Sustentabilidade ambiental com foco em emissões reduzidas de GEE na produção de biogás a partir de lodo de esgoto e resíduos alimentares

Abstract

Resumo: A utilização de energias renováveis tem crescido ao longo dos anos. Muitos foram os processos de incentivo como na era industrial, década de 70, e as inúmeras conferências e encontros promovidos pelos mais diversos países na busca de novas tecnologias que substituíssem as fontes fósseis. Baseado nisso, as diferentes energias limpas vêm surgindo, sendo uma delas o biogás, o qual pode ser gerado a partir da fermentação da matéria orgânica, inclusive considerando o aproveitamento de lodo de estação de tratamento de esgoto como substrato. Este tem como destinação tradicional o aterro sanitário ocasionando a formação de passivos ambientais e liberação de gases do efeito estufa à atmosfera. O presente trabalho foi elaborado com base no estudo de caso de uma usina de biogás que utiliza como substratos lodo de estação de tratamento de esgoto combinados com resíduos orgânicos provenientes da Central regional de abastecimento de alimentos e da agroindústria, especificamente pescados. Foram mapeadas as principais unidades de processo e identificadas as destinações do cenário as-usual, ou seja, caso não fosse utilizado para obtenção do biogás. Também, fazendo uso da ferramenta BiogasMap realizou-se um levantamento das plantas de biogás existentes no Paraná, bem como os substratos que são comumente utilizados na produção. Para avaliar a sustentabilidade ambiental da usina foram calculadas as emissões de GEE por meio da ferramenta GHG Protocolo, tanto para o cenário atual quanto para o base, tendo assim uma análise quantitativa capaz de promover essa comparação. Ademais, os créditos de carbono provenientes da usina, objeto do estudo de caso, foram calculados por meio da quantidade de tCO2e emitidos considerando os dois cenários em questão, resultando em um número promissor e atraente no mercado. Assim, pode-se confirmar a viabilidade ambiental e econômica da usina e demonstrar sua relevância para redução de emissões de gases do efeito estufa. Os resultados referentes ao cenário atual foram de 16314,65 tCO2e e para o cenário as-usual 39107,91 tCO2e, ou seja, redução de 58,29% das emissões totais que deixaram de ser emitidas. Também, ao considerar a produção de 2528846 Nm3, a usina representa cerca de 1,5% em relação ao total de biogás produzido por todas as indústrias utilizadoras de lodo de esgoto. É possível inferir pela viabilidade ambiental da usina de biogás ao comparar as emissões que foram evitadas de serem lançadas à atmosfera, contribuindo com a sustentabilidade ambiental. Além disso, o estudo aborda os ODS 7 e 13 promovendo uso de energias renováveis, como o biogás e focando na redução de emissões de GEE, respectivamente

Abstract: The use of renewable energy has grown over the years. There were many incentive processes like in the industrial era, in the 70s, and the countless conferences and meetings promoted by the most diverse countries in the search for new technologies that could replace fossil sources. Based on this, different clean energies have been emerging, one of them being biogas, which can be generated from the fermentation of organic matter, including considering the use of sludge from a sewage treatment as substrate. This is traditionally destined for landfills, causing the formation of environmental liabilities and the release of greenhouse gases into the atmosphere. This work was developed based on the case study of a biogas plant that uses as substrate sludge from a sewage treatment plant combined with organic waste from the Regional Food Supply Center and agroindustry, specifically fish. The main process units were mapped and the destinations for the as-usual scenario were identified, that is, if it was not used to obtain biogas. Also, using the BiogasMap tool, a survey of existing biogas plants in Paraná was carried out, as well as the substrates that are commonly used in production. To assess the environmental sustainability of the plant, GHG emissions were calculated using the GHG Protocol tool, both for the current and the usual scenario, thus providing a quantitative analysis capable of promoting this comparison. Furthermore, the carbon credits from the plant were calculated using the amount of tCO2e emitted considering the two scenarios in question, resulting in a promising and attractive number on the market. Thus, the environmental and economic viability of the plant can be confirmed and its relevance for reducing greenhouse gas emissions can be demonstrated. The results for the current scenario were 16,314.65 tCO2e and for the as-usual scenario 39,107.91 tCO2e, that is, a reduction of 58.29% in total emissions that were no longer emitted. Also, considering the production of 2528846 Nm3, the plant represents approximately 1.5% of the total biogas produced by all industries that use sewage sludge. It is possible to infer the environmental viability of the biogas plant by comparing the emissions that were prevented from being released into the atmosphere, contributing to environmental sustainability. Furthermore, the study addresses SDGs 7 and 13 by promoting the use of renewable energy, such as biogas and focusing on reducing GHG emissions, respectively