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TECNOLOGIA INDUSTRIAL BIOGÁS BIOMETANO CO2 INDUSTRIAL AMÔNIA VERDE
Edição 2025 Total de páginas 500
Conteúdo: 1. Análise da Biomassa Brasil– 2. Projeções de Produção de Substrato de Biomassa – 3. Produção Industrial Biogás Biometano C02 Industrial Amônia Verde
Espera-se que o mercado de biogás registre um CAGR de mais de 4,5% durante o período 202352027. Com potencial para reduzir as emissões de gases de efeito estufa em 18-20% da atual emissão de gases de efeito estufa de 4.360 Mt CO2 e com potencial para atender 19% da demanda global de eletricidade até 2050. A previsão é do relatório divulgado pela Fortune Business Insights, que estima que o mercado global das usinas de biogás deverá representar US$ 7,71 bilhões em 2027. O volume potencial de 458 milhões de MMBTu (milhão de BTUs) seria equivalente a cerca de 25% a 30% da demanda de gás natural até 2030.
Com expansão registrada em vários países, por conta de sua viabilidade econômica como combustível renovável, há hoje no mundo 1.020 plantas de biometano, segundo estudo de mercado da Associação Internacional de Gás Natural (Cedigaz). Embora a maior parte da produção esteja centralizada na Europa, com 2 bilhões de m³ de biometano, há tendência de globalização no gás natural renovável.
BIOGÁS
A previsão é do relatório divulgado pela Fortune Business Insights, que estima que o mercado global das usinas de biogás deverá representar US$ 7,71 bilhões em 2027. O volume potencial de 458 milhões de MMBTu (milhão de BTUs) seria equivalente a cerca de 25% a 30% da demanda de gás natural até 2030.
A energia renovável permite reduzir as emissões e retardar o esgotamento dos combustíveis fósseis. Além disso, a pesquisa contínua, juntamente com os desenvolvimentos tecnológicos neste campo, ajudou o investimento e a implantação de tecnologias de energia limpa a crescer em todo o mundo. Uma opção plausível e estabelecida de conversão de resíduos em energia que tem sido amplamente adotada é a produção de biogás a partir de fluxos de resíduos ricos em orgânicos (biomassa da cana-de-açúcar como a vinhaça) por meio de processo ou tecnologia de digestão anaeróbica e convertê-lo em biogás contendo CH4.
O biogás contém 40–75% CH4 e 15–60% CO2 (por volume), com pequenas quantidades de hidrogênio (H2 ), nitrogênio (N2 ), sulfeto de hidrogênio (H2S), oxigênio (O2 ), e água (H2O). O biogás tem uma ampla variedade de aplicações, incluindo como substituto do gás natural e óleo de aquecimento, uma atualização para utilização como combustível de transporte e uso na produção de calor e eletricidade usando a tecnologia combinada de calor e energia.
O biogás é o produto final de um processo mediado por via biológica, a chamada digestão anaeróbia, em que diferentes microrganismos seguem diversas vias metabólicas para decompor a matéria orgânica.
A digestão anaeróbia de culturas energéticas é de interesse crescente para reduzir as emissões de gases de efeito estufa e facilitar o desenvolvimento sustentável do fornecimento de energia.
BIOMETANO
Com expansão registrada em vários países, por conta de sua viabilidade econômica como combustível renovável, há hoje no mundo 1.020 plantas de biometano, segundo estudo de mercado da Associação Internacional de Gás Natural (Cedigaz). Embora a maior parte da produção esteja centralizada na Europa, com 2 bilhões de m³ de biometano, há tendência de globalização no gás natural renovável. Nesse ponto, o destaque fica por conta dos Estados Unidos, que expande o uso do biometano para uso veicular, e os planos em ação de China, Índia e Brasil, que criam regulamentações e metas de uso do combustível renovável.
Dados da ABiogás indicam potencial de produção de biogás (biometano) do setor sucroenergético de 39,8 bilhões de Nm³ por ano, considerando vinhaça, torta de filtro, bagaço e palha. Atualmente são gerados 135 milhões de Nm³ de biogás por ano, considerando quatro usinas em operação no país, ou seja, é aproveitado 0,3% do potencial nacional (considerando vinhaça, torta de filtro, bagaço e palha). Isso mostra que ainda há muito espaço para o aproveitamento dos resíduos derivados do setor.
