Biometano: Solução Sustentável para o Setor Sucroenergético

A indústria sucroenergética brasileira é reconhecida por sua excelência na produção de etanol, açúcar e bioeletricidade. No entanto, ainda há oportunidades para agregação de valor aos seus subprodutos, como a vinhaça. Tradicionalmente aplicada ao solo como fertilizante, a vinhaça é rica em nutrientes, mas seu grande volume e potencial poluidor gera desafios logísticos e ambientais.

O grande desafio da vinhaça — seu volume e potencial poluidor — pode se transformar em oportunidade estratégica por meio da produção de biometano. Com o avanço das tecnologias de biodigestão anaeróbia e a crescente demanda por fontes renováveis de energia, a transformação da vinhaça em biogás — e posteriormente em biometano — passou a representar uma das maiores oportunidades de inovação, eficiência e descarbonização para o setor. O Brasil produziu cerca de 318 bilhões de litros de vinhaça na safra 24/25, com potencial para gerar 5,8 bilhões de Nm³ de biogás (ESTEVES, 2020; EMBRAPA, 2025)

Este artigo explora o potencial energético dessa conversão, o valor agronômico da vinhaça pós-digestão e algumas aplicações estratégicas do uso do biometano, incluindo sua integração com a geração de energia solar.

1. A Vinhaça: Desafio Ambiental e Recurso Estratégico

A vinhaça é gerada após a fermentação do caldo ou melaço e subsequente destilação do etanol. Para cada litro de etanol produzido, são gerados em média 10 a 14 litros de vinhaça. Trata-se de um efluente com alta carga orgânica, acidez moderada e grande concentração de nutrientes, especialmente potássio (K), além de nitrogênio (N), cálcio (Ca), magnésio (Mg) e matéria orgânica carbonácea. (SOARES et al., 2013). A digestão anaeróbia é uma alternativa capaz de converter a vinhaça em fonte de receita. Além disso, a vinhaça biodigerida mantém seu valor como fertilizante e com características agronômicas até mais interessantes. (ELIA NETO, 2019).

2. Biodigestão da Vinhaça e Produção de Biogás/Biometano

A biodigestão anaeróbia é o processo no qual microrganismos decompõem matéria orgânica na ausência de oxigênio, gerando biogás (mistura de metano e CO₂) e digestato (material líquido e sólido estabilizado). No caso da vinhaça, o biogás oriundo desse processo apresenta (MORAES et al., 2015):

• 50 a 65% de metano (CH₄)
• 35 a 45% de dióxido de carbono (CO₂)
• Traços de H₂S e outros gases

Após purificação, remove-se o CO₂ e o H₂S, gerando o biometano, combustível equivalente ao gás natural. (ANEEL, 2008).

2.1. Vantagens da biodigestão da vinhaça

• Redução significativa da carga orgânica e do potencial poluidor. (CETESB, 2022)
• Produção de energia renovável, reduzindo dependência de combustíveis fósseis.
• Possibilidade de certificação de créditos de carbono.
• Geração de energia firme, ao contrário de fontes intermitentes como solar
• Viabilidade econômica crescente com a produção de biometano (ABIOGÁS, 2024).

3. Vinhaça Pós-Digestão: Fertilizante Rico em Potássio

Um aspecto essencial é que a biodigestão não destrói os nutrientes minerais da vinhaça. Após a conversão dos compostos orgânicos em biogás, os nutrientes permanecem no digestato. (SOARES, et al. 2014). Isso significa que a vinhaça biodigerida continua sendo um fertilizante altamente eficiente, principalmente como fonte de potássio e ainda se torna mais estável e menos odorífera.

3.1. Benefícios agronômicos do digestato

• Redução de odores e matéria orgânica degradável.
• Nutrientes mais estáveis e com eficiência igual ou superior à vinhaça bruta.
• Menor risco de contaminação hídrica.

Assim, a vinhaça pós-digestão mantém seu papel fundamental como fertilizante, ao mesmo tempo que o processo gera energia renovável e reduz impactos ambientais.

