Biochar Resíduos Sólidos Urbanos

Como

resultado do crescimento considerável em inovações tecnológicas, o mundo está avançando rapidamente levando a um rápido desenvolvimento industrial e urbano. 

Este desenvolvimento é essencial para garantir melhores condições de vida e atender às necessidades das gerações futuras. Apesar dos aspectos positivos do progresso global, o custo ambiental é significativo devido à enorme produção de resíduos. 

Globalmente, ocorre uma produção anual de 7 a 9 bilhões de toneladas de resíduos, incluindo resíduos municipais, industriais e perigosos. Esses resíduos, têm efeitos adversos em vários ecossistemas, incluindo solo, água e ar, impactando, em última análise, a vida e a saúde humanas de diversas maneiras. 

De acordo com a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), lei nº 12.305/2010, resíduos sólidos são todos os materiais, sólidos ou semissólidos, descartados resultantes de atividades humanas.

Num panorama de gestão dos resíduos sólidos, são etapas do processo: a geração, a coleta (convencional e seletiva), o tratamento, a destinação e disposição final. Nesse desenho, item não menos importante é a composição gravimétrica dos resíduos, pois o seu conhecimento permite o adequado planejamento do setor, assegurando a destinação ambientalmente adequada do resíduo.

Para abordar a geração, primeira etapa dentre os processos do gerenciamento dos resíduos sólidos, envolve conhecer quais resíduos são gerados, em que volume e em quais locais. Segundo o Panorama dos Resíduos Sólidos 2023, elaborado pela ABREMA - Associação Brasileira de Resíduos e Meio Ambiente, estima-se que o brasileiro tenha gerado uma média de 1,04 kg de RSU por dia em 2022. Ao aplicar esse valor à população brasileira divulgada pelo Censo Demográfico 2022, estima-se que aproximadamente 77,1 milhões de toneladas de RSU foram geradas no país em 2022. Isso corresponde a mais de 211 mil toneladas de resíduos geradas por dia, ou cerca de 380 kg/habitante/ano. 

De acordo com os dados disponíveis, nota-se que a fração orgânica, abrangendo sobras e perdas de alimentos, resíduos verdes e madeiras, é a principal componente dos RSU, com 45,3%. Os resíduos recicláveis secos somam 33,6%, sendo compostos principalmente pelos plásticos (16,8%), papel e papelão (10,4%), vidros (2,7%), metais (2,3%), e embalagens multicamadas (1,4%). Outros resíduos somam 21,1%, dentre os quais resíduos têxteis, couros e borrachas representam 5,6% e rejeitos, estes compostos principalmente por resíduos sanitários, somam 15,5%. A gravimetria nacional foi estimada com base na média ponderada a partir da geração total de RSU por faixa de renda dos municípios e respectivas composições, levando-se em consideração a população e geração per capita (ABRELPE, 2020).

No Brasil, estima-se que 61% dos RSU coletados em 2022 foram encaminhados para aterros sanitários, correspondendo a 43,8 milhões de toneladas de resíduos, e 39% dispostos irregularmente.

Esta questão se tornou uma preocupação significativa tanto para a saúde humana quanto para o meio ambiente. Enfrentar esse desafio é imperativo à medida que o mundo se move cada vez mais em direção à sustentabilidade. 

Consequentemente, há uma ênfase crescente na implementação de uma solução econômica e sustentável. Nesse contexto, a conversão de resíduos em biochar e sua aplicação têm atraído atenção, especialmente para a remoção de contaminantes. 

O biochar, com robusta resistência à decomposição, é caracterizado por uma estrutura carbonácea e porosa, possuindo um grau significativo de aromatização. É produzido submetendo biomassa obtida de plantas ou animais à degradação térmica sob altas temperaturas com fornecimento limitado de oxigênio, resultando em propriedades físicas e químicas excepcionais. 

Dados recentes mostram que a composição elementar, densidade, porosidade e pH do biochar são fortemente influenciados pela matéria-prima e pelo processo de produção. Essas características, por sua vez, impactam a aplicabilidade do biochar para diversos usos. 

No âmbito do tratamento de água e esgoto, o biochar é empregado para eliminar poluentes orgânicos e inorgânicos. Na agricultura, ele encontra aplicação na melhoria da qualidade do solo, redução das taxas de degradação de nutrientes e melhoria geral das características do solo. 

Além disso, devido ao seu alto teor de carbono, o biochar pode servir como combustível para geração de energia. A biomassa, em geral, é reconhecida como uma fonte promissora de uma ampla gama de produtos químicos, energia renovável e minerais. 

Resíduos agrícolas, subprodutos de culturas, lodos ativados, biomassa de algas, resíduos animais e culturas energéticas são as principais fontes de matéria-prima de biomassa. 

Diversas abordagens, incluindo técnicas físicas, bioquímicas e termoquímicas, podem ser aplicadas para converter biomassa em produtos finais valiosos. A produção de biochar envolve o emprego de diversas técnicas de decomposição térmica, como pirólise, torrefação, gaseificação e carbonatação hidrotérmica. 

Embora o biochar tenha demonstrado potencial considerável em aplicações ambientais, sua eficácia é frequentemente limitada por características como baixa área de superfície, sítios ativos limitados e capacidades de adsorção variáveis. 

Essas restrições ressaltam a crescente importância da modificação do biochar. Técnicas como ativação física, tratamento químico e funcionalização de superfície têm sido extensivamente investigadas para aprimorar seus atributos estruturais e funcionais, permitindo melhor remoção de poluentes e desempenho específico da aplicação.

Neste sentido estamos desenvolvendo um grande projetos de aproveitamento dos resíduos sólidos urbanos para a produção de biochar. Este projeto visa fornecer uma visão geral abrangente e integrativa da produção de biochar a partir de biomassa residual (RSU), enfatizando a utilização sustentável de recursos, técnicas de produção e aplicações ambientais. 

O objetivo principal do projeto é preencher a lacuna entre a valorização de resíduos sólidos urbano e a implementação prática, demonstrando como o biochar pode contribuir significativamente para a sustentabilidade ambiental. 

Avaliamos várias matérias-primas de origem da biomassa do RSU, técnicas de conversão térmica e a influência dos parâmetros de produção na qualidade e funcionalidade do biochar resultante. 

Desenvolvemos uma análise multidimensional de todo o ciclo de vida do biochar — desde a seleção da matéria-prima derivada de resíduos sólidos urbano e os métodos de produção até as modificações pós-tratamento e aplicações intersetoriais. Ênfase especial é dada à relação entre as condições de produção e o desempenho do biochar em diversos setores ambientais. 

Mais detalhes no e-mail diretoria@editorabrasilbiomassa.com ou pelo Whats Brasil Biomassa (41) 998173023

Celso Oliveira

Presidente Associação Brasileira das Indústrias de Biomassa e Energia Renovável

CEO Brasil Biomassa Consultoria Engenharia Tecnologia

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