Des scientifiques des universités d'État de Campinas (Unicamp) et de l'université fédérale ABC (UFABC) ont utilisé avec succès du marc de pomme pour produire du biogaz. La recherche, publié dans le magazine Conversion de la biomasse et bioraffinerie, s'inscrit dans la philosophie de « l'économie circulaire », dont les principes sont la réduction des coûts, la fermeture des cycles de production de déchets et la promotion de la réutilisation et du recyclage de la bioénergie et des biomatériaux.
La pomme fait partie des fruits les plus consommés au monde, à la fois in natura tel que transformé en jus, vinaigre et cidre, entre autres. Mais les sous-produits générés par l’industrie sont généralement rejetés sans aucune autre valorisation. Selon l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO), la production mondiale de pommes en 2020 s'élevait à près de 86,5 millions de tonnes. La Chine (46,85 %), les États-Unis (5,38 %) et la Turquie (4,97 %) sont les principaux producteurs.
"La bioraffinerie avec technologie de digestion anaérobie génère de l'énergie électrique et thermique, réduit les émissions de gaz à effet de serre et valorise le résidu, converti en engrais organique", explique Tânia Forster Carneiro, qui a obtenu son doctorat en génie des procédés industriels à l'Université de Cadix (Espagne). ) en 2004 et enseigne actuellement à la Faculté de génie alimentaire (FEA) à Unicamp, dans le domaine de la bio-ingénierie et de la biotechnologie.
Comme l'explique le chercheur, la digestion anaérobie est un processus microbiologique qui implique la consommation de nutriments et la production de méthane. La digestion anaérobie de type sec (avec une concentration totale de solides dans le réacteur supérieure à 15 %) est considérée comme un traitement intéressant pour les déchets organiques solides et une destination finale plus respectueuse de l'environnement que la mise en décharge.
Les résultats montrent un rendement de 36,61 litres (L) de méthane par kilogramme de solides éliminés, ce qui peut générer 1,92 kilowattheures (kWh) d'électricité et 8,63 mégajoules (MJ) de chaleur par tonne de bagasse de pomme. La bioénergie récupérée par l'industrie pourrait fournir 19,18% de l'électricité et 11,15% de la chaleur dans les dépenses de fonctionnement du réacteur. Ainsi, les biocarburants et la bioélectricité peuvent contribuer aux politiques publiques, réduire la consommation de combustibles fossiles et les émissions de gaz à effet de serre provenant des déchets organiques.
Le groupe de recherche a découvert que les émissions évitées de gaz à effet de serre générées par le biogaz représentaient 0,14 kilogramme (kg) d’équivalent dioxyde de carbone (CO2) d’électricité et 0,48 kg d’équivalent CO2 de chaleur par tonne de pomme de bagasse. « La technologie de digestion anaérobie est stable et peut être mise en œuvre dans les petites et moyennes industries, contribuant ainsi à la transition vers l'économie circulaire et offrant une meilleure destination des déchets de fruits, qui constituent une alternative pour la valorisation des sous-produits, apportant des gains pour la chaîne de production », explique Carneiro.
Le travail est également signé par les étudiants et chercheurs FEA-Unicamp Larissa Castro Ampese (doctorante), William Gustavo Sganzerla (doctorat direct), Henrique Di Domenico Ziero (doctorant) et Josiel Martins Costa (post-doctorant), en plus du professeur Gilberto Martins (Centre UFABC d'ingénierie, de modélisation et de sciences sociales appliquées). La recherche reçoit une série de soutiens de la FAPESP (18 / 14938-4, 19 / 26925-7 e 21 / 03950-6).
Carneiro et Sganzerla ont récemment publié article sur la technologie de digestion anaérobie qui produit du méthane à partir de la bagasse de malt de l'industrie brassicole, démontrant en détail le gain d'énergie électrique et thermique grâce aux calculs de bilan massique et énergétique de tous les flux d'entrée et de sortie. Pour chaque tonne de bagasse de malt, il est possible de produire 0,23 mégawattheure d'énergie électrique (En savoir plus).
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