4. Usos do Biometano

O biometano é um gás renovável com propriedades praticamente idênticas às do gás natural fóssil, podendo substituí-lo em todas as aplicações. Essa versatilidade abre diversas oportunidades de uso para o setor sucroenergético. (ABIOGÁS, 2024). A seguir, exploramos quatro dos usos mais estratégicos:

4.1. Injeção na Rede de Gás Natural

Quando a usina está localizada próxima ao sistema de distribuição de gás natural, o biogás pode ser purificado e comercializado diretamente por injeção na rede.

Vantagens:

• Nova fonte de receita recorrente.
• Alto valor comercial, seguindo preço do gás natural.
• Redução de emissões no setor de distribuição de gás.

Estados como São Paulo e Ceará já possuem projetos privados e parcerias entre usinas e distribuidoras para injeção de biometano na rede. EPE (2023).

4.2. Substituição de Diesel na Frota Agrícola da Usina

A substituição de diesel por biometano em tratores, colheitadeiras e caminhões representa um grande potencial econômico, uma vez que o custo de corte, transbordo e transporte é uma fatia significativa (cerca de 15%) do custo total de produção das usinas.

O uso pode ocorrer de duas formas:

1. Motores originalmente a diesel convertidos para tecnologia “dual fuel”, usando misturas de biometano + pequena fração de diesel para ignição. (LANDIRENZO, 2021).
2. Equipamentos novos já preparados para operar 100% a gás (mais comum em caminhões rodoviários, como modelos Iveco e Scania).

Vantagens

• Redução de até 90% nas emissões de CO₂ equivalente.
• Menor custo por km rodado.
• Menor ruído operacional e maior autonomia.

Para usinas com grande frota interna, a economia de diesel e consequentemente o benefício financeiro é especialmente relevante.

4.3. Conversão de Veículos Leves (Ciclo Otto) para Biogás

Veículos leves com motores ciclo Otto, como utilitários da frota administrativa da usina, podem ser convertidos para operar com GNV/biometano de maneira relativamente simples (COMPAGAS, 2024). Como o biometano é quimicamente equivalente ao GNV, os mesmos kits comerciais de conversão podem ser utilizados.

Benefícios:

• Redução expressiva do custo por quilômetro.
• Emissões inferiores às da gasolina e do etanol hidratado.
• Aproveitamento de uma energia produzida internamente pela própria usina.

Para deslocamentos internos ou entre unidades próximas, trata-se de alternativa prática e economicamente atrativa.

4.4. Geração de Energia Elétrica Integrada à Energia Solar

A geração elétrica a partir do biogás/metano pode ser realizada por grupos geradores a gás natural, amplamente disponíveis no mercado. Em paralelo ao crescimento da energia solar fotovoltaica, surge uma sinergia extremamente estratégica: usar os geradores de biogás apenas nos horários em que a energia solar não está disponível. Segundo Lima (2025), o biogás possui a característica de ser armazenável, o que permite o acionamento dos geradores quando a solar não produz energia.

Ou seja:

• Durante o dia: energia solar supre a demanda e/ou injeta no sistema.
• Durante a noite, madrugada ou períodos nublados: entra a geração a biogás.

• Essa complementaridade é estratégica para o sistema nacional de energia elétrica, uma vez que garante potência e produção contínua de eletricidade, ampliando a confiabilidade da energia renovável.

O biogás, por ser armazenável (em gasômetros ou como biometano comprimido), funciona como bateria química, garantindo energia firme mesmo com a intermitência do recurso solar.

5. Conclusão

A conversão da vinhaça em biogás e biometano representa atualmente uma das maiores oportunidades do setor sucroenergético. O processo:

• Gera energia renovável, reduz impactos ambientais e contribui para metas de descarbonização nacionais e internacionais;
• Mantém o valor agronômico da vinhaça como fertilizante rico em potássio;
• Abre mercados para venda de biometano e créditos de carbono;
• Integra-se perfeitamente com sistemas modernos de geração solar;
• Aumenta a receita das usinas processadoras de cana-de-açúcar.

Com tecnologias já maduras e políticas energéticas favoráveis, o biometano tende a se tornar um dos pilares da economia verde brasileira. Para a agroindústria canavieira, trata-se não apenas de uma alternativa energética, mas de um caminho estratégico para aumentar competitividade, reduzir custos e agregar valor a um resíduo historicamente subaproveitado.

