Um projeto que combina biotecnologia, inteligência artificial e análise de dados para identificar os fatores que influenciam a geração de metano e melhorar o desempenho dos poços de captação promete aumentar a produção de biogás em aterros sanitários e ampliar o aproveitamento dos resíduos urbanos. Desenvolvida no projeto INT 14/2023, com o pesquisador Alvaro Viana e fomento da Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro, a Faperj, a pesquisa será feita em aterro real, atuando sobretudo nos poços de baixa produção: o sistema deve identificar as condições que interferem na geração do gás e indicar a quantidade adequada de um composto capaz de estimular as bactérias responsáveis pela produção de metano. As informações são do InfoMoney.
"Nosso objetivo é entender por que alguns poços apresentam produção de biogás menor do que outros e encontrar uma forma de melhorar esse desempenho. A inteligência artificial será uma ferramenta importante para identificar os fatores que mais influenciam", explica Álvaro Freitas. O biogás vem da decomposição de resíduos orgânicos; o metano pode ser captado para gerar energia e, purificado, virar biometano, combustível renovável. A produção varia dentro do mesmo aterro conforme características dos resíduos, umidade, condições físicas, microrganismos e fatores ambientais; o projeto cria banco de dados sobre os microrganismos, o funcionamento dos sistemas de captação e as características químicas, físicas e geomecânicas, analisado por algoritmos de aprendizado de máquina para separar as variáveis mais importantes e responder a uma pergunta prática: quanto composto aplicar em cada poço. Técnicas de biologia molecular estudam as bactérias; uma linha aperfeiçoa o uso de metais de transição para estimular as metanogênicas, com aplicação controlada em resíduos já aterrados ou recém-dispostos — "evitando uma aplicação indiscriminada", diz Freitas. Mais biogás significa mais energia elétrica ou biometano e nova fonte de receita para os operadores; o projeto prevê laboratório experimental e computacional para avaliar aspectos bioquímicos e geomecânicos.
Biogás de aterro: como funciona
Ao ser aterrado, o resíduo orgânico — restos de comida, papel, poda — é decomposto por bactérias em ambiente sem oxigênio, gerando biogás com 50% a 60% de metano e o restante de gás carbônico; poços verticais perfurados na massa de lixo, ligados a sopradores, captam o gás, que é queimado em flares — para evitar emissão de metano, 28 vezes mais potente que o CO2 no aquecimento — ou usado em motogeradores para eletricidade e, após purificação, injetado na rede de gás como biometano. Grandes aterros do Brasil — Caieiras e Guatapará, em São Paulo, Seropédica, no Rio — já geram dezenas de megawatts; o problema é que a captação é desigual: poços vizinhos produzem quantidades muito diferentes por razões que os operadores não conseguem medir. É o que o projeto da Faperj quer decifrar com dados.
Para Thiago Baptista Martins, editor do portal, o projeto une três agendas de uma vez. "Lixo urbano é problema; metano escapando do aterro é clima; energia renovável é oportunidade. O que a equipe do INT propõe é usar IA para ler os dados que o aterro já produz — umidade, química, bactérias, vazão de cada poço — e descobrir por que o poço 12 rende metade do poço 7, e o que injetar nele para render igual. Se funcionar, cada aterro do país ganha de 10% a 30% de gás sem cavar poço novo. Isso é eletricidade para a cidade, biometano para o ônibus e menos metano no ar. A Faperj está financiando pesquisa aplicada com resultado mensurável em megawatt. É o tipo de ciência que se paga sozinha", avalia.
Marco Legal do Saneamento e o fim dos lixões
A Lei 14.026, de 2020, que atualizou o marco legal do saneamento, fixou prazos escalonados — entre 2021 e 2024, conforme o porte do município — para o encerramento dos lixões e a destinação de resíduos a aterros sanitários licenciados; embora centenas de cidades ainda descumpram, o número de aterros cresceu e, com eles, a quantidade de matéria orgânica confinada produzindo metano. É esse gás que a pesquisa quer transformar em receita: cada aterro regularizado é uma fonte potencial de biogás, e a diferença entre queimá-lo em flare — como a maioria faz — e aproveitá-lo como combustível ou eletricidade depende da eficiência dos poços de captação.
Aterros que já geram energia no Brasil
Os aterros Bandeirantes e São João, em São Paulo, operam usinas termelétricas a biogás desde a década de 2000, com créditos de carbono vendidos no mercado internacional; o aterro de Caieiras, na Grande São Paulo, e o antigo aterro de Gramacho, no Rio de Janeiro, têm plantas de purificação que transformam biogás em biometano injetado em rede ou usado em frotas. São experiências que mostram o potencial e o problema: a produção varia entre poços e cai ao longo dos anos, exigindo justamente o tipo de monitoramento e intervenção que o projeto fluminense pretende automatizar com aprendizado de máquina.
