O biogás é uma fonte de energia renovável em franca expansão. Derivado da digestão anaeróbica de resíduos orgânicos, como lodo de esgoto, resíduos agroindustriais e resíduos sólidos urbanos, ele tem se consolidado como uma alternativa sustentável ao uso de combustíveis fósseis. Quando purificado, pode ser convertido em biometano ou usado diretamente na geração de energia elétrica e térmica em motores geradores. No entanto, sua composição bruta frequentemente inclui compostos indesejados que comprometem o desempenho e a durabilidade dos equipamentos. Um dos mais desafiadores são os siloxanos.
Os siloxanos são compostos organossilícicos voláteis, provenientes principalmente de produtos de higiene, cosméticos, lubrificantes e outros itens industriais que acabam sendo descartados junto com os resíduos orgânicos. Quando presentes no biogás, esses compostos não representam riscos à combustão propriamente dita, mas ao serem queimados, transformam-se em dióxido de silício (SiO₂), uma substância sólida e abrasiva. Esse resíduo se deposita nas partes internas dos motores, como válvulas, cabeçotes e pistões, gerando incrustações que causam desgaste mecânico acelerado, falhas operacionais e necessidade de manutenção precoce.
É nesse cenário que o carvão ativado entra como uma solução técnica eficaz. Sua estrutura altamente porosa e grande área superficial fazem dele um material ideal para a adsorção de siloxanos em fluxos de biogás. Quando o gás é forçado a passar por leitos de carvão ativado, geralmente instalados antes da entrada nos motores os siloxanos são retidos em sua matriz, permitindo que apenas o biogás purificado siga para a combustão.
A eficiência da remoção depende de vários fatores: o tipo de carvão ativado utilizado, o tamanho dos poros, a velocidade superficial do biogás, a temperatura e a umidade do sistema. Em aplicações industriais, o carvão ativado granular (CAG) é o mais utilizado devido à sua estabilidade mecânica e facilidade de manuseio. Já o carvão ativado impregnado ou modificado quimicamente pode apresentar maior afinidade por determinados tipos de siloxanos, aumentando a eficácia do processo.
Estudos em plantas de geração energética a partir de biogás já comprovaram que a utilização de carvão ativado pode reduzir em mais de 90% a concentração de siloxanos no fluxo gasoso. Essa taxa de remoção é suficiente para proteger motores mesmo em operações de longo prazo, garantindo ciclos mais extensos entre manutenções e reduzindo significativamente os custos operacionais.
Outro ponto fundamental está na previsibilidade do processo. Leitos de carvão ativado bem projetados permitem calcular com precisão o tempo de saturação do material, possibilitando um planejamento assertivo para sua substituição ou regeneração, sem comprometer a continuidade da geração de energia. Em sistemas de médio a grande porte, o uso de leitos redundantes (em série ou paralelo) aumenta ainda mais a segurança da operação.
Além dos benefícios diretos na proteção de equipamentos, a remoção de siloxanos também favorece a eficiência energética e a redução de emissões secundárias. Com menos resíduos abrasivos na câmara de combustão, o motor opera com maior estabilidade térmica, menor risco de pré-ignição e melhor aproveitamento do combustível. Isso se traduz em maior rendimento elétrico e menores emissões de poluentes como NOx e partículas.
Do ponto de vista econômico, o investimento em sistemas de purificação com carvão ativado se paga rapidamente. Basta comparar os custos de manutenção corretiva de motores danificados por depósitos de sílica com o custo relativamente baixo da substituição periódica do carvão ativado. Para plantas que operam continuamente, a adoção dessa tecnologia é, na prática, uma exigência para garantir viabilidade técnica e financeira.
Outra vantagem está na flexibilidade do sistema. O carvão ativado pode ser aplicado tanto em soluções móveis (como em contêineres de purificação) quanto em sistemas fixos e integrados à planta industrial. Sua instalação é simples, requer baixa área de ocupação e pode ser facilmente adaptada a fluxos gasosos variáveis , uma realidade comum em biodigestores alimentados com resíduos heterogêneos.
No Brasil, com a crescente regulamentação do setor de energia renovável e a expansão dos projetos de aproveitamento energético de resíduos, a remoção de siloxanos se torna cada vez mais crítica. Empreendimentos voltados à produção de biometano, cogeração e até injeção na rede de gás natural precisam garantir a pureza do biogás em níveis adequados. Nesse contexto, o carvão ativado representa uma tecnologia madura, eficiente e confiável.
Para maximizar os resultados, é essencial contar com fornecedores especializados que ofereçam suporte técnico completo, desde a escolha do tipo ideal de carvão ativado até o dimensionamento do sistema e monitoramento da saturação. Parcerias bem estruturadas garantem não apenas a proteção dos motores, mas a rentabilidade do projeto energético como um todo.
Em resumo, o carvão ativado tem se consolidado como o meio mais eficaz e economicamente viável para a remoção de siloxanos do biogás em escala industrial. Sua aplicação protege os motores geradores, amplia a vida útil dos sistemas e contribui para a consolidação do biogás como uma alternativa limpa, eficiente e estratégica para o futuro da matriz energética mundial.
