Baixas doses de soda cáustica aumentam a produção de biogás a partir de resíduos de banana

Pesquisadora Larissa Ayumi Yamamoto realiza experimento com o resíduo de banana (líquido escuro no frasco) após o pré-tratamento alcalino ( imagem: Larissa Ayumi Yamamoto/IPBEN-Unesp )

Estudo conduzido na Unesp mostra que o uso mínimo de reagente no pré-tratamento da biomassa eleva a geração de metano, barateia a operação industrial e diminui impactos ambientais

Estudo conduzido na Unesp mostra que o uso mínimo de reagente no pré-tratamento da biomassa eleva a geração de metano, barateia a operação industrial e diminui impactos ambientais

Pesquisadora Larissa Ayumi Yamamoto realiza experimento com o resíduo de banana (líquido escuro no frasco) após o pré-tratamento alcalino ( imagem: Larissa Ayumi Yamamoto/IPBEN-Unesp )

José Tadeu Arantes | Agência FAPESP – Baixas concentrações de soda cáustica (hidróxido de sódio, NaOH) são mais eficientes do que doses elevadas para preparar resíduos orgânicos destinados à produção de biogás. A descoberta aumenta a geração de metano, reduz o consumo de reagentes e, assim, diminui custos.

A matéria-prima da pesquisa que chegou a essa conclusão foram bananas – cascas e partes impróprias para comercialização coletadas em varejões. Embora apresentem elevado teor de matéria orgânica, esses resíduos guardam seu potencial energético “trancado” em uma espécie de “armadura vegetal” formada por substâncias como celulose e lignina. A barreira dificulta o acesso dos microrganismos aos açúcares fermentáveis e limita a eficiência da digestão anaeróbia – a decomposição da matéria orgânica por comunidades de microrganismos que vivem na ausência de oxigênio.

Ao longo do processo, moléculas complexas são gradualmente quebradas em compostos mais simples até a formação do metano (CH ₄ ), principal componente energético do biogás.

“Para aumentar a eficiência da produção de biogás, é necessário aplicar um pré-tratamento. Nós optamos pelo termoalcalino [que combina calor e produtos químicos]. A biomassa foi aquecida na presença de diferentes concentrações de hidróxido de sódio, variando entre 0,2% e 3%. O objetivo era romper parcialmente a barreira formada pela lignina, tornando os carboidratos mais acessíveis aos microrganismos”, relata Sandra Imaculada Maintinguer , integrante do Instituto de Pesquisa em Bioenergia da Universidade Estadual Paulista (IPBEN-Unesp) que coordenou a pesquisa.

O resultado contrariou a expectativa intuitiva de que mais reagente produziria melhor desempenho. A eficiência máxima foi alcançada justamente com as menores concentrações testadas. A concentração de apenas 0,2% de NaOH promoveu a maior solubilização de carboidratos, alcançando 12.110 miligramas por litro (mg/L), contra 4.785 mg/L observados no material sem pré-tratamento.