidrelétricas, a energia potencial gravitacional da água é transformada em energia cinética de rotação, que posteriormente, é convertida em energia elétrica. O Brasil é um dos países que mais utiliza as hidrelétricas como forma de obtenção de energia, ficando atrás apenas dos Estados Unidos e do Canadá; o país, juntamente com o Paraguai, construiu Itaipu, a maior usina hidrelétrica do mundo. Isso é explicado devido ao grande potencial hídrico que o Brasil possui.
A água dos rios movimenta uma turbina hidráulica que é ligada a um gerador, o qual produz a energia elétrica e a transmite para a rede de distribuição. O potencial hidráulico é proporcionado pela concentração dos desníveis existentes ao longo do curso de um rio, especialmente dos rios planálticos.
Assim como todo empreendimento energético, as hidrelétricas provocam alguns tipos de impactos ambientais, os quais são motivos de polêmica nas discussões sobre desenvolvimento sustentável. Embora a energia hidrelétrica seja considerada limpa e renovável, a construção de uma hidrelétrica pode provocar o alagamento de áreas vizinhas e o aumento no nível dos rios, destruindo o habitat natural de muitas espécies, principalmente de animais aquáticos.
Em todo o mundo, a energia hidrelétrica representa 19% da eletricidade consumida no ano de 2005, produzindo um total de 930 mil megawatts, equivalente a 5 bilhões de barris de petróleo.
Energia solar
A energia solar é uma ótima fonte alternativa de geração de energia, pois diretamente não provoca impactos ambientais. Todos os dias o planeta recebe uma imensa quantidade de energia proveniente da luz solar. Algumas estimativas afirmam que se utilizasse todo o potencial de energia solar em escala mundial seria possível gerar um percentual de energia duas mil vezes a produção total de todas as usinas nucleares, termoelétricas e hidrelétricas.
Para esse cálculo foi levado em conta somente as áreas emersas do planeta, tais como continentes e ilhas, uma vez que ainda teria a possibilidade de usar a superfície dos oceanos para essa finalidade.
Apesar dos pontos positivos, existem também as dificuldades na implantação em grande escala da extração de energia dessa natureza, o ponto crucial seria desenvolver formas de explorar buscando uma maneira econômica, além de criar métodos de armazenamento.
Grande parte da energia solar hoje é usada em residências, em chuveiro, geladeira e outros, o uso dessa fonte alternativa ainda é bastante modesto.
No mundo, são restritos os países que fazem uso desse tipo de energia em grande escala, são raros os casos como de Israel, em que aproximadamente 70% das casas tem placas coletoras; e na Indonésia, onde cerca de 15 mil casas são iluminadas totalmente por energia solar. Além disso, já existem projetos de veículos movidos à energia solar no Japão, Alemanha e Estados Unidos.
Iniciativas como da Alemanha são importantes para o fornecimento de energia, o governo desse país, em fase de experiência, oferece subsídio às famílias que instalam equipamentos que transformam energia solar em eletricidade, o excedente é repassado para outras áreas da cidade e o governo paga por isso.
Os custos para instalação desse tipo de equipamento são elevados, o que prejudica a dispersão do uso em escala global, porém isso será uma boa perspectiva para um futuro próximo.
Energia Maremotriz
A força gravitacional do Sol e da Lua interferem nas marés (mudanças no nível do mar). Seu potencial energético tem sido utilizado desde o século XI, na costa da Inglaterra e da França, para a movimentação de pequenos moinhos.
Quando afuniladas em baías, as marés podem atingir até 15 metros de desnível. Dessa forma, seu aproveitamento energético requer a construção de barragens e instalações geradoras de eletricidade.
A energia das marés ou energia maremotriz, é uma forma de geração de eletricidade obtida a partir das alterações de nível das marés, através de barragens (que aproveitam a diferença de altura entre as marés alta e baixa) ou através de turbinas submersas (que aproveitam as correntes marítimas).
