Um projeto de pesquisa pretende aumentar a produção de biogás em aterros sanitários ao combinar inteligência artificial, biotecnologia e análise de dados. A proposta é identificar por que alguns poços de captação geram menos gás que outros e definir estratégias para elevar seu desempenho, ampliando o aproveitamento dos resíduos urbanos.
Desenvolvida no âmbito do projeto INT 14/2023, a pesquisa será realizada em um aterro sanitário real e tem Alvaro Viana como pesquisador. A iniciativa recebe financiamento da Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (Faperj).
Análise dos poços e dos resíduos
O trabalho dará prioridade aos poços com baixa produção de biogás. A equipe pretende reunir informações sobre os microrganismos presentes nos resíduos, os sistemas de captação e as propriedades químicas, físicas e geomecânicas do aterro. Também serão considerados fatores como umidade, características dos materiais aterrados, condições físicas do local e aspectos ambientais.
Esses dados formarão uma base para análises feitas por algoritmos de aprendizado de máquina. A tecnologia deverá ajudar a distinguir quais variáveis têm maior influência sobre a geração do gás e a explicar as diferenças observadas entre áreas de um mesmo aterro.
O biogás surge da decomposição natural de resíduos orgânicos. Entre seus componentes está o metano, que pode ser captado para produzir energia. Depois de passar por tratamento e purificação, o gás também pode dar origem ao biometano, combustível renovável.
Álvaro Freitas explica que a pesquisa busca relacionar as condições de cada poço ao volume de biogás produzido. A partir desse diagnóstico, o projeto deverá indicar a dose adequada de um composto capaz de estimular a atividade das bactérias metanogênicas, responsáveis pela formação de metano durante a decomposição da matéria orgânica.
Aplicação controlada e monitoramento
O estudo também empregará técnicas de biologia molecular para investigar as bactérias existentes nos resíduos. Uma das frentes envolve o aperfeiçoamento do uso de metais de transição para estimular esses microrganismos. O composto poderá ser aplicado, de maneira controlada, tanto em resíduos já aterrados quanto em materiais recém-dispostos.
A definição da quantidade será feita de acordo com as condições de cada poço, evitando uma aplicação uniforme. O projeto prevê ainda técnicas para levar o composto ao aterro, um sistema de monitoramento remoto e o acompanhamento do funcionamento dos poços e dos efeitos da solução.
Com maior disponibilidade de biogás, os operadores poderão ter mais potencial para gerar eletricidade ou produzir biometano, conforme a estrutura e a finalidade de cada empreendimento. O aumento da produção também pode criar uma nova fonte de receita para os aterros.
A pesquisa inclui a implantação de um laboratório experimental e computacional voltado à avaliação dos aspectos bioquímicos e geomecânicos dos resíduos. A expectativa é desenvolver uma tecnologia escalável, adaptável a diferentes aterros sanitários.
