Gaseificação Térmica de Biomassa

1. Paulo S.D. Brito(1), Anabela Oliveira(1), Luiz Rodrigues(1) ,Luís Calado(1) (1) C3i – Centro Interdisciplinar de Investigação e Inovação, Instituto Politécnico de Portalegre, Apartado 148, 7300-901 Portalegre, Portugal – Projeto 0406_ALTERCEXA_II_4_E Central Piloto de Biomassa O uso de fontes renováveis ​​de energia está a tornar-se cada vez mais necessário, se quisermos alcançar as mudanças necessárias para enfrentar os impactes do aquecimento global. A biomassa é a forma mais comum de energia renovável, e é amplamente utilizada em países em vias de desenvolvimento, e mais recentemente, é olhada de outra forma pelos países desenvolvidos. A gaseificação térmica destina-se à conversão de combustíveis sólidos em combustíveis gasosos, através da oxidação parcial de biomassa a altas temperaturas, próximo dos 800º C. O gás produzido contém concentrações consideráveis de hidrogénio, monóxido de carbono e metano, gases responsáveis pelo aumento da energia química do gás. O gás produzido pode ser utilizado como uma matéria-prima (syngas) na produção de produtos químicos (metanol, por exemplo) , pode também ser queimado directamente ou usado como combustível para motores a gás. Os ensaios à biomassa são realizados na Central Piloto de Biomassa, instalada no Parque Industrial de Portalegre. A central é baseada na tecnologia de leito fluidizado, com capacidade de processamento de aproximadamente 100 kg / h, e opera entre 750ºC e 850 º C. Gaseificação Térmica de Biomassa Análises à Biomassa • Previamente aos ensaios na Central Piloto de Biomassa, serão realizados, no Laboratório de Química da Escola Superior de Tecnologia e Gestão, várias análises à biomassa. Os resultados das análises irão permitir ter uma ideia da quantidade de biomassa que se pode admitir por hora e da forma como todo o processo de gaseificação se irá realizar. • As análises laboratoriais são: • Humidade - teor em humidade da amostra; • Análise Elementar – determinação da composição da biomassa no que respeita à percentagem carbono, hidrogénio, azoto e enxofre; • Poder Calorífico – quantidade energética que a biomassa contém; • Análise Gravimétrica Térmica – determinação da humidade, carbono e cinzas. Fig. 5 – Central Piloto de Biomassa. Fig.1 – Balança OHAUS MB200 Graf.1 – Resultado dos ensaios de Humidade. Fig. 6 – Funcionamento da Central. Síntese Análise do Gás No Laboratório de Química o gás é analisado através de cromatografia gasosa. O gás produzido e analisado apresenta um poder calorífico entre 3 e 5 MJ / kg Os alcatrões recolhidos durante o ensaio também serão analisados por cromatografia gasosa. Limpeza do Gás Combustão do Gás Gaseificação de Biomassa Arrefecimento do Gás Alimentação de biomassa Fig.7 – Análise do gás de Síntese -a) CromatografoGasoso e b) Saco daamostra de gás de síntese. Fig.2 – Analisador elementar Flash 2000 ThermoUnicam Graf.2 – Resultado dos ensaios de Análise Elementar. Tabela 1 – Tabela contendo todos os parâmetros relativos ao ensaio da biomassa e posterior análise e tratamento dos dados ao biogás. Fig.3 – Calorímetro IKA C200 Graf.3 – Resultado dos ensaios ao Poder Calorífico das Diferentes Biomassas. Conclusão • Aumentar a auto-suficiência energética • As energias renováveis ​​são recursos energéticos endógenos e podem desempenhar um papel chave na redução da dependência da energia importada. • O desenvolvimento regional e a criação de emprego • Fontes renováveis ​​de energia são elementos importantes no desenvolvimento regional e na criação de emprego, especialmente em áreas rurais, que muitas vezes sofrem elevada taxa de desemprego. • Melhorar a competitividade • As energias renováveis ​​são cada vez mais competitivas comparada com as energias ditas convencionais. Porque quase dois terços da energia de fontes renováveis provêm da biomassa, incluindo alguns resíduos. b) a) Fig.4 – Analisador Gravimétrico Térmico PerkinElmer STA 6000 Graf.4 - Resultado dos ensaios de TGA relativos à cascaria do café.