Analysis of the feasibility of using biogas as an energy source in the production chain of chicken production in the Zona da Mata de Minas Gerais

A questão energética tem uma importância estratégica na cadeia de produção de frango de corte na Zona da Mata do Estado de Minas Gerais. Os gastos com energia são altamente significativos, destacando-se a grande demanda por energia tanto nas unidades de abate e processamento quanto nas granjas de frango. Nas granjas existe a geração do sub-produto, a "cama de frango", cujo manejo inadequado pode afetar os rios e águas subterrâneas que abastecem tanto o meio rural quanto o urbano, acarretando desequilíbrios ecológicos, disseminação de patógenos e contaminação das águas potáveis com amônia, nitratos, fosfatos e outros elementos tóxicos. O processamento da "cama de frango" pode contribuir para um melhor desempenho energético nas operações que se desenvolvem na cadeia produtiva de frango de corte. Por meio da biodigestão anaeróbia é possível converter a cama de frango em biogás, cujo principal constituinte é o gás metano. Além do biogás pode-se obter também o biofertilizante com alto valor agronômico. A necessidade de soluções tecnológicas para atender a essas demandas e enfrentar esses problemas tem crescido juntamente com os desafios de torná-las acessíveis aos produtores e sustentáveis nos aspectos ambiental e sócio-econômico. O objetivo deste estudo foi propor soluções energéticas para a cadeia produtiva de frango de corte da Zona da Mata de Minas Gerais. Os objetivos específicos foram: (i) Avaliar a independência energética de uma granja típica da cadeia produtiva de frango de corte a partir do uso do biogás; (ii) Propor soluções energéticas para unidade de processamento de frango de corte a partir do uso de biogás proveniente da cama de aviário; (iii) Avaliar o potencial de mitigação da emissão de gases de efeito estufa com o uso do biogás como fonte energética na cadeia produtiva de frango de corte. Os principais resultados foram: (i) quanto à independência energética de uma granja típica foi verificado que a produção de energia (térmica e elétrica) atende à demanda da granja, a análise de viabilidade econômica foi realizada considerando-se a geração de energia por meio de grupo gerador (motor de ciclo Otto) e microturbina a gás; (ii) quanto às soluções energéticas para o frigorífico foi verificado que as demandas energéticas da unidade de processamento de frango de corte e das granjas que compõem a cadeia produtiva são atendidas, havendo um excedente de energia elétrica que pode ser comercializado na Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE), a análise de viabilidade econômica forneceu parâmetros comprovando a viabilidade do empreendimento nos casos levantados; (iii) quanto ao potencial de mitigação da emissão de gases de efeito estufa foi verificado que o empreendimento se enquadra como um projeto de pequena escala do MDL gerando receita que pode ser usada para aumentar a viabilidade econômica da planta de geração de energia (termelétrica).The energy issue is of strategic importance in the production of broilers in the Zona da Mata of Minas Gerais. The energy costs are highly significant, highlighting the huge demand for energy both in units of slaughter and processing as in chicken farms. In the farms there is the generation of byproduct, the "litter", the inadequate management could affect the rivers and ground water supplying both the rural and urban, resulting in ecological imbalances, the spread of pathogens and contamination of drinking water with ammonia, nitrates, phosphates and other toxic elements. The processing of "poultry litter can contribute to improved energy performance in operations that develop in the production chain of broilers. Through anaerobic digestion can convert poultry litter into bio-gas, whose main constituent is methane. In the biogas can also obtain the biofertilizer with high agronomic value. The need for technological solutions to meet these demands and address these problems has grown along with the challenges of making them accessible to producers and sustainable environmental aspects and socio-economic development. The aim of this study was to propose solutions to the energy supply chain of broilers in the Zona da Mata de Minas Gerais. The specific objectives were: (i) assess the energy independence of a typical farm of the production of broilers from the use of biogas, (ii) propose solutions to energy processing unit of broilers from the use of biogas from the litter, (iii) assess the potential for mitigation of emissions of greenhouse gases with the use of biogas as an energy source in the production chain of broilers. The main findings were: (i) on the energy independence of a typical farm was found that the production of energy (thermal and electrical) meets the demands of the farm, the economic viability analysis was performed considering the generation of energy through generator set (Otto cycle engine) and microturbine gas, (ii) in relation to energy solutions for the refrigerator was found that the energy demands of the processing unit of broilers and farms that make up the supply chain are met, there a surplus of electricity that can be marketed in Trading Chamber (CCEE), the economic viability analysis parameters provided proving the viability of the enterprise in the surveyed cases, (iii) regarding the potential mitigation of greenhouse effect gases was found that the development fits like a small-scale project CDM generating revenue that can be used to increase the economic viability of the plant's power generation (thermal)