Analisadores de Biogás para o Sucesso de Instalações de Digestão Anaeróbica
A utilização de analisadores de gás em instalações de digestão anaeróbica (DA) é, por vezes, vista como algo supérfluo, mas na verdade, são essenciais para a segurança da instalação e ajudam a otimizar a sua performance biológica. A cliente QED Environmental Systems, Avril Banks, diretora de uma da AB-EN Environment & Energy, explica as razões pelas quais acredita que as instalações não devem funcionar sem estes analisadores.
As instalações DA desempenham um papel muito importante no sentido de atingir o objetivo do Reino Unido ao produzir 15% da sua energia através de fontes renováveis até 2020. De forma a atingir este objetivo, o setor de produção de biogás deve focar-se em otimizar os processos para ser mais eficiente na produção de biogás, quer para a sua conversão em eletricidade, quer para o sistema de distribuição de gás.
Atualmente, existe muita disparidade em termos de qualidade e eficiência entre as instalações DA. Enquanto alguns sistemas operam de forma muito eficiente, existe um grande número de instalações deste setor que têm uma fraca performance operacional por vários motivos. Estes fatores poderão ir desde existir pouco controlo de qualidade da biomassa utilizada, problemas de design, regimes de manutenção deficientes, ou problemas na operação.
Em termos gerais, a performance de uma instalação DA é baseada em milhões de reações biológicas e, tal como acontece no nosso corpo, a composição do gás produzido vai depender das populações de microorgamismos existentes nos tanques. Estas famílias microbianas estão em constante evolução de forma a degradar a matéria orgânica. Por isso, é importante entender os diferentes tipos de biomassa, bem como a qualidade do gás a ser produzido, para otimizar a performance.
Sem a monitorização da qualidade do gás a ser produzido, é difícil operar uma instalação DA na sua máxima performance. Uma medição no local providencia resultados sempre atualizados da performance da instalação. Num sistema mais completo, poderá ser ligada alguma resposta de controlo, como por exemplo a ventilação. A monitorização poderá também permitir ao operador identificar os gases provenientes da hidrólise inicial, que diluem o metano produzido numa fase mais madura da digestão, e consequentemente ajustar o método. É necessário realizar esta monitorização constantemente, já que, mesmo que muitas das condições se mantenham consistentes, os resultados podem diferir por outros fatores.
Um analisador de gás também permite ao operador compreender a predisposição para aquele substrato para originar sulfureto de hidrogénio, já que alguma biomassa pode gerar até 1400 ppm de H2S nos primeiros dias.
Um sistema que consiga analisar a qualidade do gás antes e depois da filtração é ideal, já que permite ao operador otimizar a oxigenação, aditivos e filtragem. Isto é imperativo para otimizar a frequência da troca dos filtros e assegurar que as condições do meio são as ótimas para aquela situação. Alguns compostos de carvão ativado são mais adequados para a purificação de biogás do que outros, e ter esta noção ajuda a tomar as decisões certas na sua aquisição, pensando na performance e na otimização dos custos. Entender quais os substratos que mais dão origem a H2S poderá também ser uma ferramenta para as negociações.
Tão importante quanto a análise da qualidade do gás produzido com vista na otimização de lucros, são as questões de segurança associadas a este procedimento. O H2S libertado nestas reações pode danificar equipamentos e ser nocivo para a saúde dos operadores. Alguns materiais podem resultar em cerca de 2000 ppm de H2S, que são só representa um perigo para a saúde como pode também modificar a performance microbial, da qual a produção de biogás está dependente.
Adicionalmente, é necessário estar ocorrente das concentrações de oxigénio no sistema. Uma pequena quantidade de oxigénio pode ajudar na redução da concentração de H2S, enquanto níveis muito elevados poderão ter consequências catastróficas pelo risco de explosão.
Para ter esta noção, é imperativo que os operadores compreendam e interpretem os dados providenciados.
Durante a fase de planeamento e montagem destas centrais, é muito frequente que os sistemas de monitorização de gases sejam deixados para segundo plano. As instalações deixadas sem estes sistemas são por norma ineficientes na sua operação e nos seus resultados. É muito mais vantajoso do ponto de vista financeiro e operacional que o sistema de monitorização de gás seja considerado no processo inicial, já que pode ser integrada com outros processos de monitorização da central, se necessário.
Para obter leituras corretas, é imperativo que os analisadores sejam calibrados frequentemente, esta é uma parte do processo em que muitos utilizadores acabam por não obter o proveito que deveriam do investimento inicial no sistema. O ideal para os utilizadores será, aquando a aquisição, contratar um serviço de manutenção e calibração periódica para assegurar que os seus equipamentos estão sempre em perfeitas condições de utilização e segurança.