Uma pesquisa pretende definir quanto de um composto deve ser aplicado em cada poço de captação para aumentar a geração de biogás em aterros sanitários. O trabalho combinará biotecnologia, inteligência artificial e análise de dados, com foco inicial nas estruturas que apresentam menor produção.
Desenvolvido no âmbito do projeto INT 14/2023, o estudo será realizado em um aterro sanitário real e terá Alvaro Viana como pesquisador. A iniciativa recebe financiamento da Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (Faperj).
O biogás surge da decomposição natural de resíduos orgânicos. Um dos gases presentes é o metano, que pode ser captado para a geração de energia. Depois de passar por tratamento e purificação, também pode ser convertido em biometano, combustível renovável.
A produção, porém, pode variar entre áreas de um mesmo aterro. Entre os fatores que podem interferir estão as características dos resíduos, a umidade, as condições físicas do local, a presença de microrganismos e elementos ambientais.
Para investigar essas diferenças, o projeto prevê a formação de um banco de dados com informações sobre os microrganismos encontrados nos resíduos, o funcionamento dos sistemas de captação e as características químicas, físicas e geomecânicas dos aterros. Algoritmos de aprendizado de máquina serão usados para selecionar as variáveis mais relevantes e apontar as que exercem maior influência sobre a produção do gás.
Composto e monitoramento
A pesquisa também utilizará técnicas de biologia molecular para examinar as bactérias presentes nos resíduos e sua relação com a geração de metano. Uma das frentes é aperfeiçoar o emprego de metais de transição para estimular as bactérias metanogênicas, que participam da formação do gás durante a decomposição da matéria orgânica.
A aplicação do composto poderá ocorrer de maneira controlada em resíduos já aterrados e em materiais recém-dispostos. A intenção é ajustar a quantidade usada conforme as condições de cada poço, sem aplicação indiscriminada.
“Nosso objetivo é entender por que alguns poços apresentam uma produção de biogás menor do que outros e, a partir da análise dessas informações, encontrar uma forma de melhorar esse desempenho”, afirma Álvaro Freitas, que também destaca o uso da inteligência artificial para identificar os fatores de maior influência.
O projeto prevê a criação de um laboratório experimental e computacional para avaliar aspectos bioquímicos e geomecânicos dos resíduos. Também estão previstas técnicas de aplicação do composto e um sistema de monitoramento remoto dos poços e do desempenho da solução.
Com mais biogás disponível, os operadores poderão ter maior potencial para gerar energia elétrica ou produzir biometano, conforme a estrutura e a finalidade de cada empreendimento. O aumento da produção também poderá representar uma fonte de receita para os operadores. A expectativa é criar uma tecnologia escalável, adaptável a diferentes aterros sanitários.
