O uso de combustíveis fósseis pode ser reduzido a quase zero. Convertendo-se todos os veículos e máquinas movidas a óleo diesel para funcionarem com óleo vegetal. O óleo de soja, milho, girassol, dendê dentre muitos outros depois de filtrado é transformado em biodiesel sendo utilizado nos motores a diesel. Além de ser um resíduo difícil de ser tratado, o óleo vegetal é um recurso renovável que miniminiza as emissões de dióxido de carbono na atmosfera; além disso aumenta a vida útil do motor e tudo que sai na fumaça do escapamento pode ser capturado pelas plantas e ser transformado novamente em massa vegetal.
O petróleo foi a forma que a natureza encontrou de retirar da atmosfera o carbono em excesso, sempre que um produto derivado de petróleo é utilizado o carbono é devolvido para a atmosfera colaborando com o aumento do efeito estufa.
Biodiesel
Biogás
Um biodigestor é uma câmara hermeticamente fechada onde matéria orgânica diluída em água sofre um processo de fermentação anaeróbia , o que resulta na produção de um efluente líquido de grande poder fertilizador (biofertilizante) e gás metano (biogás). Pode ser feita com tijolos maciços ou com argamassa armada (ferrocimento).
O biogás pode ser usado como combustível em substituição do gás natural ou do Gás Liquefeito de Petróleo (GLP), ambos extraídos de reservas minerais.
O biogás pode ser utilizado para cozinhar em residências rurais próximas ao local de produção (economizando outras fontes de energia, como principalmente lenha ou GLP).
Pode também ser utilizado na produção rural como, por exemplo, no aquecimento de instalações para animais ou no aquecimento de estufas de produção vegetal.
Pode ser usado também na geração de energia elétrica, através de geradores elétricos acoplados a motores de explosão adaptados ao consumo de gás.
Biodigestor
Equivalência energética de um metro cúbico (1 m³) de biogás equivale energeticamente a :
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1,5 m de gás de cozinha;
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0,52 a 0,6 litro de gasolina;
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0,9 litro de álcool;
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1,43 KWh de eletricidade;
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2,7 kg de lenha (madeira queimada).
Para uma família de 5 (cinco) pessoas em termos de uso caseiro temos:
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Para a cozinha 2,10 m3
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Para iluminação 0,63 m3
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Para geladeira 2,20 m3
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Para banho quente 4,00 m3
Total de biogás necessário 8,93 m3 (por dia). Essa quantidade de gás corresponde a ¼ de um bujão de gás de 13 kg e pode ser obtida com a produção de esterco de 20 a 24 bovinos.
O efluente (o líquido que sai do biodigestor após o período de tempo necessário à digestão da matéria orgânica pelas bactérias) possui propriedades fertilizantes. Além de água, o líquido efluente, conhecido como biofertilizante, apresenta elementos químicos como nitrogênio,fósforo e potássio em quantidades e formas químicas tais que podem ser usados diretamente na adubação de espécies vegetais através de fertirrigação.
O biofertilizante possui entre 90 a 95 % de água; 5 a 10% é chamada de base seca,onde o teor de nitrogênio - dependendo do material que lhe deu origem - fica entre 1,5 a 4% de nitrogênio (N), 1 a 5% de fosfato (P2O5) e 0,5 a 3% de potássio (K20).
O mesmo biodigestor que trata os dejetos vindos do estábulo ou da pocilga ou do confinamento de bovinos pode ser ligado ao esgoto doméstico das residências. Embora sejam usados primordialmente como fonte de energia e de fertilizantes orgânicos para produtores rurais, o biodigestor também pode ser enfocado como um sistema de tratamento de esgotos humanos para pequenas comunidades urbanas.
Condições Anaeróbicas
O Oxigênio do ar é letal para as bactérias anaeróbicas. Se houver oxigênio no ambiente, as bactérias anaeróbicas paralisam seu metabolismo e deixam de se desenvolver. As bactérias aeróbicas produzem dióxido de carbono como produto final de sua respiração.
As Archaeas metanogênicas produzem metano (CH4). Enquanto que o metano é um gás rico em energia química e, portanto, pode ser usado como combustível, o dióxido de carbono já está totalmente oxidado e não pode ser usado como combustível. Se o biodigestor não estiver hermeticamente vedado contra a entrada de ar, a produção de biogás não ocorre porque as bactérias anaeróbicas morrem e as aeróbicas sobrevivem. O biogás produzido será então rico em CO2 e não em metano.
Assim, o biodigestor deve assegurar uma completa hermeticidade que cause uma completa falta de oxigênio em seu interior, isto é, a completa anaerobiose do ambiente necessária para o metabolismo das bactérias anaeróbicas.
Temperatura adequada
A temperatura no interior do biodigestor é um parâmetro importante para a produção de biogás. As archaeas que produzem metano são muito sensíveis a alterações de temperatura. Alterações de temperatura que excedam 45 graus celsius ou vão abaixo de 15 graus celsius paralisam a produção de biogás. Assim, outro papel do biodigestor também é o de assegurar certa estabilidade de temperatura para as bactérias.
Banheiro Termofílico
Basicamente existem quatro formas de desfazer-nos de nossas fezes:
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Podemos utilizar um sistema tradicional com um vaso sanitário e água (tipicamente potável), e a utilização de um sistema séptico que fará a decomposição dos resíduos;
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Podemos juntar as fezes após cada defecada e aplicarmos diretamente sobre áreas plantadas, com o risco de contaminarmos a terra com certos microorganismos;
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É possível decompô-la lentamente a uma temperatura menor de 37°C, caso em que os microorganismos são destruídos num período de meses ou anos.
