Quando o biogás alimenta um conjunto motogerador, somente uma parte da energia disponível no combustível aparece como eletricidade. Outra parcela é liberada durante o funcionamento do motor, principalmente por meio do sistema de resfriamento e dos gases de escape.
Em determinadas instalações, parte desse calor pode ser recuperada e transformada em energia térmica útil. Entretanto, sua existência não significa que o aproveitamento será automaticamente vantajoso para toda pequena fazenda leiteira.
Antes de pensar em instalar trocadores de calor ou outros componentes, é necessário responder a duas perguntas: onde existe calor tecnicamente recuperável e onde a propriedade possui uma demanda térmica capaz de utilizá-lo? A compatibilidade entre essas duas condições é o ponto central da análise.
Identifique de onde pode vir o calor recuperável
Em um sistema de geração elétrica com motor alimentado por biogás, diferentes partes do equipamento rejeitam calor durante a operação.
O circuito de resfriamento do motor e os gases de escape estão entre as fontes que podem ser consideradas em projetos de recuperação térmica.
Diferencie calor disponível de calor útil
Nem todo calor liberado pelo equipamento poderá ser aproveitado.
A temperatura disponível, a configuração do motor, o sistema de recuperação e as características da demanda térmica determinam quanto poderá efetivamente ser utilizado.
Por isso, identificar uma fonte quente não é suficiente para concluir que existe uma aplicação viável. É necessário avaliar as especificações do equipamento e as condições previstas para recuperação.
Localize demandas térmicas existentes na propriedade
Depois de identificar possíveis fontes de calor, observe onde a fazenda já necessita de energia térmica.
O objetivo não é inventar novos consumos apenas para utilizar o calor disponível, mas procurar atividades que atualmente precisam de aquecimento e que possam ser tecnicamente compatíveis com uma recuperação térmica.
Registre temperatura, duração e frequência
Uma demanda térmica não deve ser descrita apenas como “necessidade de água quente”, por exemplo.
Registre quando o aquecimento é necessário, durante quanto tempo ocorre, com qual frequência e quais condições de temperatura precisam ser atendidas.
Essas informações permitem comparar a necessidade real com as características da fonte de calor disponível.
Verifique se oferta e demanda acontecem juntas
Um dos pontos mais importantes é a coincidência entre produção e utilização.
O calor do motor estará disponível principalmente quando o conjunto estiver funcionando. A demanda térmica, entretanto, pode ocorrer em outro horário.
Monte um mapa de coincidência térmica
Uma tabela simples ajuda nessa comparação:
| Informação | Fonte de calor | Demanda térmica |
| Horário | Registrar | Registrar |
| Duração | Registrar | Registrar |
| Temperatura | Verificar | Definir |
| Frequência | Registrar | Registrar |
| Distância | — | Registrar |
Se o calor estiver disponível justamente quando existe necessidade térmica, o aproveitamento tende a ser operacionalmente mais simples.
Quando os períodos não coincidem, pode ser necessário avaliar tecnicamente armazenamento térmico ou outra configuração apropriada.
Considere a distância entre geração e utilização
Mesmo quando existe calor recuperável e demanda compatível, a localização física influencia o projeto.
Transportar energia térmica exige tubulações, isolamento e outros componentes adequados à configuração utilizada.
Quanto maior a distância entre a fonte e o ponto de consumo, maior a importância de avaliar perdas térmicas, infraestrutura necessária e viabilidade do aproveitamento.
Evite escolher a aplicação somente pelo potencial de economia
Uma atividade pode consumir energia para aquecimento e, ainda assim, não ser a melhor candidata à recuperação de calor.
A decisão deve considerar conjuntamente necessidade térmica, temperatura, horário, distância, frequência de utilização e adequações necessárias.
Diferencie recuperação de calor e queima direta do biogás
O biogás também pode ser utilizado diretamente em equipamentos apropriados para produção de calor.
Esse processo, entretanto, é diferente da recuperação térmica associada a um conjunto que já está convertendo biogás em eletricidade.
Neste artigo, o foco é aproveitar parte do calor que seria rejeitado durante a operação do sistema de geração, evitando misturar duas estratégias energéticas diferentes.
Passo a passo para avaliar uma oportunidade de recuperação
Identifique a fonte térmica
Verifique, conforme as características do conjunto instalado, quais pontos possuem possibilidade prevista de recuperação de calor.
Liste as demandas existentes
Registre atividades que realmente necessitam de aquecimento na rotina da propriedade.
Determine as condições necessárias
Para cada demanda, identifique temperatura, duração, frequência e horário de utilização.
Compare os períodos
Verifique se a demanda ocorre quando o conjunto gerador está operando e disponibilizando calor recuperável.
Avalie distância e infraestrutura
Observe onde estão localizados o equipamento gerador e o ponto de utilização térmica.
Solicite avaliação técnica
A quantidade efetivamente recuperável, o dimensionamento de trocadores, circuitos, controles e dispositivos de segurança dependem da configuração utilizada e devem seguir as especificações técnicas aplicáveis.
Não calcule eficiência apenas somando possibilidades
A existência de eletricidade produzida e calor liberado não significa que toda essa energia esteja sendo aproveitada.
Para considerar o calor como saída térmica útil, ele precisa ser efetivamente recuperado e utilizado em uma demanda da propriedade.
Portanto, a eficiência global de um sistema de cogeração deve considerar a energia elétrica útil e a energia térmica realmente aproveitada em relação à energia fornecida pelo combustível, utilizando unidades compatíveis e metodologia apropriada.
Calor simplesmente rejeitado ao ambiente não deve ser contabilizado como benefício térmico.
O melhor aproveitamento começa pela compatibilidade
Recuperar calor durante a conversão do biogás pode ampliar as possibilidades energéticas de uma pequena fazenda leiteira, mas o valor dessa alternativa depende da existência de uma utilização compatível.
A análise começa na fonte térmica, passa pelas características da demanda e considera horário, temperatura, distância e infraestrutura necessária.
Essa abordagem evita instalar componentes apenas porque existe calor disponível e direciona a decisão para situações em que a energia térmica poderá realmente cumprir uma função.
Quando oferta e demanda térmica são compatíveis, o mesmo biogás utilizado para geração elétrica pode fornecer também uma segunda forma de energia útil. Assim, a propriedade amplia o aproveitamento energético do combustível sem confundir calor potencialmente disponível com calor efetivamente utilizado.
