terça-feira, 13 de novembro de 2012

Projeto : Cozinhas Bio Sustentáveis II


Projeto: 
Cozinhas Bio Sustentáveis II
Reaproveitamento dos Detritos Alimentares e Detritos de Cozinha
O Biogás e suas aplicações.

Hoje vamos falar de um assunto diferente, também sobre Gastronomia e Sustentabilidade, porém sobre como e o que fazer com os detritos elimináveis orgânicos da cozinha profissional. Imagine que aquele monte de lixo orgânico que sua cozinha produz, mais aquele que sobra dos pratos dos seus clientes, óleo usado e a água eliminada da limpeza podem retornar ao uso como fonte de energia !!!

Esta fonte de Energia se chama - Biogás - e hoje vou mostrar como podemos obtê-lo e como podemos redirecioná-lo à Operacionalidade da Cozinha de forma utilizável gerando mais lucros e diminuindo não apenas o lixo lançado mas contribuindo para a diminuição das emissões tóxicas ambientais na atmosfera. Imagine que dentro da sua cozinha será possível gerar uma fonte de energia alternativa através de um MDL (  Mecanismo de Desenvolvimento Limpo) diminuindo o uso de combustíveis de fontes energéticas fósseis ( como o GLP - Gás Liquefeito de Petróleo ) e o uso de energia elétrica, que no Brasil, é gerada por força hidrelétrica em sua grande maioria e que causa grandes impactos ambientais para sua implantação e geração. Esta tecnologia já existe e é chamada de Biodigestão Assistida.

A Biodigestão assistida consiste em transformar a Biomassa -  Matéria prima para obtenção de biogás - através de uma Usina de Transformação chamada de Biodigestor .
Qualquer material orgânico pode ser adicionado nos biodigestores para produção de energia renovável.

Exemplos de biomassa: 
  • Dejetos de animais (aves, bovinos, equinos e suínos)
  • Resíduos agrícolas (cascas, folhagens e palhas)
  • Resíduos de indústrias alimentícias (bagaços, descartes, efluentes e gorduras)
  • Resíduos vegetais de centrais de abastecimento (feiras, hortifrutis e supermercados)
  • Restos de restaurantes de unidades fabris
  • Resíduos orgânicos municipais (lixo orgânico domiciliar e resíduos de manutenção de parques e jardins)
  • Glicerina resultante da produção de biodiesel
Em um biodigestor, a biomassa é submetida à geração contínua e maximizada de biometano por meio do processo conhecido por digestão anaeróbia (em que não há presença de oxigênio).
Bactérias metanogênicas transformam o carbono da biomassa em biogás, um gás rico em metano, combustível alternativo e renovável. Dependendo da composição, uma tonelada de biomassa pode produzir de 30 a 150 m³ de biogás.
Esta biomassa pode se originar de substratos líquidos e sólidos. Após passar pelo biodigestor, o material processado é um fertilizante orgânico que chamamos de biofertilizante, que substitui os fertilizantes convencionais como fonte minerais.
Outro resíduo reaproveitável dos Biodigestores é a água que tb pode ser reaproveitada !!!

O BIOGÁS E SUAS APLICAÇÕESEnergia renovável a partir de resíduos orgânicos

O biogás é composto de 60% de metano (CH4), o que lhe confere o poder calorífico suficiente para geração de energia ou substituir combustíveis de origem fóssil, como gás natural, GLP e óleo combustível.
Desta forma, este biogás pode ser utilizado como fonte de energia alternativa para motores, equipamentos de aquecimento ou de refrigeração e em unidades de cogeração (eletricidade e calor). Cada metro cúbico de biogás é capaz de gerar 2 kWh de energia elétrica e 2 kWh de energia térmica.

As usinas de biogás são adequadas para empreendimentos agrícolas, comerciais e industriais, locais onde existe biomassa em grande escala. Além disto, instituições como prefeituras, cooperativas e centros de abastecimento também podem gerar energia renovável a partir dos resíduos orgânicos gerados nas suas dependências (resíduos urbanos, por exemplo).

Podem se beneficiarem desta tecnologia os seguintes segmentos, aproveitando as respectivas biomassas:

Agricultura 
Restos de frutas e legumes, combinados com podas.
Agroindústria 
Restos da industrialização de alimentos como cascas / polpas e alimentos devolvidos / vencidos.
Avicultura 
Camas de aviários e dejetos de poedeiras.
Comércio 
Restos de alimentos de supermercados e restaurantes e efluente sanitário
Frigoríficos 
Vísceras, rúmen, esterco, sangue.
Indústria alimentícia 
Restos de alimentos, óleos, gordura e alimentos devolvidos / vencidos.
Pecuária
Esterco bovino.
Poder público 
Efluente sanitário e parte orgânica dos resíduos sólidos urbanos.
Suinocultura 
Esterco suíno

Fonte: http://www.biolatina.net.br/biodigestor.html
O USO DO BIOGÁS E OS CRÉDITOS DE CARBONO

O lançamento de gases de efeito estufa gerados pela combustão de fontes energéticas fósseis, emissão de metano por aterros e gases de indústrias químicas na atmosfera têm impacto negativo para o cenário de mudanças climáticas. Do ponto de vista ambiental, evitar este tipo de emissão é uma ação cada vez mais desejável.

