Pesquisa aponta caminho para produzir mais biogás com resíduos de banana

Foto: Larissa Ayumi Yamamoto/IPBEN-Unesp

Um estudo desenvolvido por pesquisadores da Universidade Estadual Paulista (Unesp) identificou que o uso de pequenas quantidades de soda cáustica pode aumentar a produção de biogás a partir de resíduos de banana. O resultado também indica uma possibilidade de reduzir custos no processo e diminuir os impactos ambientais associados ao uso do reagente.

A pesquisa foi realizada com cascas e partes de bananas sem condições de comercialização, coletadas em varejões. Apesar de apresentarem grande quantidade de matéria orgânica, esses resíduos possuem uma estrutura formada por componentes como celulose e lignina, que dificulta a ação dos microrganismos responsáveis pela decomposição do material.

Para facilitar esse processo, os pesquisadores utilizaram um pré-tratamento termoalcalino, que combina calor e hidróxido de sódio (NaOH). Foram testadas concentrações entre 0,2% e 3% do reagente, com o objetivo de romper parcialmente a estrutura vegetal e tornar os carboidratos mais acessíveis aos microrganismos.

O resultado mostrou que a maior quantidade de soda cáustica não significa necessariamente maior produção de gás. A concentração de 0,2% apresentou a maior solubilização de carboidratos, com 12.110 miligramas por litro, enquanto o material sem tratamento alcançou 4.785 mg/L.

Já a maior produção acumulada de metano foi registrada com a concentração de 0,4% de hidróxido de sódio. A concentração de 0,2%, por outro lado, apresentou a maior velocidade de geração do gás durante o processo.

Segundo os pesquisadores, o uso excessivo do reagente pode prejudicar a própria atividade dos microrganismos envolvidos na produção de metano. Além disso, concentrações maiores aumentam os custos da operação e podem dificultar o tratamento dos efluentes gerados posteriormente.

A digestão anaeróbia ocorre sem a presença de oxigênio e envolve diferentes grupos de microrganismos que degradam progressivamente a matéria orgânica. Ao longo das etapas, compostos complexos são transformados em substâncias mais simples até chegar à formação do metano, principal componente energético do biogás.

Os pesquisadores também analisaram a comunidade microbiana presente nos reatores. No sistema submetido ao tratamento com 0,4% de hidróxido de sódio, foram identificadas bactérias dos gêneros Paraclostridium e Clostridium, além de arqueias produtoras de metano dos gêneros Methanothrix e Methanoregula.

Para os pesquisadores, os resultados podem contribuir para o aproveitamento de resíduos gerados pela cadeia de produção e comercialização de frutas. Em vez de serem encaminhados para aterros, materiais sem valor comercial podem ser utilizados como matéria-prima para a geração de energia renovável em biodigestores.

A pesquisa faz parte de uma linha de estudos do grupo da Unesp voltada ao aproveitamento de resíduos agroindustriais para a produção de energia e outros produtos de valor agregado. Além da banana, os pesquisadores investigam materiais provenientes de frutas como laranja e goiaba, além de águas residuárias do processamento.

Os estudos também avaliam a codigestão anaeróbia, processo que combina diferentes tipos de resíduos em um mesmo reator para buscar maior eficiência na geração de energia. Dependendo das condições utilizadas, os sistemas podem ser direcionados ainda à produção de outros compostos de interesse industrial, como o bio-hidrogênio.

O trabalho foi financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e teve seus resultados publicados na revista científica Bioenergy Research. A pesquisa reforça o potencial de transformar resíduos da agroindústria em matéria-prima para geração de energia e reduzir o volume de materiais descartados.