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Dadas as urgentes necessidades de combate às alterações climáticas e de independência energética, todos os tipos de forças económicas, científicas e políticas apelam a uma maior eficiência de combustível e inovação energética. Sendo o gás natural o combustível fóssil mais ecológico — é certo que alguns contestarão este ponto — uma forma de o tornar um recurso mais económico é reciclá-lo para uso futuro. O processo de reciclagem de gás natural é único e os seus benefícios são múltiplos. Porquê esta necessidade?
Comparado com o petróleo e o carvão, o gás natural destaca-se como o combustível de combustão mais limpa. Ainda assim, não é totalmente puro, especialmente quando o metano (CH₄) — que constitui 97% do gás natural — não é queimado. Este metano residual serve como um importante gás de efeito estufa, contribuindo significativamente para o aquecimento global. A reciclagem pode abordar este problema em certa medida. Além disso, o processo torna a produção global menos dispendiosa e, portanto, o produto mais barato para o consumidor. Desta perspetiva, a questão não é se devemos reciclar gás natural, mas como fazê-lo.
O regime de reciclagem centra-se na captura de gás natural bruto de fontes renováveis. O que significa isso? O metano pode ser recuperado de outros pontos de fornecimento que não os depósitos geológicos. O CH₄ também é abundante quando a matéria orgânica se decompõe e, eventualmente, leva à libertação de metano. Esta formação ocorre quando os materiais orgânicos não têm oxigénio, daí o termo "digestão anaeróbia". Regra geral, a matéria orgânica pode ser tão diversa como carcaças de vida selvagem morta, folhagem caída, excrementos de pássaros, restos de comida descartados, aparas de relva ou conteúdos de águas residuais, para listar apenas alguns componentes do substrato. No entanto, o estrume de gado e os aterros sanitários são mais conhecidos pela copiosa libertação de CH₄.
Quando falamos de reciclagem, não significamos necessariamente usar o mesmo material repetidamente. O gás natural como combustível fóssil forma-se ao longo de eras, por isso não é por si só uma fonte de energia renovável. Começando como zooplâncton e fitoplâncton fossilizados, estes organismos depositam-se no fundo do oceano e depois misturam-se com matéria inorgânica. A energia do gás natural começou como luz solar aprisionada pelo plâncton. Claramente, esta é uma evolução que abrange milénios e até milhões de anos. Então, o que significa tudo isto sobre reciclagem?
Ao apreender o metano de aterros sanitários e lagoas de estrume — cuja versão bruta é chamada biogás — os produtores não só colhem uma forma abundante de energia, como também impedem que esse CH₄ seja emitido para a atmosfera, causando estragos ambientais como um gás de efeito estufa nocivo. Assim, tal como a reciclagem doméstica, isto envolve a separação dos componentes valiosos do lixo. A extração de metano do lixo é a reciclagem de biogás, ou seja, a separação de uma fonte de energia valiosa do desperdício.
A captura de metano a partir de materiais orgânicos não é algo novo. O biogás foi usado para alimentar candeeiros de rua no século XIX e para cozinhar em países pobres em todo o mundo. No entanto, a tecnologia melhorou a tal ponto que o biogás está disponível para redes elétricas e frotas de transporte público. No entanto, a digestão anaeróbia funciona como sempre funcionou.
Tomando o estrume como exemplo, os resíduos animais entram num tanque sem oxigénio para que a digestão ocorra. A primeira fase é a hidrólise bacteriana, onde os polímeros insolúveis são primeiro decompostos. Subsequentemente, a acidogénese serve para pegar nos compostos agora utilizáveis, ou seja, açúcares e aminoácidos, e reconfigurá-los ainda mais em dióxido de carbono (CO₂), amónia (NH₃), hidrogénio (H) e ácidos orgânicos. Em terceiro lugar, a acetogénese converte os ácidos orgânicos em ácido acético. Finalmente, os metanogénios transformam o NH₃, o CO₂, o H e o ácido acético em CH₄ e CO₂. A única tarefa restante é purificar o metano do dióxido de carbono e de substâncias vestigiais.
O material restante é digerido. Este é frequentemente sintetizado para fertilizante, cama e uma série de outros usos. Entretanto, o metano requer processamento dependendo do seu uso final. Como referido acima, a tecnologia dos digestores continua a crescer em sofisticação. Os digestores dividem-se em quatro grandes categorias.
são amplamente utilizados nos Estados Unidos. Este design mantém o substrato constantemente agitado e o calor a temperaturas precisamente ótimas. Os tanques são de composição de betão ou aço, e recebem substrato diluído para facilitar a mistura.
recebem nova matéria-prima (substrato) sem aplicar aquecimento ou mistura significativos. Os tanques têm uma forma longa e estreita. Estes digestores aparecem principalmente em explorações leiteiras onde o estrume é recolhido por raspagem.
são uma espécie de híbrido entre os designs de mistura completa e fluxo em pistão. A mistura regular está presente, mas a diluição do substrato não. Estes digestores, também, funcionam melhor em operações leiteiras e, tal como o fluxo em pistão, os tanques estão subterrâneos.
acumulam material orgânico em pilha e pulverizam o monte com micróbios e matéria-prima mais fresca. Bexigas maleáveis assentam sobre o conteúdo do tanque e recebem o biogás ascendente. Fiel ao seu nome, o digestor seco processa matéria-prima com a maior percentagem de sólidos. É particularmente adequado para resíduos vegetais de jardins.
Em resumo, o gás natural não está sujeito a reciclagem no sentido tradicional. Em vez disso, o gás natural renovável, ou biogás, complementa o gás natural geológico e está disponível num fornecimento aparentemente ilimitado. Isto é promissor para projetos de energia verde.
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