As primeiras atuações da Embrapa no tema ocorreram ainda no fim da década de 1970, com foco em projetos de extensão rural. As ações eram concentradas em tecnologias rurais de biodigestores. A partir do fim da década de 1990 e início dos anos 2000 houve uma nova fase do desenvolvimento de novos projetos de biogás no Brasil. Essa etapa foi impulsionada pelo Protocolo de Kyoto, acordo firmado entre os países membros da Organização das Nações Unidas (ONU) para mitigar, remediar e reduzir os efeitos das mudanças climáticas, causados pela produção de resíduos e a emissão de Gases do Efeito Estufa (GEEs).
Para reduzir a emissão de GEEs foi criado o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL), que possibilitava que países desenvolvidos pudessem compensar suas emissões de GEEs comprando Certificados de Emissões Reduzidas (créditos de carbono) de outros países. No Brasil, esse mecanismo incentivou o desenvolvimento de vários projetos de biogás. Entre eles o do uso de biodigestores lagoa coberta (inicialmente intitulados como biodigestor modelo canadense) aplicados principalmente na suinocultura que foi bastante difundido na região sul do Brasil.
De acordo com o pesquisador Airton Kunz, da Embrapa Suínos e Aves, nessa segunda fase surgiram novos desafios que contribuíram para que muitos projetos deixassem de ser operados, resultando na descontinuidade de muitos biodigestores. Para superar esses gargalos novas linhas de pesquisas foram desenvolvidas pela Embrapa.
A partir de 2010, a pesquisa, o desenvolvimento na produção de biogás na Embrapa Suínos e Aves atingiu novo nível de maturidade tecnológica com a estruturação de um laboratório dedicado aos estudos do biogás e com o desenvolvimento de novos projetos. “Apesar de ampla experiência em campo da Embrapa Suínos e Aves, a lógica de avaliação de biodigestores em escala plena não atendia todas as demandas de pesquisas. A necessidade era a de trazer o processo de digestão anaeróbia de volta para o laboratório, em um ambiente onde era possível ter controle maior do processo e identificar as melhores práticas”, lembra o pesquisador.
Instalado em 2013, o laboratório de estudos do biogás procurou contribuir com a cadeia do biogás, possibilitando qualidade e estabilidade do processo. “Esse laboratório representou um avanço enorme nos estudos possibilitando uma visão ampla do processo e diminuindo os riscos para tomada de decisão nos projetos de planta de biogás”, conta Kunz. A infraestrutura laboratorial é utilizada como multiusuários, ou seja, atende todos os pesquisadores da Embrapa mediante projetos.
A Embrapa Suínos e Aves é a coordenadora da rede de laboratórios de biogás da qual participam laboratórios de biogás do Brasil e América Latina.
A atuação em rede foi outro passo importante da Embrapa no desenvolvimento de pesquisas na área de biogás. Em 2013, a Itaipu Binacional e a Embrapa assinaram umtermo de cooperação no desenvolvimento de tecnologias visando transformar os resíduos da produção em alternativa de renda para os agricultores de todo o País.
Esse foi o principal desafio que o projeto "Tecnologias para produção e uso de biogás e fertilizantes a partir do tratamento de dejetos animais no âmbito do Plano ABC", desenvolvido ao longo de três anos e que reuniu dezenas de pesquisadores para auxiliar o País a atingir suas metas de redução na emissão de gases de efeito estufa dentro do Programa Agricultura de Baixo Carbono (ABC). O objetivo das pesquisas foi oferecer para a sociedade soluções tecnológicas para a produção e uso integrados de biogás e biofertilizantes orgânicos e organominerais a partir de dejetos animais nos diferentes sistemas de produção agropecuários.
Em 2018, a Embrapa colocou em operação uma Unidade de Produção de Biometano para uso veicular. Essa unidade, localizada nas dependências da Embrapa Suínos e Aves, em Concórdia, foi a primeira em Santa Catarina e uma das primeiras no Brasil nessa escala para uso como combustível veicular. Depois de passar pelo processo de dessulfurização e purificação, o biometano é usado para abastecer um dos veículos da frota do centro de pesquisa.
A vantagem da tecnologia da Embrapa é que o processo de purificação é biológico, ou seja, a remoção do gás sulfídrico (H2S) ocorre por meio da ação de bactérias oxidadoras de sulfeto, sem a necessidade de uso de insumos. O processo utiliza o próprio efluente do dejeto suíno e gera enxofre elementar, que pode ser usado como fertilizante.
Em processos convencionais, essa purificação pode ocorrer de maneira química, com lavagem com soda, ou física, com inserção de carvão ativado. “Nos dois casos, ainda temos uma questão de manejo dos produtos, que podem ser prejudiciais ao produtor e ao meio ambiente. Já o resíduo do biofiltro pode ser reaproveitado”, explica o analista Ricardo Steinmetz, salientando que a tecnologia é sustentável e segura.
Outro projeto pioneiro na geração de biogás está instalado em Videira, também no estado de Santa Catarina, na Granja Master. O Sistema de Tratamento de Efluentes da Suinocultura (Sistrates - foto à esquerda) é o resultado de pesquisas iniciadas em 2010 e inova ao combinar processos biológicos e químicos para remover conjuntamente carbono, nitrogênio e fósforo, gerando água que pode ser reutilizada, energia elétrica e fósforo fertilizante.
Outro diferencial é que o processo pode ser aplicado de maneira modular e adicional, de acordo com as necessidades de tratamento e as condições da propriedade. “Esse projeto tem como foco o tratamento dos dejetos suínos para utilização em grandes sistemas de produção. E funciona a partir de um conjunto de sistemas modulares resultando em um efluente final de excelente qualidade”, explica Kunz.
Os efluentes da suinocultura, resultantes de uma produção intensiva, são um grande desafio para as propriedades, especialmente porque muitas não possuem área agrícola para utilizá-los como biofertilizante. Ao serem descartados, esses resíduos apresentam um elevado potencial poluidor para o meio ambiente.
As ações da Embrapa contribuíram bastante para o desenvolvimento do estado de Santa Catarina. “Está ocorrendo um desenvolvimento regional sustentável ao possibilitarmos a expansão de projetos que contribuem com a redução de passivos ambientais e possibilitam a recuperação energética dos resíduos agropecuários”, declara Kunz.
Com relação a outras regiões do Brasil, o pesquisador alerta que as soluções demandam adequações para atender as diferentes realidades regionais. “Devemos levar em consideração arranjos econômicos específicos considerando-se as dimensões continentais de nosso País,” pondera.
De modo geral, para solucionar essa questão, a Embrapa tem atuado com uma rede de parceiros com o objetivo de gerar ativos tecnológicos para a cadeia do biogás, desenvolver programas de melhoria técnica, colaborar com informações que vão subsidiar a capacitação, padronização de processos. A ideia central, de acordo com pesquisadores, é atuar com parceiros na formação de "Clusters de Biogás" para que a contribuição em PD&I para que a geração de biogás possa se dar com qualidade e estabilidade.