GÁS CARBÔNICO INDUSTRIAL
Estima-se que mais de 230 milhões de toneladas (Mt) de CO2 sejam utilizadas todos os anos em todo o mundo. A indústria de fertilizantes é a maior consumidora, com 130 Mt de CO2 utilizados na produção de ureia, seguida pelo petróleo e gás, que consome 70 a 80 Mt de CO2 para recuperação melhorada de petróleo. Muitas indústrias dependem do CO2 para as suas operações e produção quotidianas, como as cervejarias, a alimentação e bebidas e a agricultura, para citar apenas algumas.
O biogás normalmente contém 60% de biometano, que é um combustível renovável, e 34% de CO2 , que é um produto residual natural. Em vez de desperdiçar e emitir este CO2 residual que pode ser recuperado e reciclado, melhorando a sustentabilidade da instalação e as credenciais de economia circular. Acredita-se que o CO2 verde criado a partir do biogás tenha maior confiabilidade de fornecimento e seja um produto mais sustentável do que o CO2 normal derivado de combustíveis fósseis.
BIOFERTILIZANTE
O biofertilizante, por sua vez, poderá ser aproveitado como fertilizante natural para realizar adubações das lavouras, pois se trata de um produto de excelente qualidade que, quando utilizado corretamente, praticamente não polui o ambiente, além de possuir características minerais, adequadas para o desenvolvimento das plantas.
O biofertilizante gerado a partir da tecnologia do biogás tem o potencial de melhorar a produção agrícola e a produtividade para uma agricultura sustentável a um baixo custo.
A digestão anaeróbica tem potencial para produzir fertilizante orgânico com excelentes condições nutricionais, com níveis suficientes de Fósforo, Potássio, Cálcio, Magnésio, Manganês, Ferro e Zinco. Além disso, o fertilizante orgânico reduz a poluição do ambiente (fontes de água, solo) e a perda de microrganismos decompositores que são vitais para a melhoria da fertilidade do solo.
AMÔNIA VERDE
O mercado global de amônia verde (com biomassa) pode valer US$ 1,4 trilhões até 2050, impulsionados por investimentos em tecnologias que produzem amônia usando energia renovável, de acordo com um relatório da Agência Internacional de Energia (IEA). A Amônia Verde é produzida através do tradicional processo de síntese de Haber-Bosch, da combinação entre o Hidrogênio Verde e o nitrogênio capturado do ar. É a principal matéria-prima para a produção de fertilizantes nitrogenados, como nitrato de amônio e ureia.
A amônia (NH3) é um dos produtos químicos inorgânicos mais importantes e amplamente produzidos no mundo, que pode ser usado para produzir fertilizantes agrícolas como nitrato de amônio, fosfato de amônio e ureia, como agente de captura em processos de remoção de gases ácidos para refrigeração e ar condicionado em grande escala para edifícios e processos industriais, para fabricar materiais explosivos, fibras, plásticos, polímeros, papéis e ácidos e como combustível potencial para motores de combustão interna devido a uma alta taxa de octanas de células de combustível (por exemplo, células de combustível de óxido sólido) para geração de energia. A produção global de amônia tem crescido constantemente nas últimas décadas.
HIDROGÊNIO VERDE
O mercado global de hidrogênio verde pode valer US$ 12 trilhões até 2050, impulsionado por investimentos em tecnologias que produzem hidrogênio a partir de fontes renováveis de energia como a biomassa, de acordo com um relatório da Wood Mackenzie. Até 2050, o hidrogênio representará apenas 5% da demanda global por energia. O Brasil tem potencial de exportação que pode chegar 5 bilhões de dólares por ano.
O Brasil pode se tornar um dos maiores produtores globais de GH2 devido ao baixo custo derivado de seus recursos naturais e sua rede elétrica limpa e integrada, o que reduz a necessidade de investimento de capital (capex). Para completar esse quadro favorável, a demanda interna de GH2 pode representar cerca de 60% da oferta total. Isso cria um potencial mercado adicional para o GH2 de até US$ 5 e 20 bilhões em 2030 e 2040.
Sendo uma fonte de energia sustentável, o hidrogénio é uma alternativa promissora aos combustíveis fósseis. Por ser um combustível limpo e amigo do ambiente, que produz água em vez de gases com efeito de estufa após a combustão. Seu alto rendimento energético de 122 kJ/g, que é 2,75 vezes maior que o do combustível hidrocarboneto. O hidrogênio pode ser usado diretamente para produzir eletricidade através de células de combustível.
