Gás natural de cocô em vez de fósseis? Esta bactéria da BYU pode fazer isso acontecer

Jul 22, 2023

O próximo avanço em energia renovável pode ser o cocô.

Novas técnicas científicas pioneiras na Universidade Brigham Young apontam para o potencial de conversão de resíduos animais e humanos em energia que pode ser utilizada para substituir o gás natural proveniente de combustíveis fósseis.

Transformar excrementos em energia não é uma ideia nova. As civilizações usaram a digestão anaeróbica durante séculos. No entanto, os métodos que os cientistas da BYU Jaron Hansen e Zach Aanderud estudaram durante mais de uma década representam um passo significativo para tornar os resíduos um produtor de energia viável em maior escala.

A chave para o seu trabalho é um coquetel especial de bactérias que prosperam em condições extremas – sem oxigênio, temperaturas acima de 170 graus – e são profissionais na decomposição de resíduos em moléculas menores. Assim, bactérias que poderiam ter passado a vida digerindo um tronco numa fonte termal russa podem agora ser colocadas para trabalhar comendo estrume num tanque gigante numa exploração leiteira.

“Estamos aproveitando o poder das pequenas coisas que não podemos ver no mundo… para realmente nos ajudar a resolver alguns grandes problemas”, disse Aanderud, professor de ecologia microbiana.

Os dois desafios assustadores, segundo ele, esta descoberta poderia ajudar a enfrentar: abandonar os combustíveis fósseis e eliminar as enormes quantidades de resíduos produzidos por humanos e animais.

Uma vaca leiteira pode produzir 100 libras de esterco por dia, e grandes laticínios podem conter mais de 10.000 vacas por vez. E este processo, disse Hansen, poderia transformar esses resíduos de uma ameaça ambiental numa poderosa fonte potencial de energia.

“Estamos falando sobre gerar gás suficiente para abastecer pequenas comunidades”, disse Hansen, que preside o departamento de química da BYU. “Estamos falando de centenas de quilowatts de energia.”

Historicamente, disse ele, a digestão anaeróbica numa exploração leiteira só pode ser capaz de transformar 40% dos resíduos das vacas em energia. O pré-tratamento com essa bactéria aumentou esse nível de eficiência para 80% e reduziu a quantidade de resíduos que precisavam ser enviados para fazendas ou aterros sanitários.

É mais rápido também. Em vez de levar um mês para extrair energia dos resíduos, agora pode demorar menos de uma semana.

“Essas bactérias simplesmente funcionam”, disse Hansen. “Contanto que você os alimente com cocô, eles produzem gás metano.”

O processo captura o metano produzido pela digestão, queima-o para produzir energia e emite dióxido de carbono. Se os resíduos forem depositados num aterro ou numa lagoa de excrementos de uma exploração agrícola, uma maior quantidade desse metano – um gás que é 25 vezes mais potente que o dióxido de carbono para reter calor – provavelmente acabaria na atmosfera, acelerando ainda mais as alterações climáticas.

O processo também utiliza infra-estruturas existentes – linhas de gás natural que alimentam fornos, aquecedores de água e fogões – para substituir um combustível fóssil amplamente utilizado por algo mais renovável que não requer perfuração. Mesmo que não seja uma solução de emissão zero como a solar ou a eólica, disse ele, pode ser uma boa opção para complementar essas fontes de energia à noite ou em dias calmos.

Enquanto os americanos derem descarga e comprarem queijo e sorvete, a fonte de energia continuará sendo reabastecida.

“É renovável, mas não necessariamente verde”, disse Aanderud. “Ao mesmo tempo, está a lidar com um enorme problema de resíduos que temos na nossa sociedade.”

O trabalho de Hansen e Aanderude já encontrou aplicações no mundo real em fazendas leiteiras em Wisconsin e Indiana.

Larry Buckle, da Trinity Renewables na Califórnia, projetou o projeto piloto de Wisconsin usando esse novo processo bacteriano. Ele disse que reduziu o tempo de digestão de 20 para três dias, ao mesmo tempo que aumentou a produção de energia em 50%. E a menor quantidade de resíduos sólidos que sobrou foi pasteurizada pelas altas temperaturas em que as bactérias atuam, por isso é mais fácil encontrar um local para descartá-los.

Ele está agora construindo uma versão maior da instalação piloto na mesma fazenda, que processará 150 mil galões de esterco por dia. Ele não espera que este seja o último projeto desse tipo de sua equipe de engenheiros.