Projeto nordestino aposta em IA e microalgas para produzir biometano a partir de resíduos
O Núcleo de Tecnologia e Qualidade Industrial do Ceará (NUTEC) iniciou um projeto voltado ao desenvolvimento de novas tecnologias para produção e purificação de biometano a partir de resíduos agroindustriais e urbanos. Com investimento de R$ 1.433.042,55, financiado pela Fundação Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico (FUNCAP) e assistência da Fundação de Desenvolvimento da Pesquisa do Agronegócio (Fundepag), a iniciativa será executada ao longo de 24 meses.
Batizado de Pesquisa e Desenvolvimento de Novas Tecnologias para Produção e Purificação de Biometano, o projeto busca desenvolver e validar, em escala piloto, um sistema integrado capaz de produzir biometano com pureza mínima de 90% de metano, equivalente ao padrão do gás natural comercial.
Segundo a coordenadora do projeto no NUTEC, Antônia Fádia Valentim de Amorim, o desafio está em remover contaminantes presentes no biogás bruto gerado pela decomposição da matéria orgânica.
"O biogás bruto gerado pela decomposição de matéria orgânica contém grandes quantidades de dióxido de carbono (CO2) e sulfeto de hidrogênio (H2S), compostos que reduzem o poder energético do gás e corroem equipamentos, inviabilizando seu uso direto. Nesse contexto, o NUTEC lidera o desenvolvimento de tecnologias de baixo custo para remover esses contaminantes e elevar o biogás ao nível de biocombustível comercializável", explica.
Sistema reúne adsorventes, microalgas e inteligência artificial
O projeto é desenvolvido na unidade piloto do NUTEC, em Fortaleza, que conta com biodigestores de 1.000 litros, laboratórios analíticos e sistemas de monitoramento de gases. A iniciativa também reúne pesquisadores da Universidade Federal do Ceará (UFC), da Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira (UNILAB), do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) e da Universidade Estadual do Ceará (UECE).
No centro da pesquisa está o Sistema Integrado de Biogás com Tratamento Avançado (SIBTA), que combina diferentes tecnologias para aumentar a eficiência da produção de biometano.
Entre as soluções adotadas estão nanopartículas de óxido de ferro, compósitos de óxido de ferro com biocarvão e zeólitas produzidas a partir de resíduos industriais. Esses materiais são utilizados para capturar sulfeto de hidrogênio e dióxido de carbono com eficiência superior a 90%.
O sistema também inclui o monitoramento de um biodigestor de 1.000 litros para acompanhar a produção dos gases e o uso das microalgas Chlorella vulgaris e Limnospira platensis, responsáveis pela fixação biológica do CO2 residual.
Outro componente da iniciativa é um gêmeo digital baseado no modelo matemático ADM1, integrado a ferramentas de aprendizado de máquina. A tecnologia permitirá monitorar e otimizar a operação em tempo real, com erro de previsão inferior a 15%.
Aproveitamento energético de resíduos
A proposta está alinhada aos desafios relacionados ao aproveitamento energético de resíduos no Ceará. O projeto prevê a utilização de resíduos agroindustriais, fração orgânica de resíduos sólidos urbanos, lodos e efluentes, criando alternativas para produtores rurais, agroindústrias e gestores municipais.
Além da produção de energia renovável, a iniciativa pretende desenvolver adsorventes produzidos localmente, reduzindo a dependência de materiais importados e ampliando a capacidade tecnológica da instituição.
"Este projeto representa um marco para o Ceará: transformamos um problema ambiental, ou seja, os resíduos que poluem nosso solo e nossas águas em energia limpa e tecnologia de ponta desenvolvida aqui mesmo no nosso estado. É a ciência cearense trabalhando para o Ceará", afirma Antônia Fádia.
Capacitação e inovação
Além da pesquisa tecnológica, o projeto prevê ações voltadas à formação de profissionais e ao estímulo à inovação. Estão programadas três capacitações técnicas para pelo menos 150 participantes e a realização de um hackathon voltado ao setor de biogás.
Ao final dos 24 meses de execução, a expectativa é obter pelo menos três adsorventes com eficiência comprovada, operar continuamente o sistema produzindo biometano em padrão comercial por aproximadamente 30 dias, publicar dois artigos científicos indexados com DOI, realizar um depósito de patente junto ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI) e registrar o software desenvolvido para o gêmeo digital. Leia a revista