Novo sistema aumenta a produção de biogás a partir de resíduos de frutas e verduras

O modelo permite aproveitar integralmente frutas e hortaliças impróprias para o consumo humano, resultado das perdas durante o transporte e armazenamento

Por: Redação Fonte: Embrapa

09/09/2025 às 09h07

Novo sistema aumenta a produção de biogás a partir de resíduos de frutas e verduras — O modelo permite aproveitar integralmente frutas e hortaliças impróprias para o consumo humano, resultado das perdas durante o transporte e armazenamento

O Sistema Integrado de Reatores Anaeróbios foi desenvolvido para transformar os resíduos orgânicos gerados pela Ceasa (CE) em energia renovável.
Todos os meses, de 17 a 25 toneladas de frutas e hortaliças – impróprias para o consumo humano – são enviadas ao aterro sanitário do estado, a um custo superior a R$ 200 mil.
A inovação, desenvolvida pela Embrapa e pela Universidade Federal do Ceará (UFC), maximiza a geração de biogás para produção de energia.
A quantidade de biogás gerada no Ceasa-CE é capaz de produzir energia elétrica suficiente para suprir 100% da demanda em horários de pico, representando economia de 20% na conta de energia elétrica.
O novo modelo será apresentado no XV Workshop e Simpósio Latino-Americano de Gestão Anaeróbia (XV DAAL), em Fortaleza (CE), de 14 a 17 de outubro.

Todos os meses, 17 a 25 toneladas de resíduos da Central de Abastecimento do Ceará ( Ceasa – CE ) são enviadas ao aterro sanitário, a um custo aproximado de R$ 230 mil. Para transformar esse passivo em energia renovável, pesquisadores da Embrapa e da Universidade Federal do Ceará ( UFC ) desenvolveram o Sistema Integrado de Reatores Anaeróbios. A inovação aumenta a produção de biogás, com alto teor de metano, ocupa menos área e reduz custos e emissões de GEE. Projetada para a Ceasa do estado, a tecnologia tem potencial de replicação em outras 57 centrais de abastecimento brasileiras.

O modelo permite aproveitar integralmente frutas e hortaliças impróprias para o consumo humano, resultado das perdas durante o transporte e armazenamento. Essa biomassa não utilizada, altamente biodegradável, é ideal para produzir um biogás rico em metano, aproveitável na forma de combustível.

No método usual, a preparação dos resíduos de frutas e verduras ocorre em Reatores de Mistura Completa (CSTR, sigla em inglês), que possuem funcionalidades operacionais e desativam grandes volumes. O novo sistema aprimorado é processo ao aplicar um pré-tratamento que separa os resíduos por meio de trituração e prensagem em duas frações: líquida e sólida. Cada uma delas é direcionada a um leitor especializado. A fração líquida é tratada em reatores de manta de lodo de fluxo ascendente (UASB), eficazes para cargas orgânicas elevadas, e oferece excelente rendimento na digestão de substratos altamente biodegradáveis. E uma fração sólida é encaminhada para compostagem, o que resulta em um fertilizante de alta qualidade, ou para reatores de metanização seca, capazes de operar com resíduos com alto teor de sólidos, mas ainda em fase de estudos.

Segundo o pesquisador que coordenou esse trabalho, Renato Leitão , da Embrapa Agroindústria Tropical (CE), com o uso do novo sistema, a quantidade de biogás gerada no Ceasa-CE pode produzir energia elétrica suficiente para suprir a demanda dessa central em até 100% da energia nos horários de ponta e mais 20% da energia fora desses períodos. “Caso não seja utilizado na própria Ceasa, esse biogás pode ser comercializado na forma de biometano após tratamento adequado”, complementa. Entre as vantagens desse tipo de aproveitamento está a redução do impacto ambiental e também a diminuição dos custos de transporte e tratamento do material, visto que existe atualmente um contrato para encaminhamento desses resíduos para o aterro sanitário.

Renato Leitão explica que o sistema representa uma solução promissora para transformar grandes volumes de resíduos orgânicos em energia renovável, reduzindo custos de descarte e emissões de gases com efeito de estufa. O próximo passo do estudo é ampliar a escala de produção, mas para isso é necessária a construção de uma unidade piloto maior, para calibrar os equipamentos.

“O impacto pode ser enorme: energia limpa, menos resíduos, mais empregos e economia circular na prática.", acrescenta o professor André dos Santos, do Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental da UFC.

Biohidrogênio: uma nova frente

Os pesquisadores também testaram a produção de biohidrogênio a partir do material. Embora não tenha chegado a um volume competitivo, a pesquisa abre a possibilidade de estudar uma nova rota de produção no futuro. Os pesquisadores pesquisaram obscuramente, uma tecnologia emergente para geração de energia limpa. O estudo utilizou reator anaeróbio de leito estruturado (AnStBR, sigla em inglês) alimentado com a fração líquida da exclusão.

