Avaliação do potencial de energia elétrica a partir do biogás produzido em ETE utilizando “Biogas Tool”

por Vinícius da Silva Ferreira Pereira publicado 09/02/2026 14h38, última modificação 09/02/2026 14h38

Prof. Dr. Augusto Eduardo Miranda Pinto.
Coorientador: Prof. Dr. Gabriel de Pinna Mendez.

 

  • Autor: Vinícius da Silva Ferreira Pereira

A valorização energética do biogás gerado em Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs) surge como alternativa estratégica diante dos desafios da transição energética e da sustentabilidade no Brasil.

Dois estudos recentes abordam essa temática de forma complementar. O primeiro, baseado em revisão sistemática da literatura, avaliou a viabilidade técnica, econômica e ambiental da geração de energia elétrica a partir do biogás produzido em ETEs. O segundo realizou uma simulação de pré-viabilidade utilizando a ferramenta Biogas Tool (GIZ), estimando o potencial energético de uma ETE modelo.
A revisão bibliográfica apontou que o biogás, composto majoritariamente por metano, apresenta elevado poder calorífico e potencial para diversificar a matriz energética nacional. Contudo, o estudo identificou que, apesar da viabilidade técnica consolidada, os custos de implantação e operação ainda restringem sua aplicação em grandes ETEs, sendo economicamente viável em unidades com vazões superiores a 4.100 L/s. Nesses casos, a geração pode alcançar 11 milhões de kWh/mês, com retorno do investimento em cerca de quatro anos.
Já na análise aplicada com a Biogás Tool demonstrou que uma ETE com vazão de 300 L/s, ETE médio a grande porte, cerca de 162 mil habitantes, considerando a contribuição de esgoto de um padrão urbano é de 160 L/hab.dia, pode produzir anualmente 26,3 milhões de Nm³ de biogás, equivalentes a 27,2 GWh de energia elétrica anuais — suficiente para suprir entorno de 11 mil residências em 1 ano. Além disso, a substituição da energia convencional por essa fonte renovável permitiria reduzir cerca de 4.500 toneladas de CO₂ equivalente por ano, evidenciando ganhos ambientais expressivos.

A integração dos resultados confirma que o aproveitamento do biogás em ETEs é tecnicamente viável e ambientalmente vantajoso, podendo transformar unidades de saneamento em polos geradores de energia limpa e reduzir custos operacionais. As duas pesquisas, portanto, estabelecem base sólida para estudos futuros voltados à validação empírica e à consolidação do biogás como vetor de sustentabilidade no setor de saneamento.
Palavras-chave: Biogás; ETE; Energia Renovável; Viabilidade Econômica; Sustentabilidade.

The energy recovery of biogas generated in Wastewater Treatment Plants (WWTPs) emerges as a strategic alternative in the face of the challenges of energy transition and sustainability in Brazil.

Two recent studies address this theme in a complementary manner. The first, based on a systematic literature review, assessed the technical, economic, and environmental feasibility of generating electricity from biogas produced in WWTPs. The second conducted a pre-feasibility simulation using the Biogas Tool (GIZ), estimating the energy potential of a model WWTP.

The literature review indicated that biogas, composed mainly of methane, has a high calorific value and the potential to diversify the national energy matrix. However, the study identified that, despite its established technical feasibility, implementation and operational costs still restrict its application in small WWTPs, being economically viable only in units with flow rates exceeding 4.1 m³/s. In such cases, generation can reach 11 million kWh/month, with a return on investment in about four years.

The analysis performed using the Biogás Tool demonstrated that a WWTP with a flow rate of 300 L/s—serving approximately 162,000 inhabitants, considering an urban standard sewage
contribution of 160 L/capita/day—can produce 26.3 million Nm³ of biogas annually. This is equivalent to 27.2 GWh of electricity, sufficient to power around 11,000 households. Furthermore, replacing conventional energy with this renewable source would allow for a reduction of approximately 4,500 tons of CO₂ equivalent per year, highlighting significant environmental benefits.

The integration of the results confirms that the utilization of biogas in WWTPs is technically feasible and environmentally advantageous, capable of transforming sanitation units into hubs for clean energy generation and reducing operational costs. The two studies, therefore, establish a solid foundation for future research aimed at empirical validation and the consolidation of biogas as a vector of sustainability in the sanitation sector.
Keywords: Biogas; WWTP; Renewable Energy; Economic Viability; Sustainability.

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