Ultrassom no bagao de malte
Uma equipe de quatro cientistas do Brasil e dois dos Estados Unidos demonstrou como aumentar significativamente as energias eltrica e trmica obtidas pela queima de um importante subproduto da produo de cerveja.
Cada 100 litros de cerveja gera aproximadamente 20 quilogramas de bagao de malte, formado pela parte slida que sobra da filtrao do lquido obtido pelo esmagamento dos cereais.
A tcnica consiste em submeter o resduo a ondas de ultrassom, as mesmas usadas em exames mdicos. O ultrassom aplicado antes da etapa de digesto anaerbia, o processo microbiolgico que produz o gs metano, que se torna um biocombustvel de alto valor.
O pr-tratamento com ultrassom gerou biogs com 56% de metano, 27% mais do que o obtido sem a aplicao desta nova etapa.
A eletricidade produzida pelo biogs compensou 80% da energia necessria para o pr-tratamento com ultrassom e para a digesto anaerbia, gerando ainda um excedente de energia trmica 50% superior, em comparao com o excedente de calor que seria obtido no processo sem aplicao do ultrassom.
Aps ser purificado em metano, o biogs pode ser usado como biocombustvel veicular com pegada de carbono muito baixa quando comparada de fontes fsseis convencionais. Alm disso, com a queima do metano em cogeradores possvel produzir eletricidade e calor para a utilizao pela prpria indstria cervejeira – com cada tonelada de bagao de malte possvel produzir 0,23 megawatt-hora em energia eltrica.
J o resduo final do processo resulta em biofertilizantes, que podem ser aplicados para substituir os fertilizantes minerais.
“As pesquisas que visam a valorizao de resduos slidos orgnicos so valiosas para a indstria e tambm para a sociedade. […] Aplicamos um pr-tratamento de ultrassom – uma tecnologia ainda incipiente, usualmente aplicada em escala laboratorial – e com isso obtivemos maior produo de metano. Os resultados foram muito bons,” comemorou a professora Tnia Carneiro, da Unicamp.
Resduos da indstria cervejeira
Os resduos da indstria cervejeira so lignocelulsicos (compostos por lignina, celulose e hemicelulose) e, portanto, a parede celular de difcil acessibilidade para os microrganismos que participam da digesto anaerbia.
Assim, o ultrassom desempenha uma funo mecnica, quebrando essas estruturas vegetais para que as bactrias possam ter acesso a toda a massa do resduo.
“Ao alimentar um reator de digesto anaerbia com matria-prima lignocelulsica, o rendimento da produo de metano ser baixo, visto que os microrganismos no iro consumir essa biomassa. Por isso necessrio aplicar um pr-tratamento para melhorar a degradao da biomassa,” explicou o pesquisador William Sganzerla, membro da equipe.
“O processo de digesto anaerbia trata resduo com alta carga orgnica, consequentemente gera nutrientes e, dentro do reator, sobra um biodigerido – frao slida basicamente composta por material lignocelulsico tratado e rico em nitrognio, fsforo, potssio e outros minerais. No caso do bagao de malte, existe muito nitrognio e a quantidade de protena vai ser alta, viabilizando o uso desse resduo como biofertilizante, podendo substituir o uso de NPK [fertilizante composto por nitrognio, fsforo e potssio] mineral,” explicou William.
Por exigncia legal, as indstrias de alimentos j possuem estao de tratamento de guas residurias, mas nem sempre existe o tratamento dos resduos slidos orgnicos, que geralmente so enviados para aterros ou, alternativamente, destinados rao animal.
Bibliografia:
Artigo: Ultrasonic pretreatment of brewers spent grains for anaerobic digestion: Biogas production for a sustainable industrial development
Autores: Luz Selene Buller, William Gustavo Sganzerla, Michele Nunes Lima, Kerry E. Muenchow, Michael T. Timko, Tnia Forster-Carneiro
Revista: Journal of Cleaner Production
DOI: 10.1016/j.jclepro.2022.131802
Com informações da Agência Fapesp