A produção de biogás é um processo biológico complexo e, por isso, sua qualidade pode variar muito de acordo com a matéria-prima, as condições operacionais e o próprio desenho do reator. Para quem trabalha com biogás, entender o que define “qualidade” é o que determina viabilidade econômica, eficiência energética e segurança operacional.
Mas, afinal, o que faz um biogás ser considerado bom?
A resposta começa pela composição, mas vai além dela. A seguir, explicamos os fatores realmente decisivos para a qualidade do biogás e como avaliá-los de forma prática.
Teor de metano (CH₄): o indicador principal
O metano é a fração energética do biogás. Quanto maior sua concentração, maior o poder calorífico e melhor o desempenho nos processos de combustão, geração elétrica ou upgrading para biometano.
- Concentração ideal: 55% a 70%
- Impacto direto: mais eficiência e menor custo por kWh produzido
- Como melhorar: controle de carga orgânica, temperatura, pH e estabilidade do processo
Quedas no teor de metano geralmente indicam sobrecarregamento, acidificação ou mudanças inesperadas no substrato.
Níveis de dióxido de carbono (CO₂): quanto menor, melhor
O CO₂ não é tóxico, mas reduz o poder calorífico do gás. Em sistemas que geram energia, altos níveis podem impactar diretamente a performance.
A faixa típica fica entre 25% a 45% e o impacto está na queda de rendimento, maior desgaste do motor, menor eficiência térmica
No upgrading, remover CO₂ é essencial para elevar o teor de CH₄ e produzir biometano.
Contaminantes críticos: o que precisa ser monitorado com rigor
- Sulfeto de hidrogênio (H₂S): é o contaminante mais problemático do biogás, por ter características corrosivas, altamente tóxicas e causar desgaste prematuro em motores e tubulações. Faixa recomendada: idealmente < 200 ppm para uso energético, < 100 ppm para proteção de motores mais sensíveis. Origem: substratos ricos em proteínas e enxofre.
- Umidade: a água presente no biogás pode condensar nas linhas e carregar H₂S dissolvido, ampliando corrosões. Pode provocar oxidação de equipamentos, afetar medição e compressão, além de aumentar custos de manutenção.
- Amônia (NH₃): em concentrações altas, pode ser inibitória ao processo biológico e impactar motores. Origem: dejetos com alta carga de nitrogênio.
- Siloxanos: Comuns em resíduos urbanos, quando combustos viram partículas abrasivas. Pode levar ao desgaste acelerado de pistões, cabeçotes e válvulas.
Poder calorífico: energia útil por metro cúbico
O poder calorífico (PCI ou PCS) depende diretamente do teor de CH₄ e da presença de contaminantes.
- Biogás de alta qualidade: PCI acima de 20 MJ/m³
- Aplicações mais exigentes (biometano, mobilidade): PCI ainda maior
Esse índice define se o biogás será competitivo energeticamente.
Estabilidade do processo: qualidade que não oscila
Não basta ter um biogás bom, também é preciso garantir que ele continue bom. A estabilidade depende de:
- Taxa de carregamento adequada;
- Controle de temperatura;
- Monitoramento de AGV e alcalinidade;
- Prevenção de acidificação;
- Homogeneidade do substrato.
Plantas que oscilam na produção apresentam quebras operacionais, menor rendimento, maior OPEX e maior risco de colapso do processo.
Monitoramento: o que diferencia plantas amadoras de plantas eficientes
A qualidade real do biogás só é conhecida quando existe monitoramento contínuo e interpretação correta dos dados.
Ferramentas essenciais:
- Sensores de CH₄, CO₂ e H₂S;
- Analisadores portáteis e online;
- Protocolos de calibração;
- Registros históricos;
- Análises laboratoriais de substratos
O monitoramento não serve apenas para diagnosticar problemas, mas para otimizar o processo e melhorar o rendimento energético.
Biogás de qualidade é resultado de engenharia bem dimensionada, operação estável, controle rigoroso de contaminantes e monitoramento contínuo.
Quanto melhor o biogás, maior a eficiência energética, menor o desgaste dos equipamentos e maior a rentabilidade da planta.
A qualidade começa no laboratório, passa pelo projeto do reator e se consolida no dia a dia da operação e é nesse ciclo completo que a M Lima atua.
