Biohitano, o biometano com hidrogênio verde

Meio Ambiente: Pesquisas nacionais promissoras

O Laboratório de Genômica e Bioenergia (LGE), do Instituto de Biologia da Unicamp, de Campinas-SP, está desenvolvendo, a partir de uma pesquisa biotecnológica multidisciplinar que envolve vários cientistas da universidade, uma variação inédita do biometano, o biocombustível gerado a partir da purificação do biogás.

Trata-se do biohitano, uma mistura de biometano com um percentual de hidrogênio, que dará origem a um biocombustível com poder energético maior, com melhor pegada de carbono (reduz as emissões de CO2 e NOx) e potencial de ampliar o portfólio de produtos de uma planta de biogás, já que a produção, além do biometano e gás carbônico, terá a disposição mais um valoroso building block, o hidrogênio verde.

Projeto de R$ 6,1 milhões, financiado com recursos da petroleira Shell, iniciado em abril de 2022 e com meta de ser concluído em mais três anos, a ideia original do projeto, sob a coordenação do professor Gonçalo Pereira, responsável pelo LGE, é criar uma alternativa inovadora e renovável ao reconhecido na literatura científica “hitano”, a versão fóssil de um mix de metano (70% a 90%) e hidrogênio (30% a 10%), mas que no caso é obtido pela reforma do gás natural e que na atualidade é testado apenas em alguns países, com a injeção em gasodutos.

Para chegar à rota tecnológica do hitano renovável, a aposta, já comprovada eficiente no primeiro ano em testes de escala laboratorial (pequenos reatores), é contar com a ação dos microrganismos que digerem as biomassas sucroenergéticas (vinhaça e torta de filtro) e que tradicionalmente geram o biogás.

Para criar o bioprocesso, explica Pereira, a equipe de pesquisadores selecionou tratamentos para os microrganismos para o desenvolvimento de duas etapas.

A primeira gera o hidrogênio verde, por meio de seleção de colônias específicas que fazem a digestão da biomassa.

Biohitano, o biometano com hidrogênio verde ©QD Foto: iStockPhoto
Pereira: metano e hidrogênio podem ser obtidos de biomassa

Para chegar nelas, foi necessário remover os microrganismos Archeas, já que eles digerem o hidrogênio.

O resultado dessa etapa é o hidrogênio de origem verde, além do gás carbônico.

Na segunda etapa, os substratos que não foram convertidos em hidrogênio são expostos a uma nova população microbiana que, aí sim, inclui as Archeas.

Nessa etapa, é produzido o metano.

Com os dois gases produzidos pela via biológica, é feita a mistura entre eles para formar o biohitano, em percentual de hidrogênio que ainda será avaliado, dado o seu poder calorífico elevado.

Nessa fase inicial da pesquisa, em experimentos em frascos de 300 ml, os resultados atenderam as expectativas.

Com a seleção dos microrganismos adequados, pré-tratamentos e condições reguladas, as concentrações de hidrogênio chegaram a 63%, o que é muito elevado, segundo Pereira, já que na literatura o máximo que foi atestado foi 50%.

No momento, os pesquisadores envolvidos, incluídos também docentes e alunos de pós-doutorado da Faculdade de Engenharia Agrícola da Unicamp, além de otimizarem a produção de H2 e metano, já começam a estudar o escalamento do projeto para reatores de 4 litros e, daqui a provavelmente dois anos, para planta piloto de 150 litros.

Meta do projeto, o reator piloto será a base para que a tecnologia possa ser transferida para empresas.

A previsão é que o percentual de hidrogênio do biohitano seja de no máximo 15%, para que seu poder calorífico seja elevado em até 30%.

Embora seu uso como biocombustível precise ser testado, principalmente para avaliar a integridade dos materiais nos gasodutos ou na combustão, a possibilidade de um produtor de biogás poder contar com gás carbônico, biometano e o promissor hidrogênio verde como produtos de biorrefinaria torna a pesquisa muito atrativa para o País se consolidar como potência bioenergética.

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