O sistema mais utilizado é o de barragens, que consiste na construção de diques que captam a água durante a alta da maré. Essa água armazenada é então liberada durante a baixa da maré, passando por uma turbina que gera energia elétrica.
Uma usina de aproveitamento da energia das marés requer três elementos básicos: casa de força ou unidades geradoras de energia, eclusas, para permitir a entrada e saída de água da bacia, e barragem.
Em 1967, o primeiro grande projeto de aproveitamento das marés foi construído no rio Rance, na França, onde a média anual das marés é de 8,4 metros de desnível. Esse projeto consistiu na construção de uma barragem de 710 metros de comprimento.
No entanto, a captação desse tipo de energia é restrita a poucas localidades, pois o desnível das marés deve ser superior a 7 metros. Os locais mais propícios para a instalação de estações de energia das marés são: baía de Fundy (Canadá) e baía Mont-Saint-Michel (França), ambas com mais de 15 metros de desnível. No Brasil, os locais favoráveis à construção de estações para o aproveitamento dessa forma de energia são o estuário do rio Bacanga, em São Luís (MA), com marés de até 7 metros, e, principalmente, a ilha de Macapá (AP), com marés de 11 metros.
Para a instalação de estações de captação de energia das marés são necessários altos investimentos, sendo sua eficiência baixa (aproximadamente 20%). Com relação aos impactos ambientais, os mais comuns estão relacionados à flora e fauna. Porém, esses impactos são bem inferiores se comparados aos causados por hidrelétricas instaladas em rios.
Outro agravante é a possibilidade do rompimento das estruturas por furacões, terremotos ou qualquer razão que leva a uma inundação da região costeira. Os riscos ocupacionais também são elevados durante a construção da estrutura da usina, que requer operações abaixo do nível d’água.
Energia Géotermica
O planeta Terra, como sabemos, é revestido pela crosta terrestre, uma fina camada de rochas que se encontra acima do manto, que, por sua vez, trata-se de uma camada com elevada profundidade e composta basicamente por magma. Este designa as rochas que estão em estado fluido ou pastoso em razão das elevadas temperaturas do interior do planeta.
Todo esse calor interno eventualmente se manifesta em algumas áreas da superfície, geralmente em erupções vulcânicas, fendas geológicas ou áreas de aquecimento interno, provocando o surgimento de gêiseres de vapor e nascentes de água quente. A energia geotérmica seria o aproveitamento de todo esse calor interno para a produção de eletricidade.
As usinas geotérmicas são, portanto, as responsáveis por converter o calor interno da Terra em energia elétrica, e isso é realizado da seguinte forma: a) capta-se a água quente ou já em forma de vapor no interior da Terra através de tubos especificamente elaborados; b) direciona-se esse vapor que é liberado sob forte pressão; c) o vapor liberado move as turbinas que giram mecanicamente; d) as turbinas acionam o gerador que produz energia elétrica; e) em alguns casos, o vapor é armazenado e reaproveitado quando é convertido em água.
Em alguns sistemas de produção de energia elétrica através do calor da Terra, injeta-se água no subsolo aquecido para que ela transforme-se em calor e retorne em forma de vapor, que, da mesma forma do caso anterior, aciona as turbinas que ativam o gerador.
A energia geotérmica, em alguns casos, também é utilizada para o aquecimento de água em áreas residenciais ou até em cidades inteiras durante o inverno, quando se aproveita a água quente para uso. Há também o uso do aquecimento interno da Terra para a produção de calor e para a utilização em aquecedores ou aparelhos térmicos em geral utilizados em estufas, campos de pesca, áreas de lazer, entre outros.
No Brasil, a energia geotérmica é utilizada apenas dessa forma, em algumas localidades onde o aquecimento da água pode ser aproveitado, quase sempre em áreas de lazer, pois não há necessidade de aquecimento da água residencial em razão do clima. Duas cidades que utilizam suas fontes térmicas para o turismo são Poços de Caldas (MG) e Caldas Novas (GO).