Além das tecnologias consolidadas para uso do biometano, surgem novas possibilidades ainda pouco exploradas, como sua utilização como matéria-prima para produção de hidrogênio verde, plásticos, fertilizantes e CCS (captura e armazenamento de CO₂). Essas aplicações ampliam o papel do biometano na transição energética e indicam um horizonte promissor para inovação no setor, tema que merece aprofundamento em estudos futuros.

A A1 Engenharia tem expertise para auxiliar seus clientes em projetos básicos, conceituais, e detalhados de produção de biogás, levando em consideração as diversas oportunidades e a viabilidade econômica. Nosso papel é ajudar a responder as questões: Quanto uma usina economiza ao substituir diesel por biometano? Qual o payback médio de um projeto de injeção de biometano na rede? Qual é o payback de um sistema de produção de energia elétrica com geradores a biometano?

Referências Bibliográficas

ABIOGÁS – Associação Brasileira de Biogás. Panorama do Biogás no Brasil. São Paulo, 2024. Disponível em: <https://abiogas.org.br/wp-content/uploads/2025/06/PANORAMA-DO-BIOGAS-2024.pdf>. Acesso em: 12 dez. 2025.

ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica. Atlas de Energia Elétrica do Brasil – Capítulo Biogás. 3. ed. Brasília, 2008.

CETESB – Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. Vinhaça – Critérios e Procedimentos para Aplicação no Solo Agrícola. São Paulo, 2006.

COMPAGAS. Conversão de veículos para GNV ganha agilidade e economia no Paraná. Relatório técnico, 2024. Disponível em: <https://www.compagas.com.br/blog/conversao-de-veiculos-para-gnv-ganha-agilidade-e-economia-no-parana.html>. Acesso em: 15 dez. 2025.

ELIA NETO, A. Vinhaça: biofertilizante e energia sustentável. São Paulo, 2019. Disponível em: <https://unica.com.br/noticias/vinhaca-biofertilizante-e-energia-sustentavel/>. Acesso em: 12 dez. 2025.

EMBRAPA – Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Cana-de-açúcar. Brasília, 2025. Disponível em:

https://www.embrapa.br/agencia-de-informacao-tecnologica/cultivos/cana-de-acucar#:~:text=Produ%C3%A7%C3%A3o%20de%20a%C3%A7%C3%BAcar%20e%20etanol,..%5D%2C%202025)

EPE – Empresa de Pesquisa Energética. Panorama do biometano. Rio de Janeiro, 2023. (disponível em https://www.epe.gov.br/pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/panorama-do-biometano-setor-sucroenergetico)

ESTEVES, H. B. B. Biogás no Brasil: Visão atual e futura. VII Fórum Biogás. Rio de Janeiro, 2020. Disponível em: <https://www.epe.gov.br/sites-pt/sala-de-imprensa/noticias/Documents/APRESENTAÇÃO_ABIOGÁS_VII_Fórum_Biogas_2020_EPE_Final.pdf>. Acesso em: 15 dez. 2025.

LANDIRENZO. Sistema Diesel/Gás – Dual Fuel. Disponível em: <https://www.landirenzo.com.br/sistema-diesel-gas-dual-fuel/#>. Acesso em: 15 dez. 2025.

LIMA, H. Q. Biogás como bateria. Artigo técnico, 2025. Disponível em: <https://biogaseenergia.com.br/biogas-como-bateria>. Acesso em: 12 dez. 2025.

MORAES, B. S.; ZAIAT, M.; BONOMI, A. Anaerobic digestion of vinasse from sugarcane ethanol production. Applied Energy, 2015. Disponível em: <https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1364032115000337>. Acesso em: 13 dez. 2025.

SCANIA. Caminhões Scania a Gás. Disponível em: <https://www.scania.com/br/pt/home/products/trucks/gas-truck.html>. Acesso em: 12 dez. 2025.

SOARES, M. R.; CASAGRANDE, J. C.; NICOLOSO, R. V. Uso da vinhaça da cana-de-açúcar como fertilizante. Embrapa, 2014.