Produção de biogás a partir de resíduos de restaurante: efeito do biochar de acetato de celulose e do carvão ativado
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Data
2025-12-16
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Resumo
A sociedade moderna gera anualmente grandes quantidades de resíduos provenientes de diferentes atividades domésticas, industriais e agropecuárias. Entre eles, os resíduos orgânicos destacam-se por representarem uma fração significativa e, quando manejados inadequadamente, tornam-se uma importante fonte de poluição ambiental. A decomposição desses materiais em condições anaeróbias libera gases de efeito estufa, como o metano (CH₄) e o dióxido de carbono (CO₂), que contribuem para o aquecimento global e o agravamento do efeito estufa. No Brasil, diversas políticas e legislações ambientais têm sido implementadas com o objetivo de minimizar esses impactos e incentivar o uso de fontes de energia renovável. Nesse contexto, a digestão anaeróbia (DA) surge como uma alternativa promissora, pois, além de reduzir a carga orgânica dos resíduos, possibilita a geração de biogás, uma mistura composta principalmente por CH₄ e CO₂ que pode ser utilizada como fonte de energia limpa e sustentável. A adição de materiais carbonáceos na DA pode favorecer a reação. Este trabalho teve como objetivo principal avaliar os efeitos da adição de biochar ou carvão ativado na digestão anaeróbia de resíduos orgânicos provenientes de restaurante universitário com e sem carvão ativado ou biochar. Os resultados mostraram que a adição de 5% de carvão ativado na DA favoreceu a reação, produzindo até 223,80 ± 0,04 mL g⁻¹ SV de biogás em comparação com a amostra de controle que produziu 66,7 ± 0,8 mL g⁻¹ SV. Esses resultados reforçam o potencial de aditivos à base de carbono como agentes estratégicos para uma produção de bioenergia mais limpa e eficiente.
Resumen
La sociedad moderna genera anualmente grandes cantidades de residuos provenientes de diversas actividades domésticas, industriales y agropecuarias. Entre ellos, los residuos orgánicos se destacan por representar una fracción significativa y, cuando son manejados de forma inadecuada, se convierten en una importante fuente de contaminación ambiental. La descomposición de estos materiales en condiciones anaerobias libera gases de efecto invernadero, como metano (CH₄) y dióxido de carbono (CO₂), que contribuyen al calentamiento global y al agravamiento del efecto invernadero. En Brasil, diversas políticas y legislaciones ambientales han sido implementadas con el objetivo de minimizar estos impactos e incentivar el uso de fuentes de energía renovable. En este contexto, la digestión anaerobia (DA) surge como una alternativa prometedora, ya que, además de reducir la carga orgánica de los residuos, permite la generación de biogás, una mezcla compuesta principalmente por CH₄ y CO₂ que puede ser utilizada como una fuente de energía limpia y sostenible. La adición de materiales carbonáceos en la DA puede favorecer la reacción. Este trabajo tuvo como objetivo principal evaluar los efectos de la adición de biochar o carbón activado en la digestión anaerobia de residuos orgánicos provenientes de un restaurante universitario, con y sin carbón activado o biochar. Los resultados mostraron que la adición del 5% de carbón activado en la DA favoreció la reacción, produciendo hasta 223,80 ± 0,04 mL g⁻¹ SV de biogás en comparación con la muestra de control, que produjo 66,7 ± 0,8 mL g⁻¹ SV. Estos resultados refuerzan el potencial de los aditivos a base de carbono como agentes estratégicos para una producción de bioenergía más limpia y eficiente.
Abstract
Every year, modern society generates large amounts of waste annually from domestic, industrial, and agricultural activities. Among these, organic waste stands out for representing a significant fraction and, when improperly managed, becoming an important source of environmental pollution. The decomposition of these materials under anaerobic conditions releases greenhouse gases such as methane (CH₄) and carbon dioxide (CO₂), which contribute to global warming and intensify the greenhouse effect. In Brazil, several environmental policies and regulations have been implemented to mitigate these impacts and encourage the use of renewable energy sources. In this context, anaerobic digestion emerges as a promising alternative as it not only reduces the organic load of waste but also enables the production of biogas – a mixture composed mainly of methane and carbon dioxide – which can be used as a clean and sustainable energy source. The addition of carbonaceous materials to the anaerobic digestion process may enhance reaction efficiency. This study aimed to evaluate the effects of adding biochar or activated carbon to the anaerobic digestion of organic waste from a university restaurant, with and without these additives. The results showed that the addition of 5% activated carbon improved the digestion process, producing up to 223.80 ± 0.04 mL g⁻¹ VS of biogas compared to the control sample, which produced 66.7 ± 0.8 mL g⁻¹ VS. These findings underscore the potential of carbon-based additives as strategic enhancers for cleaner and more efficient bioenergy production.
Descrição
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Instituto Latino Americano de Ciências da Vida e da Natureza da Universidade Federal da Integração Latino Americana, como requisito parcial à obtenção do título de licenciado em Química - Licenciatura.
Palavras-chave
digestão anaeróbia, aproveitamento energético, resíduos orgânicos, sustentabilidade