As energias renováveis desempenham um papel fundamental nas transições de energia limpa e a implantação de energia renovável é um dos principais facilitadores para manter o aumento da temperatura média global abaixo de 1,5 °C. De acordo com a Agência Internacional de Energia, a participação das energias renováveis na geração global de eletricidade atingiu 28,7% em 2021. Ainda assim, a eletricidade renovável precisa se expandir mais rapidamente para atingir os marcos do Cenário de Zero Emissões Líquidas até 2050. 

Além do vento, da água e do sol, o biogás está se tornando cada vez mais importante no mix de energia renovável atual - e com razão, pois é uma fonte de energia altamente eficiente e um componente importante das estruturas de abastecimento descentralizadas.

As matérias-primas para a produção de biogás (ou seja, substratos) podem ser todos os tipos de biomassa. Em geral, elas incluem esterco, resíduos sólidos, lodo de esgoto de estações de tratamento de águas residuais, resíduos de plantas e culturas que não são usadas para a produção de alimentos.

A variedade de culturas energéticas permite que a rotação de culturas mude anualmente, e as plantas que formam flores podem proporcionar um habitat natural para insetos. As culturas energéticas oferecem a vantagem de alta produção de gás.

No início do ciclo do CO₂ está a fotossíntese. Nesse processo, as plantas retiram o dióxido de carbono da atmosfera e, junto com a água, os minerais e a luz do sol, transformam-no em massa orgânica - assim, ele é retirado da atmosfera e ligado. A fermentação anaeróbica dessa massa orgânica produz biogás.

Conforme mencionado anteriormente, o biogás é produzido pela fermentação da biomassa - uma substância orgânica, por exemplo, de águas residuais, esterco líquido e lodo de esgoto, ou de matérias-primas renováveis. No entanto, além do biometano, portador de energia, o biogás bruto também contém dióxido de carbono e outros gases residuais.

A membrana de separação de gás SEPURAN® Green da Evonik torna possível purificar o biogás que se acumula durante os processos de tratamento de águas residuais em biometano de alta pureza e devolvê-lo à economia circular. O gás neutro em termos de CO₂ pode ser alimentado diretamente na rede municipal de gás natural ou usado como combustível verde Bio-CNG (Gás Natural Comprimido) para abastecer veículos municipais.

A membrana SEPURAN® Green da Evonik foi especialmente desenvolvida para a conversão eficiente do biogás em biometano de alta pureza. A entrada da Evonik no mercado de upgrading de biogás em 2011 revolucionou o mercado e estabeleceu novos padrões tecnológicos. A introdução de uma membrana SEPURAN® Green altamente seletiva, combinada com um processo de três estágios de membrana protegido por patente, permitiu alta recuperação de metano e alta pureza do produto com um consumo de energia otimizado.

Há várias tecnologias disponíveis para separar o CO₂ do biogás bruto e transformá-lo em biometano. Além de tecnologias bem conhecidas, como a depuração de água pressurizada, a depuração de amina ou a absorção por oscilação de pressão, a tecnologia de membrana tem se estabelecido cada vez mais nos últimos anos. Graças a membranas altamente eficientes e seletivas, é possível separar o CO₂ quase completamente do metano em um processo compacto de três estágios.

As membranas à base de poliimida são os sistemas de tratamento por membrana mais usados. A vantagem das plantas de purificação por membrana em relação às tecnologias convencionais reside, entre outras coisas, na simplicidade do processo e nos baixos requisitos de manutenção. Obviamente, a disseminação das usinas de purificação de biogás também é influenciada pelas condições e regulamentações locais, bem como pelos incentivos nacionais.