Projeto de R$ 1,4 milhão transforma resíduos agroindustriais em biometano renovável no Ceará

O Núcleo de Tecnologia e Qualidade Industrial do Ceará (NUTEC) iniciou um projeto de inovação tecnológica que pretende transformar resíduos orgânicos em biometano de padrão comercial, criando uma nova alternativa para geração de energia renovável no estado.

Com investimento de R$ 1,43 milhão, a iniciativa reúne pesquisadores, universidades e tecnologias avançadas para desenvolver um sistema integrado capaz de converter resíduos agroindustriais, esgoto sanitário e materiais orgânicos urbanos em combustível renovável.

O projeto, denominado “Pesquisa e Desenvolvimento de Novas Tecnologias para Produção e Purificação de Biometano”, conta com financiamento da Fundação Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico (FUNCAP), apoio da Fundação de Desenvolvimento da Pesquisa do Agronegócio (Fundepag) e previsão de execução em 24 meses.

Tecnologia busca elevar biogás ao padrão do gás natural

A proposta liderada pelo NUTEC é desenvolver e validar, em escala piloto, uma tecnologia capaz de purificar o biogás gerado pela decomposição de resíduos orgânicos, transformando-o em biometano com pureza mínima de 90% de metano, característica equivalente ao padrão do gás natural comercial.

Segundo a coordenadora do projeto no NUTEC, Antônia Fádia Valentim de Amorim, o principal desafio está na remoção dos compostos que reduzem a qualidade energética do biogás.

“O biogás bruto gerado pela decomposição da matéria orgânica contém grandes quantidades de dióxido de carbono (CO₂) e sulfeto de hidrogênio (H₂S), compostos que reduzem o poder energético do gás e causam corrosão nos equipamentos, inviabilizando seu uso direto”, explica.

A pesquisa busca criar soluções de baixo custo para eliminar esses contaminantes e ampliar a viabilidade comercial do biocombustível.

Sistema integra materiais avançados, microalgas e inteligência artificial

O projeto desenvolve o Sistema Integrado de Biogás com Tratamento Avançado (SIBTA), uma plataforma tecnológica que combina diferentes processos para aumentar a eficiência da produção de biometano.

Entre as tecnologias utilizadas estão:

• Nanopartículas de óxido de ferro (Fe₃O₄);
• Compósitos de óxido de ferro com biocarvão (Fe₃O₄/biochar);
• Zeólitas produzidas a partir de resíduos industriais;
• Cultivo de microalgas para captura biológica de carbono;
• Inteligência artificial aplicada ao monitoramento operacional.

Os materiais adsorventes desenvolvidos têm capacidade de capturar gases contaminantes, como o sulfeto de hidrogênio (H₂S) e o dióxido de carbono (CO₂), com eficiência superior a 90%.

A tecnologia também utiliza as microalgas Chlorella vulgaris e Limnospira platensis, que atuam na fixação do CO₂ residual durante o processo de purificação.

Inteligência artificial otimiza produção de biometano

Outro diferencial do projeto é a criação de um gêmeo digital, baseado no modelo matemático ADM1 e integrado a ferramentas de aprendizado de máquina.

A tecnologia permitirá acompanhar, em tempo real, variáveis como produção de metano, concentração de gases e desempenho do sistema, possibilitando ajustes operacionais mais rápidos.

A expectativa é que o modelo alcance erro de previsão inferior a 15%, aumentando a eficiência e a previsibilidade da produção de biometano.

Unidade piloto em Fortaleza testa solução para economia circular

O desenvolvimento ocorre na unidade piloto do NUTEC, em Fortaleza (CE), que já possui infraestrutura para pesquisa aplicada, incluindo:

• Biodigestores com capacidade de 1.000 litros;
• Laboratórios de análises químicas;
• Sistemas de monitoramento de gases;
• Equipamentos para avaliação do desempenho energético.

O projeto reúne pesquisadores da Universidade Federal do Ceará (UFC), Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira (UNILAB), Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) e Universidade Estadual do Ceará (UECE).

As instituições contribuem com estudos relacionados à captura de carbono, materiais nanoestruturados, adsorção e desenvolvimento de soluções aplicadas ao setor energético.

Resíduos do agro podem se transformar em fonte de energia limpa

A iniciativa busca criar novas oportunidades para produtores rurais, agroindústrias e municípios por meio do aproveitamento energético de resíduos que atualmente representam desafios ambientais.

Entre os materiais que poderão ser utilizados estão:

• Resíduos agroindustriais;
• Resíduos orgânicos urbanos;
• Lodos;
• Efluentes industriais e sanitários.

Além da geração de energia renovável, o projeto pretende fortalecer a economia circular, reduzindo impactos ambientais e agregando valor a materiais antes considerados descartáveis.

“Este projeto representa um marco para o Ceará: transformamos um problema ambiental, que são os resíduos que poluem nosso solo e nossas águas, em energia limpa e tecnologia de ponta desenvolvida aqui mesmo no nosso estado. É a ciência cearense trabalhando para o Ceará”, destaca Antônia Fádia.

Pesquisa fortalece indústria nacional de tecnologias para biogás

Um dos objetivos estratégicos do projeto é desenvolver adsorventes produzidos no próprio país, reduzindo a dependência de materiais importados utilizados atualmente na purificação do biogás.

A expectativa é ampliar a capacidade tecnológica regional e estimular novas soluções para o mercado de bioenergia.

Além da pesquisa científica, a iniciativa prevê ações de capacitação, incluindo:

• Três treinamentos técnicos para pelo menos 150 participantes;
• Um Hackathon de inovação em biogás;
• Estímulo ao desenvolvimento de startups na área de bioenergia.

Projeto prevê patente, artigos científicos e operação contínua do sistema

Ao final dos 24 meses de execução, o NUTEC espera alcançar resultados tecnológicos e científicos importantes, incluindo:

• Desenvolvimento de pelo menos três adsorventes com eficiência comprovada;
• Operação contínua do sistema produzindo biometano comercial por cerca de 30 dias;
• Publicação de dois artigos científicos indexados com DOI;
• Depósito de patente no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI);
• Registro do software utilizado no gêmeo digital.

Com a união entre ciência, inovação e sustentabilidade, o projeto coloca o Ceará na rota das novas tecnologias para produção de energia renovável e reforça o potencial do agronegócio e dos resíduos urbanos como fontes estratégicas de biometano no Brasil.