Apesar dos avanços na conversão de biomassa em energia, processos isolados continuam enfrentando limitações operacionais significativas e custos elevados. No entanto, uma abordagem integrada combinando processos termoquímicos e bioquímicos apresenta-se como uma solução promissora para maximizar eficiência energética e recuperação de recursos a partir da biomassa.
Em recente análise, foi destacada a importância de sistemas híbridos que unem processos como digestão anaeróbia, pirólise, liquefação hidrotérmica, gaseificação e fermentação de gás de síntese. A complementariedade destes processos permite não apenas a produção de diferentes tipos de bioenergia, mas o reaproveitamento de resíduos e subprodutos gerados durante cada etapa.
Um exemplo prático destas integrações é o uso do digestato produzido pela digestão anaeróbia como matéria-prima para processos termoquímicos subsequentes. Ao direcionar esse digestato ao processo de pirólise ou carbonização hidrotérmica, é produzido biochar ou hidrochar, materiais com desempenhos superiores como condicionantes de solo devido ao alto conteúdo nutricional e capacidade de retenção hídrica.
A integração entre digestão anaeróbia e liquefação hidrotérmica também foi analisada, mostrando que esse modelo combinado permite a valorização eficiente de resíduos úmidos, transformando-os em bio-óleo e biogás sem a necessidade de etapas energéticas intensivas como a secagem.
Outro modelo destacado é a união da gaseificação com fermentação do gás de síntese, técnica emergente que utiliza bactérias acetogênicas para conversão do gás em bioetanol, apresentando vantagens operacionais como resistência a contaminantes e flexibilidade na proporção CO e H₂. Adicionalmente, o biometano produzido a partir dessa integração tem demonstrado potencial significativo como combustível renovável alternativo.
Uma abordagem pioneira foi apresentada pelo projeto ALL-to-GAS, que emprega hidrocarbonização e reforma catalítica combinadas com fermentação escura e metanação. Este projeto tem conseguido altos rendimentos em bio-hidrogênio e biometano, exemplificando as vantagens práticas e técnicas deste tipo de configuração híbrida.
No entanto, desafios relacionados aos custos elevados de investimento inicial, complexidade operacional e necessidade de melhor aproveitamento de diferentes tipos de biomassa ainda precisam ser superados. Para isso, políticas públicas de incentivo, facilitação do acesso a financiamentos e avanço em pesquisas sobre novos catalisadores, materiais e desenho de reatores são destacados como essenciais para viabilizar a implementação em escala industrial dessas soluções híbridas e sustentáveis de conversão de biomassa.
Fonte: Integrated Approach for Biomass Conversion Using Thermochemical and Biochemical Reactions