Inovação será um dos destaques do fórum científico latino-americano

A inovação na produção de biogás a partir dos resíduos do Ceasa será um dos avanços científicos de destaque durante o XV Workshop e Simpósio Latino-Americano de Digestão Anaeróbia (XV DAAL ), realizado pela UFC e Embrapa. O evento - principal fórum científico sobre digestão anaeróbia na América Latina - será realizado em Fortaleza (CE), entre os dias 14 e 17 de outubro de 2025, e vai contar com cientistas dos mais avançados centros de pesquisa da área em nível global.

O XV DAAL promoverá uma troca de conhecimento entre academia, sociedade, órgãos governamentais e setor empresarial sobre o uso de digestão anaeróbia. Serão discutidos temas relacionados com aplicação de digestão anaeróbia no tratamento de resíduos líquidos e sólidos, produção de energia renovável via metano e hidrogênio, modelagem e controle de processos, produção e recuperação de produtos de alto valor agregado e economia circular.

Podem participar de eventos de estudantes de graduação e pós-graduação, pesquisadores, profissionais da área, gestores, políticos, projetistas, instituições de fomento, empresas atuantes no setor de saneamento, setores, órgãos públicos e empresas privadas, ONGs e organismos de cooperação internacional específicos e atuantes na área de digestão anaeróbia, energias renováveis, biomassa, tratamento de esgoto, resíduos sólidos, lodo, uso racional da água, nutrientes e energia.

O Simpósio é realizado pela UFC e pela Embrapa, com apoio organizacional da Fundação ASTEF, Essencial Eventos e International Water Association (IWA). Além disso, conta com o apoio institucional do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estações Sustentáveis de Tratamento de Esgoto (INCT ETEs Sustentáveis), Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental (ABES), Federação das Indústrias do Estado do Ceará (FIEC), Sociedade Brasileira de Especialistas em Resíduos das Produções Agropecuárias e Agroindustriais (Sbera), Fórum Sul Brasileiro de Biogás e Biometano, Rede Verdes, CIBiogás Energias Renováveis, Biosfera Comunicação e Rede Mulheres do Biogás. Diversas instituições e empresas estão apoiando financeiramente esse evento, em destaque estão a CAPES, CNPq, Marquise Ambiental, Cagece, ACS Engenharia Ambiental, Sanepar, TPF Engenharia, Recovery Tecnologias Ambientais, Rotária do Brasil, Anaero Technologies, BPC Instruments, Grupo Ritter, MLima Biogás, Sistema FIEC, PB Construções, Shimadzu, Fortescue, e o Complexo Industrial e Portuário do Pecém.

Saiba mais sobre digestão anaeróbia

A produção de biogás a partir de resíduos orgânicos é realizada por meio de digestão anaeróbia – transformação microbiana de matéria orgânica em bioprodutos energéticos e químicos na ausência de oxigênio. Esse aspecto está envolvido em vários ciclos biogeoquímicos e ocorre em diversos ambientes naturais que contêm resíduos orgânicos sem contato direto com a atmosfera – como no sistema digestivo de ruminantes, em pântanos, sedimentos e em sistemas de esgoto – além de ser amplamente aplicado em ambientes controlados, como os biodigestores chamados de reatores anaeróbios.

Esse processo possui diversas aplicações no tratamento de resíduos líquidos, sólidos e semissólidos. Por meio dele, é possível produzir energia renovável (biogás rico em metano ou hidrogênio), recuperar nutrientes do lodo gerado e mitigar emissões de gases de efeito estufa.

Perdas no Brasil chegam a mais de 40% dos alimentos produzidos

Cerca de 30% da produção mundial de frutas e segundos vegetais é perdida ou desperdiçada, segundo a Organização das Nações Unidas para a Alimentação e Agricultura ( FAO ).

O Brasil é o terceiro maior produtor mundial de frutas e hortaliças e conta com 57 centrais de abastecimento (Ceasas), que distribuem e comercializam os produtos no País.

Estima-se que aproximadamente 42% dos alimentos produzidos no território nacional sejam perdidos ao longo da cadeia produtiva.

Cerca de 30% de todas as frutas e vegetais comercializados nas Ceas são perdidos (10,9 milhões de toneladas por ano), resultando em altos custos sociais, além dos gastos com descarte e impactos ambientais.

O estado de São Paulo possui a maior Ceasa da América Latina, que em 2023, reportou uma produção de 150 e 180 toneladas de resíduos por dia na Companhia de Entrepostos e Armazéns Gerais de São Paulo ( Ceagesp ).

Verônica Freire (MTb 01.125/CE)
Embrapa Agroindústria Tropical

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