Utilização da energia biotérmica da compostagem para o aquecimento de água e ar

Abstract

No presente trabalho realizado no Laboratório de Biotecnologia Neolítica do Centro de Ciências Agrárias da UFSC, o autor sob orientação e supervisão do Professor Paul Richard Momsen Miller, realizou um experimento com a finalidade de testar a viabilidade da energia biotérmica de um pequeno módulo de compostagem para o aquecimento de água e ar. Este pequeno módulo de compostagem foi construído dentro de uma caixa de madeira vazada para a circulação de ar e revestida com sombrite para evitar a queda de resíduos orgânicos, suas dimensões foram de 1,46 metros de comprimento, 0,90 metros de largura, 0,70 metros de altura e volume de aproximadamente 0,9m³. Foram realizadas medições regulares da temperatura interna do módulo, da temperatura de entrada e saída do ar nas tubulações em diferentes inclinações para verificar a possibilidade de acopla-las em bombas de calor melhorando sua eficiência e medições das temperaturas de entrada e saída da água após a passagem pelo trocador de calor disposto no interior da leira e da caixa d'água testemunha e então avaliar sua eficiência para o aquecimento de um reservatório externo. Para a verificação da eficiência da energia biotérmica gerada pela atividade biológica presente no processo de compostagem foram efetuados cálculos de área das circunferências, volume, perímetro, quantidades de calor transmitidos nos sistemas, vazão e velocidade da água e do ar para testar a viabilidade do aquecimento de água e ar propostos neste trabalho. A temperatura da compostagem apresentou-se na maior parte do tempo na fase termofílica possibilitando uma considerável geração de calor, sendo afetada principalmente por ventos do quadrante sul e com baixa umidade relativa, ocasionando perda de calor devido a queda na umidade interna do módulo de compostagem, o que comprometeu a atividade dos microorganismos termofílicos. O sistema de aquecimento de água utilizado mostrou-se viável, mesmo apresentando grandes quantidades de perda de calor entre as conexões hidráulicas de saída de água quente do trocador e manutenção da temperatura do reservatório com o ambiente, apresentando elevação de 24°C na temperatura da caixa d'água aquecida em comparação com a caixa d'água testemunha. O sistema de aquecimento de ar com a inclinação mínima de 25° aparentemente demonstrou-se viável para melhorar a eficiência de bombas de calor, pois houve um aumento significativo em sua temperatura após a passagem pela tubulação.