O biogás é um combustível gasoso natural composto por 50-70% de metano, produzido pela digestão anaeróbia de resíduos orgânicos. O biometano é o resultado da sua purificação através do processo de upgrading: um gás com 94% de metano, equivalente ao gás natural fóssil e que pode ser injetado diretamente na rede de distribuição. São dois recursos renováveis que partilham a mesma origem biológica, mas distinguem-se pela composição, utilizações e potencial de aplicação.

O que é o biogás?

O biogás forma-se quando bactérias especializadas digerem matéria orgânica na ausência de oxigénio. Isto acontece dentro de tanques fechados chamados digestores, a uma temperatura de cerca de 35 °C. O processo passa por três fases: primeiro, as bactérias decompõem a matéria orgânica em partes menores; depois, uma fermentação ácida produz ácidos e CO₂; por fim, as bactérias arqueas convertem esse CO₂ em metano.

O que pode ser colocado num digestor? Praticamente qualquer resíduo orgânico:

• Efluentes e dejetos pecuários

• Resíduos da indústria alimentar (soro de leite, bagaço de uva, resíduos de fruta, etc…)

• Palha, restolhos e outros resíduos agrícolas

• A fração orgânica dos resíduos urbanos (FORSU)

• Lamas de depuração

Além do biogás, o digestor também produz digestato: um material rico em azoto que funciona como fertilizante natural, substituindo os fertilizantes químicos.

O biogás obtido é normalmente encaminhado para uma central de cogeração. Aí, um motor de combustão interna queima o biogás e produz simultaneamente energia elétrica e calor. Energia renovável produzida a partir de resíduos.

O que é o biometano e em que se diferencia?

O biometano é um gás derivado do biogás que passou por um processo de purificação denominado upgrading. Através deste tratamento, o CO₂ e os poluentes são separados do metano, dando origem a um combustível limpo, cuja utilização permite reduzir significativamente as emissões de CO₂.

A diferença fundamental em relação ao gás natural está na origem: o metano fóssil formou-se ao longo de milhões de anos sob a superfície terrestre e é um recurso finito; o biometano é produzido a partir de biomassa residual (resíduos biogénicos ou materiais residuais), que cresceu fixando o CO₂ presente na atmosfera através da energia solar e da fotossíntese, sendo uma energia renovável.

O biometano é também considerado carbono neutro: a sua utilização não provoca emissões líquidas positivas de CO₂ para a atmosfera, tornando-o muito mais sustentável do que o gás fóssil. Além disso, o processo de produção contribui para o retorno de matéria orgânica ao solo.

As principais utilizações incluem:

• Injeção na rede de gás, utilizando as infraestruturas existentes de transporte e distribuição

• Mobilidade (Bio-CNG), como combustível para veículos a gás natural

• Transportes pesados (Bio-LNG): com 600 litros de biometano gasoso obtém-se um litro de Bio-LNG, ideal para transporte de longa distância com uma autonomia quase duplicada face à forma gasosa comprimida

• Produção de energia em centrais de cogeração e redes de aquecimento urbano. O biometano é mais fácil de transportar e pode ser convertido próximo dos utilizadores, facilitando a recuperação da energia térmica.

As diferenças em resumo

A escolha entre as duas soluções depende do contexto operacional. Uma central de cogeração a biogás é indicada quando a empresa necessita de energia elétrica e térmica no local. A produção de biometano é a solução ideal para quem pretende valorizar o gás renovável através da injeção na rede ou da venda como biocombustível.

As duas opções não se excluem mutuamente: configurações híbridas em que uma parte do biogás alimenta o sistema de cogeração ECOMAX® e a restante é destinada ao upgrading com BIOCH4NGE® permitem maximizar a flexibilidade e os rendimentos económicos.

O processo de upgrading: do biogás ao biometano

No mercado existem diferentes tecnologias de upgrading, baseadas em diversos princípios físico-químicos para a separação dos gases. O sistema de membranas é o mais difundido e utilizado no mundo: membranas poliméricas com permeabilidade seletiva separam o CH₄ do CO₂, garantindo uma purificação ideal sem a utilização de substâncias químicas.

O processo divide-se em três etapas:

• Filtração do biogás: remoção de água e contaminantes, compressão e arrefecimento

• Purificação: depuração através de leitos de carvão ativado em configuração "Lead-Lag", que garante continuidade de serviço

• Upgrading: separação do metano do CO₂, com produção de biometano a uma pressão entre 7 e 15 bar, ideal para a injeção na rede

As vantagens desta tecnologia incluem simplicidade operacional, elevada eficiência com baixos consumos energéticos, escalabilidade e flexibilidade, incluindo o funcionamento com carga parcial para eventuais ampliações futuras.

Como complemento do ecossistema, é possível integrar soluções para a liquefação do biometano em Bio-LNG através de um processo criogénico, e para a recuperação do CO₂ biogénico através de destilação criogénica, que devolve bio-CO₂ líquido com pureza superior a 99,9%, adequado para a indústria alimentar e química.

Vantagens do biogás e do biometano

Economia circular. O biogás e o biometano transformam resíduos pecuários, agroindustriais e urbanos em energia renovável. O digestato pode ser utilizado em substituição dos fertilizantes químicos, reduzindo os custos de produção agrícola e aumentando a capacidade do solo de armazenar carbono.

Independência energética. A produção local de biometano reduz a dependência das importações externas, diversifica o mix energético e garante preços mais competitivos. As instalações de produção, se apoiadas a nível legislativo, poderão contribuir até 2030 para o fornecimento de 10% de todo o gás consumido na União Europeia.