ESTG - Escola Superior de Tecnologia e Gestão
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Browsing ESTG - Escola Superior de Tecnologia e Gestão by Field of Science and Technology (FOS) "Ciências Naturais::Ciências da Terra e do Ambiente"
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- Gaseificação térmica de biomassa lenhocelulósica - Uma abordagem tecno-económica de diferentes tecnologias de gaseificaçãoPublication . Calado, Luís; Brito, Paulo; Orzáez, ManuelDe todas as energias renováveis existentes, a biomassa é o recurso com maior disponibilidade e versatilidade, podendo desempenhar um papel importante no desenvolvimento de um sistema energético sustentável. A gaseificação térmica de biomassa é um processo termoquímico amplamente utilizado para a obtenção de produtos de maior valor e potencial para aplicações energéticas e químicas. O objetivo do presente trabalho é comparar o desempenho de dois processos diferentes de gaseificação térmica, em escala piloto, um de leito fluidizado e outro de leito fixo, utilizando como matéria-prima peletes de bagaço de azeitona (resíduos agroindustriais), peletes de Miscanthus (plantação energética) e peletes de pinho (resíduos agroflorestais), a diferentes temperaturas. O desempenho dos processos de gaseificação foi avaliado através do poder calorífico inferior do syngas, relação ER (razão entre o ar que entra na reação e o ar estequiométrico, relativo à combustão total dos produtos) e génese de subprodutos relativamente ao volume de syngas. Os resultados obtidos demonstram a viabilidade das tecnologias estudadas no que respeita à elevada produção de energia utilizando resíduos biomássicos como combustível. Os testes realizados apresentaram as seguintes caraterísticas, para um consumo de 100 kg/h (0,17 m³/h), um LHV de syngas de 4,55 a 6,62 MJ/m³ para o leito fluidizado e de 5,12 a 5,84 MJ/m³ para o leito fixo, produção de material particulado (cinzas e carvões) e alcatrões de 0,013 a 0,016 m³ (material particulado) e 0,009 a 0,021 m³ (alcatrões) para o sistema de leito fluidizado e 0,008 a 0,015 m³ (material particulado) e 0,002 e 0,004 m³ (alcatrões) para o leito fixo, sendo que o volume de syngas produzido situa-se entre os 130,50 e 156,67 m³ e para leito fluidizado e para o leito fixo entre 230,91 e 330,68 m³. Com base nas premissas estudadas, foram propostas e comparadas duas instalações (leito fluidizado e leito fixo) para o mesmo consumo de matéria-prima (100 kg/h), localizadas junto a uma indústria de processamento florestal e/ou agroindustrial. A análise técnico-económica mostrou que o projeto de leito fluidizado não é economicamente viável nas atuais condições de mercado, para as biomassas estudadas, apresentando um VAL negativo de -75.790 € (bagaço de azeitona), -265.354 € (Miscanthus) e -279.928 € (pinho), uma TIR de -9,08 % (bagaço de azeitona) e não reproduzível para as restantes biomassas, e um PB de 14 anos para o bagaço de azeitona e não reproduzível para as restantes biomassas. No que respeita ao projeto de leito fixo mostrou-se economicamente viável para as biomassas bagaço de azeitona, Miscanthus e pinho, com um VAL positivo de 126.190 €, 10.119 € e 158.930 €, uma TIR de 47,23 %, 6,81 % e 45,32 %, e um PB de 2, 10 e 2 anos, respetivamente. Concluiu-se que a gaseificação térmica é uma tecnologia perfeitamente adequada para a valorização de matérias-primas de origem lenhocelulósicas, apresentando viabilidade económica, no que respeita à tecnologia de leito fixo