Vantagens e desvantagens da energia geotérmica
Entre as vantagens da energia geotérmica para a produção de eletricidade, podemos enumerar os seguintes itens:
a) Não opera através da queima de combustíveis. Assim, não há a necessidade de importação e compra de matéria-prima, diminuindo os gastos de produção. Gasta-se menos com centrais geotérmicas do que com usinas petrolíferas ou nucleares, que possuem um alto custo para a aquisição de produtos primários.
b) Não agride o solo. Apesar das perfurações internas, a energia geotérmica não ataca o relevo e nem desgasta o solo, tampouco inunda grandes áreas ou contamina o lençol freático, tal qual ocorre com outras fontes de energia.
c) Não emite Dióxido de Carbono ou Gás Metano. O vapor liberado não agride severamente a atmosfera, pois não emite gases como o CO2 e o CH4.
d) Benefício para áreas afastadas. Em zonas onde não há um amplo acesso à rede elétrica, as usinas geotérmicas podem atender as necessidades da população rapidamente, principalmente em zonas apropriadas para a sua instalação.
e) Possui uma produção flexível. A produção de eletricidade nessas usinas pode variar conforme a demanda, não dependendo de reservatórios de água, disponibilidade de matérias-primas, entre outros.
f) Não é vulnerável ao clima. As variações climáticas não interferem no funcionamento das centrais geotérmicas, ao contrário do que ocorre, por exemplo, com a energia solar ou eólica.
Esquema básico simplificado de uma estação geotérmica
Já dentre as desvantagens da energia geotérmica, podemos citar:
a) Eventual afundamento do terreno. Apesar de não desgastar o solo, as centrais geotérmicas podem desgastar as áreas internas da crosta, podendo provocar eventuais abalos na superfície. Por isso, em alguns casos, é necessária a injeção de água ou outro componente para preencher as composições endógenas.
b) Emissão de H2S. Junto ao vapor d'água, é comum haver a liberação de dióxido de enxofre, que pode não atacar a atmosfera, mas é danoso à saúde humana, além de ser altamente corrosivo e de odor desagradável.
c) Poluição sonora e elevado aquecimento local. Geralmente, as usinas geotérmicas geram muito barulho, fato que, somado ao elevado aquecimento local, inviabiliza a instalação de casas e comunidades em seus arredores.
d) Possível contaminação de rios e lagos. Os fluidos térmicos podem liberar composições minerais que, se não retidas corretamente, podem afetar cursos d'água em áreas próximas às usinas.
e) Alto custo de investimento. Embora a manutenção das usinas geotérmicas seja pequena, a sua construção e instalação são caras, em razão da onerosa tecnologia, fator que pode ser alterado nos próximos anos.
f) Opera apenas em alguns lugares. Assim como ocorre com a maioria das fontes de energia, a geotérmica só pode ser operada em áreas propícias, de elevado aquecimento interno e onde o acesso às áreas termais seja fácil e menos dispendioso. Isso inviabiliza a sua utilização na maioria dos locais.
Biogás
A crescente demanda de energia, a elevação do preço dos combustíveis, a poluição ambiental, o fato de o petróleo ser um combustível não renovável e o aumento do desenvolvimento econômico vêm estimulando pesquisas para se descobrir fontes de energia renováveis.
Além disso, outro problema muito importante que a sociedade enfrenta é o acelerado aumento na produção de resíduos sólidos (lixo) e o consequente uso de lixões nos grandes centros urbanos, o que acarreta problemas de saúde e ambientais.
Esses problemas de demanda de energia e do lixo podem ter como uma possível solução uma única fonte: o biogás.
Esse gás é resultado da fermentação anaeróbica (em ausência de oxigênio ou de ar) da biomassa por bactérias. Isso significa que a matéria orgânica, como resíduos agrícolas, madeira, bagaço de cana-de-açúcar, esterco, cascas de frutas e restos animais e vegetais, sofre degradação por bactérias, produzindo o biogás.
Ele é formado basicamente de gás metano (CH4), um gás incolor, inodoro e muito inflamável; além de outros gases, conforme mostrado na tabela ao lado.
