A conversão de resíduos orgânicos da agropecuária em energia renovável ganha espaço no campo brasileiro como alternativa para a redução de custos operacionais e agregação de valor ao passivo ambiental das propriedades. O aproveitamento de dejetos suínos, bovinos e resíduos vegetais para a geração de biogás e biometano exige a manutenção rigorosa de um ecossistema microbiológico no interior dos biodigestores.
Conforme explica o pesquisador Iury Christian, o processo bioquímico não decorre da ação isolada de uma única bactéria. O especialista aponta que a decomposição da matéria orgânica depende de uma sequência rigorosa de transformações biológicas conduzidas por diferentes grupos de microrganismos em quatro etapas encadeadas.
A estabilidade desse ciclo microbiológico garante a eficiência na produção do metano, composto de alto poder calorífico utilizado na geração de energia elétrica, térmica e combustível veicular nas fazendas.
Trabalho em cadeia: A produção de biogás envolve quatro etapas biológicas interligadas, nas quais os produtos de uma fase alimentam os microrganismos da etapa seguinte.
A primeira fase da degradação é a hidrólise, momento em que os compostos macromoleculares presentes na biomassa orgânica, como proteínas, gorduras complexas e carboidratos, sofrem quebra por ação enzimática. Dessa decomposição resultam moléculas mais simples, incluindo aminoácidos, açúcares e ácidos graxos, que servem de substrato para as populações bacterianas subsequentes.
Na sequência, o material entra na fase de acidogênese. Nessa etapa, as moléculas simples são metabolizadas por bactérias acidogênicas, transformando-se em ácidos orgânicos voláteis, álcoois, dióxido de carbono (CO₂) e hidrogênio (H₂).
A terceira fase é a acetogênese, na qual bactérias específicas convertem parte desses compostos intermediários em acetato, dióxido de carbono e hidrogênio livre. Essa conversão prepara o meio reacional para a atuação dos microrganismos responsáveis pelo estágio final de síntese do combustível.
Estágios intermediários: A quebra de proteínas e carboidratos gera acetato e hidrogênio, elementos necessários para a síntese final do metano energético.
A última etapa do processo é a metanogênese, conduzida por microrganismos do domínio Archaea. Esses agentes biológicos consomem o acetato, o hidrogênio e o dióxido de carbono gerados nas fases anteriores para sintetizar o metano (CH₄), que constitui a parcela energética de maior interesse comercial do biogás.
Como cada fase do biodigestor alimenta a subsequente, o equilíbrio operacional entre a taxa de produção de ácidos e a capacidade de digestão das arqueas metanogênicas exige monitoramento diário. O acúmulo excessivo de ácidos orgânicos provoca a queda do pH do efluente, inibindo a atividade das bactérias e podendo paralisar totalmente a produção do biodigestor.
Para manter a estabilidade operacional da usina, os técnicos recomendam o controle contínuo da alcalinidade do meio, da temperatura interna, da taxa de carga orgânica aplicada e do tempo de retenção hidráulica dos resíduos no sistema.
O monitoramento desses parâmetros possibilita a operação contínua do biodigestor, garantindo rendimento constante na produção de gás combustível e na geração de biofertilizante de alta qualidade para aplicação no solo.
