Pesquisadores desenvolveram um sistema digestor anaeróbico que recicla o desperdício de alimentos para produzir energia elétrica e calor.

 

Esse sistema digestivo é autossustentável, com a eletricidade e o calor gerados alimentando totalmente o sistema e seus processos.

 

Em Cingapura, o desperdício de alimentos supostamente responde por cerca de 10% do total de resíduos gerados no país, enquanto a taxa de reciclagem desses resíduos é atualmente de cerca de 14%.

 

“Nosso sistema de digestores é fácil de operar e agora podemos gerar eletricidade, calor e fertilizantes a partir de resíduos alimentares que seriam eliminados”, diz Tong Yen Wah, professor associado do departamento de engenharia química e biomolecular da Universidade Nacional de Cingapura Faculdade de Engenharia, co-diretor do programa E2S2-CREATE, e um investigador principal do Instituto de Pesquisa Ambiental da universidade (NERI). “Todos os processos do sistema podem ser facilmente controlados e monitorados para garantir desempenho e segurança ideais. Por exemplo, temos sensores que são programados para enviar atualizações de fim de processo e sinalizar quaisquer preocupações de segurança em tempo real diretamente para a equipe por meio de alertas por telefone celular ”, diz Tong.

 

Do desperdício de comida ao combustível
 

“Um digestor anaeróbico funciona como um estômago bioquímico que decompõe a matéria orgânica em um ambiente livre de oxigênio (anaeróbico). Usando uma mistura especialmente formulada de microorganismos anaeróbicos, o sistema digestivo decompõe eficientemente os resíduos alimentares em biogás, que é posteriormente convertido em calor e energia elétrica ”, explica Zhang Jingxin, um pesquisador que projetou o sistema.

 

O calor é reutilizado para produzir água quente que é canalizada de volta para a camada de revestimento ao redor do tanque do digestor anaeróbico para garantir que a digestão seja mantida em uma temperatura de trabalho ideal, que seria de cerca de 50 graus Celsius.

 

Desde o computador de controle, sensores e luzes até os motores, bombas e ventiladores de ventilação, todos os componentes do sistema funcionam inteiramente com eletricidade gerada a partir do sistema autônomo. O excesso de energia elétrica é armazenado em baterias que podem ser usadas para alimentar ou carregar dispositivos eletrônicos, como telefones celulares e tablets.

 

Com base nos cálculos da equipe, uma tonelada de desperdício de alimentos pode gerar entre 200 kWh e 400 kWh de eletricidade, dependendo da composição do desperdício de alimentos. Por exemplo, resíduos alimentares ricos em carboidratos, proteínas e gorduras produzem mais biogás, gerando mais energia elétrica.

 

O digestor anaeróbico também converte cerca de 80 por cento do desperdício de alimentos em material rico em nutrientes, que pode ser processado para produzir fertilizantes líquidos para as necessidades agrícolas e hortícolas.

 

Digestão facilitada
 

Os pesquisadores desenvolveram um sistema digestor anaeróbico móvel, que estão testando em uma residência por cerca de seis meses, desde o final de janeiro deste ano (2018).

 

O sistema está alojado em um contêiner de 20 pés e pode ser levado a locais para atender às demandas ad-hoc de uma instalação de reciclagem de resíduos alimentares. Esta unidade móvel se encaixa em dois estacionamentos externos e possui painéis solares no teto para aproveitar a energia solar como fonte de energia de reserva e um tanque para coletar água da chuva.

 

A equipe tem como meta processar até 200 quilos de desperdício de alimentos diariamente e usará o sistema para testar diferentes configurações. O excesso de energia elétrica gerada pelo sistema é canalizado para uma estação de carregamento móvel, onde os alunos podem cobrar seus celulares e tablets gratuitamente.

 

Os pesquisadores também estão trabalhando em um sistema digestor anaeróbico estacionário maior para atender às necessidades de uma cantina ou centro de alimentação. Este sistema seria capaz de processar até 400 kg (882 libras) de desperdício de alimentos diariamente.

 

“Ao contrário da compostagem que é usada em muitos digestores de alimentos residuais comerciais, a digestão anaeróbica é relativamente inodora, o que torna essa abordagem adequada para um ambiente de cidade urbana. Nosso sistema remove umidade e traça gases, como o sulfeto de hidrogênio, que dá ao desperdício de comida seu cheiro desagradável ”, explica Tong.

Atualmente, a equipe está monitorando de perto e estudando a viabilidade e os resultados dos dois sistemas digestores anaeróbicos. Eles também estão trabalhando com outros grupos de pesquisa para expandir o projeto, como processar o digerido em fertilizantes adequados para a horticultura e a agricultura.

 

“Estamos ansiosos para ver se este modelo poderia funcionar nas residências de Cingapura. O digestor anaeróbio de resíduos tem o potencial de ajudar as cidades a reduzir o desperdício e as emissões de gases de efeito estufa, além de aumentar a eficiência energética e de recursos ”, diz Tong. A equipe também está procurando expandir seu projeto na China também.