IA Otimiza Produção de Biogás em Aterros Sanitários

Uma pesquisa inovadora combina biotecnologia, inteligência artificial (IA) e análise de dados para desvendar os fatores determinantes na produção de biogás em aterros sanitários. O projeto, que visa aumentar a geração de metano e otimizar o aproveitamento de resíduos urbanos, concentra-se em melhorar o desempenho de poços de captação com baixa produtividade.

Financiado pela Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (Faperj) e liderado pelo pesquisador Álvaro Viana, o estudo será conduzido em um aterro sanitário real. A inteligência artificial atuará como ferramenta central para analisar dados do local, identificar as condições que interferem na geração do gás e determinar a quantidade adequada de compostos para estimular a atividade das bactérias responsáveis pela produção de metano.

O biogás, gerado pela decomposição natural de resíduos orgânicos, contém metano, um componente que pode ser captado para gerar energia ou transformado em biometano, um combustível renovável. O desafio reside na variação da produção de biogás entre diferentes áreas de um mesmo aterro. Características dos resíduos, umidade, condições físicas, presença de microrganismos e fatores ambientais são apontados como influenciadores diretos.

Para compreender essas disparidades, o projeto prevê a criação de um banco de dados robusto, contendo informações sobre microrganismos, sistemas de captação de biogás e as características químicas, físicas e geomecânicas dos aterros. Algoritmos de machine learning analisarão essas informações para isolar as variáveis mais importantes e identificar os fatores de maior impacto na produção de biogás. Isso permitirá responder à questão prática de quanto composto aplicar em cada poço para obter o melhor resultado.

Técnicas de biologia molecular também serão empregadas para estudar as bactérias metanogênicas e sua relação com a formação de metano. Uma linha de pesquisa específica busca aperfeiçoar o uso de metais de transição como estímulo para essas bactérias, permitindo a aplicação controlada do composto tanto em resíduos já aterrados quanto nos recém-dispostos. A meta é encontrar a dosagem ideal para cada situação, maximizando a geração de metano.

Com maior disponibilidade de biogás, os operadores de aterros podem aumentar o potencial de geração de energia elétrica ou produção de biometano, representando uma nova fonte de receita. O projeto também contempla a implantação de um laboratório experimental e computacional para avaliar aspectos bioquímicos e geomecânicos, além do desenvolvimento de técnicas de aplicação e um sistema de monitoramento remoto. A expectativa é criar uma tecnologia escalável, adaptável a diferentes aterros sanitários.