Bactérias metanogênicas: as operárias
Arqueias metanogênicas — microrganismos anaeróbios — convertem ácidos e hidrogênio produzidos por outras bactérias em metano; são sensíveis a pH, temperatura, umidade e à presença de micronutrientes, entre eles metais de transição — níquel, cobalto, ferro — que compõem suas enzimas. Suplementar esses metais em dose certa estimula a atividade; em excesso, inibe. É a "quantidade adequada para cada situação" que o algoritmo deve calcular.
Por que poços produzem diferente
Composição do lixo em cada célula — mais orgânico, mais gás —, idade do resíduo, umidade — seca demais para a decomposição, encharcada demais para o fluxo —, compactação, temperatura interna, infiltração de ar e integridade do poço explicam a variação; medir tudo isso por poço e cruzar com a vazão é o que gera o banco de dados que o aprendizado de máquina explora.
Machine learning: o que a IA faz aqui
Com centenas de variáveis por poço ao longo do tempo, algoritmos de aprendizado de máquina — florestas aleatórias, redes neurais, regressões regularizadas — identificam quais fatores explicam a produção e preveem a resposta a intervenções; é o mesmo método usado em agricultura de precisão e em otimização industrial, aplicado ao lixo. A saída é uma recomendação por poço: dose de composto, ajuste de umidade, manutenção.
Na leitura de Adriano Jose Reis Martins, editor do portal, o potencial econômico é o argumento que vai vender a tecnologia. "Operador de aterro ganha por tonelada recebida e, cada vez mais, por energia vendida e crédito de carbono gerado; poço que produz pouco é dinheiro enterrado. Uma ferramenta que diga onde e quanto injetar para dobrar a captação tem cliente imediato — os grandes grupos de saneamento e as empresas de biometano que crescem no país. O Brasil tem centenas de aterros com biogás mal aproveitado e meta de descarbonização; a pesquisa do Rio, se sair do laboratório, vira produto. Faperj financia; o mercado compra", observa.
Biometano: o combustível que cresce
Purificado a mais de 96% de metano, o biometano equivale ao gás natural e pode abastecer ônibus, caminhões e indústrias ou ser injetado em gasodutos; o Brasil tem dezenas de plantas em aterros e usinas de cana, com meta federal de mistura obrigatória ao gás natural a partir de 2026. Aumentar a produção nos aterros é a forma mais direta de ampliar a oferta urbana.
Metano e clima: por que captar
Aterros são a terceira maior fonte de metano antropogênico no mundo; o Brasil assinou o Compromisso Global do Metano, de reduzir 30% até 2030, e a captação em aterros é a medida de melhor custo — cada tonelada de metano evitada vale créditos de carbono. Otimizar poços é reduzir emissão e gerar receita ao mesmo tempo.
Aterro real e laboratório: o método
O projeto testará a ferramenta em aterro em operação — com dados reais de poços — e montará laboratório para reproduzir condições e testar doses de composto; a combinação de campo e bancada é o que dá validade científica e aplicabilidade. O nome do aterro não foi divulgado.
Faperj: o fomento
A fundação estadual do Rio financia o projeto INT 14/2023 — vinculado ao Instituto Nacional de Tecnologia — como pesquisa aplicada em energia e resíduos; é o modelo de fomento estadual que sustenta ciência com resultado econômico, num estado com aterros grandes e demanda por biometano.
Para Jaime Fernando Reis Martins, editor do portal, a notícia é pequena e a ideia é grande. "Ninguém pensa no aterro como usina — mas ele é. O lixo de uma cidade de 100 mil habitantes gera biogás para milhares de casas, se for bem captado. Alvaro Viana e Álvaro Freitas querem que a IA diga como. É pesquisa brasileira sobre problema brasileiro, financiada por fundação estadual, com aplicação direta. Araras, que manda o lixo para aterro regional e discute a ETE, deveria acompanhar: o gás do próprio lixo pode virar energia da cidade. A ciência já sabe onde procurar; o algoritmo vai dizer quanto", analisa.
O projeto de otimização da produção de biogás em aterros sanitários com inteligência artificial, financiado pela Faperj no âmbito do projeto INT 14/2023, foi divulgado pelo InfoMoney em 5 de setembro de 2026.
Foto: China News Service (CC BY 4.0) via Wikimedia Commons.
