A produção de biogás vem ganhando destaque como alternativa energética limpa, eficiente e alinhada com as metas de descarbonização e sustentabilidade industrial. Seja em aterros sanitários, estações de tratamento de esgoto ou biodigestores agrícolas, o biogás representa uma fonte renovável e valorizada de energia. No entanto, para que esse potencial se traduza em desempenho real, é essencial um detalhe técnico muitas vezes negligenciado: a purificação. E, nesse processo, o carvão ativado exerce um papel crucial.
O biogás, em sua forma bruta, é uma mistura de gases composta majoritariamente por metano e dióxido de carbono. Mas junto a esses dois componentes principais, ele carrega traços de gases contaminantes, sendo o mais preocupante o sulfeto de hidrogênio (H₂S). Esse gás, mesmo em concentrações relativamente baixas, é extremamente corrosivo e representa sérios riscos para equipamentos, tubulações, válvulas e motores. Além disso, o H₂S compromete o rendimento energético e pode gerar subprodutos tóxicos durante a queima.
É aqui que entra o carvão ativado. Quando aplicado corretamente no sistema de purificação do biogás, ele atua como uma barreira eficiente contra o H₂S e outros compostos indesejáveis, como siloxanos, compostos orgânicos voláteis (COVs) e amônia. Por meio da adsorção, o carvão retém essas moléculas em sua estrutura porosa, impedindo que avancem para os componentes do sistema. O resultado é um biogás mais limpo, estável e seguro para uso em motogeradores, turbinas, caldeiras ou processos industriais.
A aplicação do carvão ativado em sistemas de biogás pode ser feita por meio de leitos fixos, normalmente instalados em torres pressurizadas ou colunas com fluxo contínuo. Esses leitos são dimensionados de acordo com a vazão do biogás, a concentração de contaminantes e a temperatura de operação. Em sistemas mais complexos, a purificação pode ser feita em múltiplas etapas, combinando carvão ativado com outros materiais, como óxidos metálicos ou sílica modificada. Tudo depende da qualidade do gás e dos objetivos do projeto.
A principal vantagem da purificação com carvão ativado é a proteção da infraestrutura. Motores que operam com biogás bruto sem tratamento tendem a apresentar falhas precoces, aumento do custo de manutenção e redução de vida útil. A presença constante de H₂S leva à corrosão de peças internas, formação de ácidos durante a combustão e acúmulo de depósitos em válvulas e pistões. Já os siloxanos, quando não removidos, se transformam em partículas abrasivas de sílica durante a queima, causando desgaste mecânico e obstruções.
Além da proteção mecânica, o carvão ativado contribui para o aumento do rendimento do sistema. Um gás limpo queima de forma mais eficiente, gera menos resíduos e entrega maior estabilidade térmica. Isso significa menos interrupções, mais previsibilidade operacional e melhor aproveitamento energético por metro cúbico de biogás produzido.
Outro benefício importante é a conformidade ambiental. A remoção de compostos como H₂S e COVs reduz a emissão de poluentes atmosféricos e odores, facilitando a obtenção de licenças e atendendo às exigências legais de operação. Além disso, quando o biogás é destinado à purificação para geração de biometano, a qualidade do gás precisa atingir padrões ainda mais exigentes — e o carvão ativado é um dos aliados mais confiáveis nesse processo.
A escolha do carvão ativado correto é essencial para o sucesso da aplicação. Fatores como porosidade, área superficial, capacidade de carga de enxofre, resistência à temperatura e granulometria precisam ser analisados de acordo com o tipo de projeto. Em operações com alta concentração de H₂S, são indicados carvões impregnados com compostos alcalinos ou metálicos, capazes de reagir quimicamente com o enxofre e prolongar a vida útil do leito.
Também é importante considerar o monitoramento contínuo do sistema. Medidores de concentração de H₂S na saída do leito ajudam a determinar o momento ideal de substituição do carvão. Uma troca bem programada evita a passagem de contaminantes para o restante do sistema e mantém a operação segura e econômica.
A purificação com carvão ativado representa um investimento com retorno direto na performance do projeto. Com vida útil prolongada dos equipamentos, menos falhas, melhor eficiência energética e maior previsibilidade de operação, os ganhos técnicos e econômicos são evidentes.
Na jornada pela energia limpa e pela autonomia energética, o biogás tem um papel estratégico. E para que ele seja, de fato, uma solução sustentável e eficiente, é preciso cuidar da qualidade do gás desde a origem. O carvão ativado faz parte dessa solução, atuando de forma silenciosa, mas decisiva, na proteção de tudo que está por trás da geração de energia limpa.