Visto que pode ser produzido no lixo, o gás metano é chamado muitas vezes de gasolixo. Nos lixões a céu aberto, o metano e o gás carbônico são liberados para a atmosfera, poluindo o meio ambiente, pois são gases do efeito estufa, além de poderem provocar explosões e mau cheiro.
É por isso que muitos aterros sanitários possuem um sistema de captação dos gases liberados na fermentação do lixo e que são levados para os flares, onde são queimados e o metano se transforma em gás carbônico, que intensifica menos o problema do aquecimento global.
O gás metano é também chamado de gás dos pântanos, porque é formado em regiões alagadiças, com baixa oxigenação, pela decomposição do material orgânico depositado nos lagos. Outro nome que ele recebe é grisu, pois durante a formação das jazidas de carvão na natureza, esse gás é formado simultaneamente nos interstícios do carvão.
Voltando aos aterros sanitários, é possível tratar, reciclar o lixo, evitar os lixões e ainda produzir o biogás para geração de energia, podendo ser usado para iluminação de residências, aquecimento de água, aquecimento de caldeiras e fornos em usos industriais, como combustível de veículos etc.
A sua produção nos aterros é feita coletando-se os gases do lixo e levando-os para os biodigestores. Isso pode ser feito também na agricultura por meio da biodigestão de resíduos agrícolas, como mostrado na imagem abaixo. O biogás produzido pode ser usado no próprio local e o excedente pode ser vendido para empresas privadas.
Os fatores que afetam a geração de biogás são: a composição do resíduo, umidade, pH, tamanho das partículas, idade do resíduo, temperatura, nutrientes, bactérias, compactação de resíduos, dimensões do aterro (área e profundidade), operação do aterro e processamento de resíduos variáveis.
Portanto, as principais vantagens da produção e utilização do biogás são:
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É renovável (visto que está presente no lixo e no esgoto, é praticamente inesgotável);
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Fontes de matéria-prima são de fácil obtenção;
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Ajudam a evitar os chamados lixões, que trazem doenças e contaminam o solo;
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A reutilização de resíduos orgânicos;
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A redução das emissões de gases do efeito estufa;
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A produção de biofertilizante como um subproduto;
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A obtenção de energia térmica e elétrica a baixo custo.
Energia biológica
São energias que se originam da biomassa ou de microrganismo, a biomassa são fontes de extração de energia (cana, eucalipto etc.).
O uso desse tipo de energia será uma tendência mundial, a energia de origem orgânica é baseada na biotecnologia.
Biogás
Gás liberado na decomposição de elementos orgânicos (ex. lixo, esterco, palha etc.) e o biodigestor transforma esses resíduos em gás. A produção de biogás é interessante por dois motivos, diminui a quantidade de resíduos no ambiente e é pouco poluidor.
Álcool e Óleos vegetais
O álcool, importante combustível da atualidade, pode ser extraído de vários vegetais (cana, beterraba, cevada, batata, mandioca, girassol, eucalipto etc.), pode ser utilizado de várias formas, mas seu destaque maior é como combustível, que passou a ser utilizado nos automóveis a partir da década de 1970, é bom ressaltar que essa é uma tecnologia brasileira
Atualmente, apenas Brasil e Rússia estão utilizando o álcool como combustível, o Brasil com a cana extrai o etanol, a Rússia com o eucalipto extrai o metanol.
Algumas alternativas de geração de combustíveis podem ser mais promissoras do que o próprio álcool, como é o caso dos óleos que são extraídos de vegetais (mamona, babaçu, dendê, soja, algodão, girassol, amendoim entre outros). O desenvolvimento dessas tecnologias nos últimos anos tem sido deixado de lado por falta de investimentos, o óleo vegetal é mais calorífero que o álcool, assim poderia facilmente substituir o diesel, a gasolina e o querosene, que são combustíveis de fontes limitadas. No mundo essa alternativa energética ainda foi pouco difundida, mas isso é uma questão de tempo.
