Calcular quanto biogás uma pequena fazenda leiteira pode produzir não começa pelo tamanho do biodigestor nem pelo número total de vacas. O ponto de partida mais útil é saber quanto esterco realmente pode ser coletado e encaminhado ao sistema todos os dias.
Animais que permanecem parte do tempo em pastagens deixam resíduos fora das áreas de coleta. Água de lavagem, areia e outros materiais também podem alterar a massa ou o volume observado. Por isso, usar apenas uma estimativa de esterco produzido por animal pode criar um resultado distante da realidade.
O cálculo deve ser entendido como uma estimativa de produção, e não como garantia de determinado volume diário de biogás.
Comece pelo esterco efetivamente coletado
O número de animais ajuda a compreender a escala da propriedade, mas não deve ser usado sozinho para calcular a produção de biogás.
Primeiro, identifique os locais onde os resíduos são recuperados: sala de ordenha, curral, área de alimentação, confinamento ou outros pontos de coleta.
Diferencie esterco produzido de esterco disponível
Uma vaca pode produzir dejetos ao longo de todo o dia, mas somente a parcela depositada nas áreas atendidas pelo sistema de coleta poderá chegar ao biodigestor.
Sempre que possível, registre ou estime diretamente a quantidade coletada durante vários dias representativos.
Não confunda massa de esterco com matéria orgânica aproveitável
O esterco fresco contém água, sólidos minerais e matéria orgânica. É principalmente a fração orgânica biodegradável que contribui para a formação do biogás.
Por isso, dois volumes aparentemente semelhantes de material podem apresentar potenciais diferentes.
Para estimativas simples de campo, pode-se utilizar um coeficiente de produção de biogás por quantidade de esterco, desde que esse coeficiente tenha origem técnica compatível com o tipo de resíduo considerado.
Em avaliações mais detalhadas, podem ser utilizados parâmetros como sólidos totais e sólidos voláteis.
Utilize uma fórmula compatível com os dados disponíveis
Uma estimativa simplificada pode ser representada por:
Biogás estimado por dia = quantidade de esterco coletado por dia × coeficiente de produção de biogás
Se o esterco for registrado em quilogramas por dia e o coeficiente estiver expresso em metros cúbicos de biogás por quilograma, o resultado será apresentado em m³ de biogás por dia.
Verifique sempre a unidade do coeficiente
Esse cuidado é essencial.
Existem referências expressas por:
- quilograma de esterco fresco;
- quilograma de sólidos totais;
- quilograma de sólidos voláteis;
- tonelada de resíduo;
- volume de substrato.
Não é correto utilizar um coeficiente baseado em sólidos voláteis diretamente sobre a massa de esterco fresco sem realizar as conversões necessárias.
Exemplo didático de cálculo
Considere uma pequena fazenda que registrou aproximadamente 180 kg de esterco efetivamente coletado por dia.
Suponha, apenas para demonstrar o cálculo, que a avaliação técnica adotou um coeficiente hipotético de:
0,035 m³ de biogás por kg de esterco coletado
A operação seria:
180 × 0,035 = 6,3 m³ de biogás por dia
Nesse exemplo didático, a produção estimada seria de 6,3 m³/dia.
Esse número é apenas didático. O coeficiente real deve ser compatível com o resíduo e com a forma como ele foi caracterizado.
Trabalhe com uma faixa, e não apenas com um valor exato
A produção real pode variar mesmo quando a quantidade diária de esterco permanece semelhante.
Temperatura do processo, composição do substrato, alimentação, diluição, tempo de retenção e estabilidade biológica influenciam o resultado.
Por isso, quando existirem valores mínimo e máximo tecnicamente justificáveis para o coeficiente, é mais útil calcular uma faixa.
Exemplo de faixa de produção
Se determinado estudo técnico fornecer dois limites compatíveis com o resíduo avaliado, faça dois cálculos:
esterco coletado × coeficiente inferior = estimativa mínima
esterco coletado × coeficiente superior = estimativa máxima
O resultado passa a representar um intervalo provável para planejamento, em vez de transmitir uma falsa precisão.
Organize os dados para estimar o biogás diário
Registre os animais que realmente contribuem para a coleta
Considere onde permanecem e durante quanto tempo os resíduos podem ser recuperados.
Meça ou estime o esterco efetivamente coletado
Prefira registros de vários dias representativos em vez de uma única observação.
Observe a presença de água e materiais estranhos
Água de lavagem, areia e outros materiais podem alterar a quantidade medida sem representar aumento equivalente de matéria orgânica disponível.
Escolha um coeficiente tecnicamente adequado
Confira a origem, o tipo de resíduo e principalmente a unidade utilizada.
Faça o cálculo
Multiplique a quantidade diária efetivamente coletada pelo coeficiente correspondente.
Registre o resultado como estimativa
Evite apresentar o número calculado como produção garantida do biodigestor.
Não multiplique o resultado por uma “eficiência do biodigestor” genérica
Um erro da versão simplificada desse cálculo é estimar o biogás e depois multiplicá-lo por uma porcentagem arbitrária chamada de “eficiência do biodigestor”.
O desempenho real depende de diversas condições operacionais e biológicas. Quando o coeficiente utilizado já deriva de determinado tipo de digestão ou condição experimental, aplicar uma segunda porcentagem sem justificativa pode distorcer o resultado.
Se for necessário corrigir uma estimativa, o fator utilizado deve ter fundamento técnico claramente definido.
O cálculo termina na estimativa de biogás
Descobrir que a propriedade pode produzir determinada quantidade de biogás não informa automaticamente quantos equipamentos poderão ser alimentados, qual gerador deverá ser utilizado ou qual biodigestor deverá ser construído.
Essas respostas pertencem a outras etapas do planejamento.
Neste cálculo, a pergunta é mais específica: quanto biogás pode ser esperado a partir da quantidade de esterco realmente disponível para o sistema?
Ao separar esterco produzido, esterco coletado, matéria orgânica aproveitável e coeficiente de produção, a propriedade obtém uma estimativa mais transparente e pode revisar o cálculo quando surgirem dados reais de operação.