A utilização de uma fonte renovável, como o biometano proveniente do biogás, para substituir uma fonte energética de origem fóssil é uma prática que vem crescendo. De acordo com o Protocolo de Kyoto, a redução de emissões pode ser incentivada pelos países desenvolvidos por meio de um projeto avaliado segundo as metodologias aprovadas pela Convenção Quadro das Nações Unidas sobre Mudanças Climáticas (UNFCCC), transformando as toneladas de CO2 não despejadas na atmosfera em créditos de carbono.
O esforço internacional para estabilizar o clima do planeta reduzindo as emissões de gases estufa (CO2 - dióxido de carbono; CH4 - metano; N2O – óxido nitroso, HFCs – hidro-fluor-carbonos; PCFs – perfluor-carbonos e SF6 – hexafluoreto de enxofre – regulados pelo Protocolo de Quioto) criou obrigações para os países industrializados e alguns mecanismos de facilitação do cumprimento destas obrigações. Ao Brasil interessa o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL, ou CDM na sigla em inglês), pelo qual os países industrializados podem adquirir Créditos de Reduções de Emissão (CREs) de gases de efeito estufa adquiridos em projetos implantados em países em desenvolvimento. O MDL facilita aos países industrializados a atingir suas metas ao mesmo tempo em que contribui para o desenvolvimento sustentável dos menos industrializados.
Os projetos que podem gerar CREs comercializáveis no âmbito do MDL são aqueles que reduzem a emissão ou capturam gases de efeito estufa, mas enfrentam barreiras para sua implementação. Isto devido ao propósito do MDL ser o de viabilizar projetos que, de outra maneira, não seriam implantados em diversos setores.
  • Agricultura: mudanças de uso do solo, aflorestamento e reflorestamento, geração de energia pela queima ou biodigestão de resíduos agrícolas.
  • Energia: energia renovável, melhoria da eficiência energética, substituição de combustíveis, co-geração.
  • Indústria: manufatura, indústria química, construção civil, siderurgia, metalurgia, redução de emissão de SF6 (hexafluoreto de enxofre) e HFCs (hidro-flúor-carbonos), emissões fugitivas, uso de solventes, entre outras.
  • Manejo de resíduos: captura das emissões de metano de aterros sanitários para geração de energia ou apenas destruição, geração de energia com resíduos sólidos e líquidos.
  • Mineração: emissões fugitivas da mineração (minas de carvão)
  • Transporte: substituição de combustíveis fósseis por renováveis, minimização de transporte e distribuição e adoção de motores mais eficientes.
No Brasil existem grandes empresas que desenvolvem esta tecnologia com grande capacidade e quero aqui hoje, desenvolver este raciocínio e encontrar formas de traze-la a Cozinha Profissional de pequena a média escala, discutir a possibilidade da implantação de Biodigestores de pequena a média escala, suficientes para gerar energias que ajudem o trabalho da cozinha como por exemplo, o gás usado para a cocção ou a eletricidade gerada por um sistema da queima do Biogás ser suficiente para movimentar motores elétricos de geladeira, coifas e outros maquinários necessários em cozinhas de pequeno e médio porte.
Continuando a falar sobre Reaproveitamento de Alimentos e seus detritos, conforme escrevi no post : http://socialecucina.blogspot.com.br/2012/05/boas-praticas-de-higiene-e-manipulacao.html
A cozinha profissional gera três tipos de detritos ou sujidades - Os úteis, os reaproveitáveis e os elimináveis , sendo os elimináveis cerca de 25% de todo alimento utilizável em uma cozinha, significa que a cada 100 kg de alimentos utilizados gera 25 kgs de lixo orgânico. Imagine que um restaurante que serve 200 pratos dia em uma porção de 450 g por pessoa ( 90 kg de comida pronta ), manipule 180 kg de alimentos/dia, isto significa que produz 45kg de lixo por dia !!! e em um ano produziu 15,5 toneladas de lixo. Pois bem, não sou engenheiro mas fiz uma simulação de produção de Biogás em um Biodigestor numa página da internet de uma Empresa chamada Biolatina - http://www.biolatina.net.br/calculo_online_de_potencial_de_biogas.html, conforme a tabela sugerida pela empresa e o resultado seria que por ano, este restaurante produziria 17, 2 kw/ano de energia elétrica ou 5,2 m³/ano, bom como em um botijão de gás GLP um metro cúbico equivale a 2,2 kg de gás, não sei se esta proporção é viável, pois não sei as propriedades organolépticas do Metano gerado pelo Biogás, porém um motor de geladeira de 1 Hp gasta 0,3kw/h em média e esta energia produzida seria viável para gerar uma Câmara Frigorífica por exemplo por até 6 h/dia, o que já seria bem interessante.
Acredito que é possível implantar esta tecnologia nas cozinhas profissionais como um todo, mesmo por que cozinhas de produção de mais de 500 refeições dia já podem sim usufruir desta tecnologia, pois produzem detritos suficientes para isso, o que não sei, sinceramente é como seria o tamanho desta Unidade ou Usina de geração de Biogás e é claro que também o tamanho do gerador de energia para isso !!!
É claro que , toda esta simulação e descrições desta tecnologia geram várias dúvidas, como por exemplo:

- Qual a capacidade minima de geração de detritos para que funcione este sistema em uma cozinha de pequeno e médio porte e suficiente para substituir total ou parcial as reais necessidades de geração de energia térmica e elétrica?

