Desempenho Biodegradativo, Econômico e Geotécnico em Aterro Sanitário
Desenvolvimento limpo; Baixo carbono; Transição energética; Rotas energéticas; Fluxo de massa.
O gerenciamento de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) em aterros sanitários evoluiu de simples confinamento para sistemas complexos de recuperação de energia e mitigação de Gases de Efeito Estufa (GEE). No contexto do semiárido, a escassez de dados sobre aterros sanitários, bem como as condições climáticas extremas demandam indicadores específicos que integrem processos bioquímicos e integridade estrutural para otimizar a conversão bioenergética em sistemas ambientais, especialmente onde há depósitos de RSU. A pesquisa determinou o desempenho de aspectos biodegradativo, econômico e geotécnico em aterro sanitário no semiárido brasileiro em condições climática severas, localizado no interior da Paraíba, no Aterro Sanitário e Indústrial de Belém do Brejo do Cruz (ASIBBC) na célula de RSU. Especificamente, buscou-se mapear o estado da arte da eficiência biodegradativa, econômica e geotécnica, definir rotas de conversão energética baseadas na idade dos resíduos, avaliar a viabilidade técnico-econômica da bioeletricidade sob cenários de risco e validar a eficiência da camada de cobertura por meio de um novo índice geotécnico. O desempenho biodegradativo, caracterizou a fibra de coco, podas e papelão em diferentes idades de aterramento (2022-2024) utilizando espectroscopia (FTIR), termogravimetria (TGA) e ensaios de Potencial Bioquímico de Metano (BMP). O risco econômico foi quantificado por simulação de Monte Carlo com 10.000 iterações, avaliando o Valor Presente Líquido (VPL) e o Custo Nivelado de Energia (CNE) em três horizontes temporais. Para elaboração do índice geotécnico caracterizou físico quimicamente o solo de cobertura e medições in situ de fluxos de CO2 e CH4 com placa de fluxo estática em 21 pontos, seguidas de interpolação por krigagem e análise de correlação espacial (I de Moran). Os resultados revelam que a produção científica na área cresce 3,01% ao ano, consolidando temas como oxidação de metano e materiais de cobertura. Na dimensão química, resíduos recém-aterrados (2024) são ideais para digestão anaeróbia, enquanto resíduos com envelhecidos (2 anos) tornam-se mais recalcitrantes e aromáticos, sendo mais adequados para rotas termoquímicas como pirólise ou gaseificação. A produção média de biogás foi de 1.222.807 m3/ano. Economicamente, o cenário temporal de 35 anos obteve o maior VPL médio estocástico, de R$ 10,65 milhões (99,99% de viabilidade). Geotecnicamente, o Índice de Desempenho Geotécnico (IDG) correlacionou-se positivamente com a retenção de gases (I de Moran = 0,105 para CO2), identificando que falhas na compactação e umidade criam caminhos preferenciais (hotspots) que elevam as emissões fugitivas. Sendo assim, a pesquisa sugere que o desempenho do aterro sanitário é favorável na aplicação de indicadores biodegradativos, viável economicamente e camadas de cobertura eficiente geotecnicamente. Contudo, pesquisas posteriores podem a partir destes indicadores integrados tecnicamente determinar o desempenho global do aterro sanitário para maximizar a captura energética e mitigar o impacto climático. Por fim, este framework oferece subsídios robustos para políticas de economia circular e gestão ambiental em regiões áridas e semiáridas brasileiras.