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Pode-se decompor a matéria rapidamente com o processo termofílico. Esse processo decompõe a matéria com altas temperaturas (entre 37°C e 70°C), assegurando que todos os patógenos sejam destruídos e a matéria seja transformada em húmus.
O risco de decompor fezes humanas e utilizá-las como adubo orgânico é transmitir ao solo e as plantas certos microorganismos, denominados patógenos. Os patógenos humanos se reproduzem dentro do sistema digestivo, numa temperatura de 37°, portanto estando presentes na matéria fecal.
O corpo utiliza a temperatura do corpo como método de defesa contra os microorganismos. Elevando a temperatura, o corpo tenta destruir esses organismos, porém o processo pode demorar dias ou semanas. O composto seco cultiva microorganismos termofílicos (aqueles que só sobrevivem em temperaturas maiores de 40°). Ao se alimentar do material orgânico, os microorganismos liberam energia elevando a temperatura da matéria e nesse processo os patógenos humanos são destruídos. A destruição total de patógenos humanos é garantida com uma temperatura de 62° durante uma hora, ou 50° durante um dia, ou 46°durante uma semana. Menores temperaturas demoraram mais tempo. Temperaturas menores a 40° não garantem a eliminação de todos os patógenos.
Ao acabar a "comida" e a temperatura da matéria descer, novos micro e macroorganismos aproveitaram para se alimentar, sendo que as suas fezes produzem o húmus que será utilizável como adubo. Assim a energia solar completa seu ciclo e volta ao seu início dando vida a novos organismos que se nutrem do solo. Nesse processo, nenhum poluente terá sido produzido, e a pouca água utilizada não precisa ser necessariamente potável, e o mais importante é respeitarmos os ciclos naturais do sistema.
O húmus é qualquer material orgânico decomposto que forma a base da vida no solo. O húmus é ótimo para adubar o solo: ele mantém a umidade no solo e eleva a capacidade de absorção de água, proporciona nutrientes essenciais que são lentamente liberados ao solo, também contribui para arear o solo e contrabalanceia sua acidez e ajuda-o a absorver calor, e ainda apóia as populações microbióticas que o enriquecem. Um bom húmus tem uma proporção Carbono/Nitrogênio de entre 25/1 e 35/1, que a relação de decomposição dos microorganismos. Se sobrar nitrogênio, esse é perdido em forma de gás amônia.
Aplicações:
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em situações que exijam economia de água e uso mínimo de recursos, em solos encharcados ou em áreas com espaço limitado.
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mutirões comunitários, áreas sem tratamento de efluente
Características técnicas:
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construção de alvenaria ou ferrocimento
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design simples e adaptável a qualquer terreno
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utiliza exaustor em termosifonamento
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volume mínimo das câmaras de 1 m³
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adiciona-se serragem para induzir a compostagem termofílica
Composto Seco
O composto seco decompõe fezes humanas assim como lixo orgânico (excetuando poucas coisas como cascas de ovo, cabelos, ossos), papel (sem tintas tóxicas), e outros materiais degradáveis.
Para começar, construímos nosso vaso num balde de plástico de uns 20l (se possível, reciclado. O volume é variável mais tem que ser cômodo para transportar). No nosso banheiro seco teremos também uma pilha de serragem ou qualquer outro material orgânico (terra, folhas secas, etc.), que cubra a matéria após a defecação (a urina entra também no balde). Esse processo cumpre varias funções: absorve a umidade, elimina o cheiro, afasta moscas e outros bichos e ajuda a manter um balanceamento entre o carvão e o nitrogênio (C/N) ótimo para o composto, já que a urina tem um alto conteúdo de nitrogênio.
Quando o balde fica cheio, levamos para a nossa área de compostagem. Esta é uma solução simples, dividida em dois ou três câmaras, cada uma, com aproximadamente 1.5 x 1.5 x 1m de altura. Depositamos o conteúdo do balde numa das câmaras e cobrimos com folhagem (podem ser matos o folhas secas). Com as fezes podemos também agregar nosso lixo orgânico e papeis. A folhagem ajuda a oxigenar o composto, fator importante na decomposição da matéria já que sem oxigeno os microorganismos morrem. Uma compostagem com ar pode rapidamente alcançar 55° ou mais, atrapalhando o processo de decomposição.
Lavamos a balde com água, e botamos a água na pilha, ajudando assim a manter a umidade do composto.A matéria fecal é agregada numa pilha só até encher a câmara completamente. No processo, os organismos termfílicos irão decompondo a matéria à medida que vamos agregando-a. Uma vez decomposta a matéria se esfriará, portanto as capas inferiores de nossa pilha ficaram mais frias que as novas capas. No composto termofílico não é preciso mexer ou virar o composto como é feito com outros compostos.
Ao estar continuamente agregando matéria e ao cobrí-la com folhagem asseguramos que a matéria seja decomposta. Ao virar o composto o que fazemos é juntar material já digerido com material não digerido ainda, esfriando o composto tudo e correndo o risco de não destruir alguns patógenos.
Ao completar uma das câmaras, começamos a encher a segunda, e deixamos a primeira para ser atacada por os próximos organismos que a viraram húmus. O ideal é deixá-la descansar por um ano, mais pode ser testada e utilizada enquanto o húmus estiver sendo preparado. Quando a segunda câmara ficar completa, removemos o adubo da primeira e começamos a botar nosso lixo orgânico, deixando a segunda sendo decomposta.
O composto seco termofílico é um dos processos mais simples de compostar, porém precisa de um manejo constante e responsável. Os patógenos humanos são perigosos, por conseguinte é importante medir as temperaturas do composto continuamente e conferir se o composto está "trabalhando".
Projeto Kanobia
Projeto Kanobia