- Qual a área suficiente para implementar esta tecnologia?

- Qual é o custo disso ?

- Seria Viável uma cooperativa de cozinhas para obtenção desta quantidade de detritos com a finalidade de abastecer a energia suficiente para sustentar um Centro de Armazenamento Frio, conjunto? isto é, a união de várias cozinhas para isso?

- Biodigestão gera fertilizantes e água...o que me vem a mente se uma horta coletiva cooperativada seria producente e viável...?

- Detritos humanos ( provenientes do esgoto do restaurante) também podem gerar biomassa....? e se pode há algum risco de contaminação cruzada ?

- Qual a possibilidade de uma Joint Venture entre uma empresa que domine esta tecnologia e a Sociale Cucina..?

Bom, meus queridos amigos, daqui por diante vou tentar responder estas perguntas também para mim e tentar viabilizar esta idéia !!!!

Depois de alguns meses, através do meu perfil no Linkedin conheci o Engenheiro André Luis Diniz dos Santos de Curitiba/PR que é Engenheiro Ambiental e Consultor na área de Biodigestores - Implantação e Viabilização e que prontamente e gentilmente nos respondeu logo após eu publicar este post no Grupo Sustentabilidade Brasil do Linkedin, o qual nos elucidou e nos fez ter esperanças neste Projeto. Aqui as Resposta do Engenheiro André Luis sobre as perguntas acima :

Prezado Chef Paulinho Pecora

Trabalho em parceria com uma empresa que faz projeto e instalação de mantas de PEAD. Sou Engenheiro Ambiental e faço o a consultoria referente o biodigestor (tipo e quantidade de insumo a ser utilizado no digestor, eficiência energética do processo, volume do biodigestor, quantidade de biofertilizante gerado, etc.) e faço acompanhamento do processo após instalação afim de garantir o correto funcionamento bem como treinamento do pessoal que irá operar o biodigestor. A empresa parceira a partir do meu inventário, estudo e relatório, faz o projeto civil e executa a obra com a utilização de mantas PEAD, mais conhecido como biodigestor tipo canadense, que é o mais moderno hoje em dia, devido ao aumento da área exposta ao sol, visto que a temperatura é de fundamental importância para a qualidade do processo.

Quanto as suas dúvidas, a mistura com efluentes domésticos aumentaria a eficiência do processo devido as bactérias anaeróbicas presentes neste tipo de dejetos, visto que a produção de biogás deriva da digestão anaeróbica.

Qualquer quantidade é suficiente para a geração de biogás, a questão aqui é uma correta avaliação financeira do valor a ser investido e o prazo de retorno deste investimento.

A área necessária para o projeto irá variar conforme a quantidade de insumo gerado para o biodigestor (kg/dia de resíduos).

O custo vai depender do tamanho do biodigestor, o tamanho do biodigestor dependerá da quantidade de resíduos gerados na cozinha.

Com certeza pode se formar uma cooperativa para viabilização de um biodigestor afim de que todas as cozinhas mandem seus resíduos para um mesmo biodigestor, porém a energia gerada deverá também ser compartilhada em um mesmo local. A câmara fria por exemplo, deverá ser construída no mesmo local do biodigestor, não tem como transportar a energia gerada a longas distâncias (custo inviável), ou mandar energia para todas as cozinhas em suas respectivas sedes. O biofertilizante gerado também pode ser utilizada em culturas compartilhadas, além do que, este sim pode ser transportado para hortas individuais, por exemplo para a horta de cada cozinha em sua localidade específica.

Caso queira aumentar o poder calorífico do biogás, pode se fazer uma lavagem eliminando os demais gases para obtenção de um gás com maior teor de metano (aproximadamente 95%).

Todas as suposições de uso propostas podem ser efetuadas, desde a queima até a geração de energia elétrica, o importante é se saber a quantidade de insumo gerada para utilização no biodigestor, o quanto de biogás isto irá gerar e procurar direcionar para seu melhor uso.

Vou consultar minha empresa parceira com relação a Joint Venture.

Espero poder ter contribuído de alguma forma.

Qualquer esclarecimento fico a sua disposição.

André Santos
diniz_amb@yahoo.com.br
Em breve teremos novidades !!!  Abraços a Todos !!!

Chef Paulinho Pecora