Biomassa

Realizado por:

Jorge Filipe da Silva FernandesRui Miguel Oliveira Cortes

Biomassa

Biomassa abrange os derivados recentes de organismos vivos utilizados como

combustíveis ou para a sua produção. Esta massa constitui uma importante reserva

de energia, pois é constituída essencialmente por hidratos de carbono.

A energia que dela advém tanto pode ser térmica como eléctrica.

Dentro da biomassa, podemos distinguir algumas fontes de energia tais como: a

madeira (e seus resíduos), os resíduos agrícolas, os resíduos municipais

sólidos, os resíduos dos animais, os resíduos da produção alimentar, as

plantas aquáticas e as algas.

Vantagens e Desvantagens

Vantagens da energia produzida por Biomassa

• É uma energia renovável;

• É pouco poluente, não emitindo dióxido de carbono;

• É altamente fiável e a resposta às variações de procura é elevada;

• A biomassa sólida é barata, sendo as suas cinzas menos agressivas

para o ambiente;

• Verifica-se uma menor corrosão dos equipamentos (caldeiras, fornos,

etc).

Vantagens e Desvantagens

Desvantagens da energia produzida por Biomassa

• Desflorestação de florestas, além da destruição de habitats;

• Possui um menor poder calorífico quando comparado com outros

combustíveis;

• Os biocombustíveis líquidos contribuem para a formação de chuvas

ácidas;

• Dificuldades no transporte e no armazenamento de biomassa sólida.

Tipos de Biomassa e processos de extracção de energia

Biomassa

Sólida Liquida

Gasosa

Biomassa sólida

Tem como fonte os produtos e resíduos da agricultura (incluindosubstâncias vegetais e animais), os resíduos das florestas e a fracçãobiodegradável dos resíduos industriais e urbanos.

Os processos usados para a produção de energia através da biomassasólida são densificação de biomassa e produção de carvão.

Biomassa Líquida

Existe uma série de biocombustíveis líquidos com potencial de utilização,

todos com origem nas chamadas “culturas energéticas”.

São exemplos o biodiesel, obtido a partir de óleos de colza ou girassol;

o etanol, produzido com a fermentação de hidratos de carbono (açúcar,

amido, celulose); e o metanol, gerado pela síntese do gás natural.

Biomassa Gasosa

É encontrada nos efluentes agro-pecuários provenientes da agro-indústria e do

meio urbano e nos aterros de resíduos sólidos urbanos.

Estes resíduos são resultado da degradação biológica anaeróbia da matéria

orgânica, e são constituídos por uma mistura de metano e gás carbónico onde são

submetidos à combustão para a geração de energia.

Os processos usados para a produção de energia através da biomassa gasosa são

a gaseificação e a digestão anaeróbica.

Biomassa e as suas Aplicações

• Fornos industriais e instalações de co-geração existentes;

• Centrais termoeléctricas já existentes;

• Novas centrais e unidades energéticas com base em tecnologias

avançadas.

• Plataformas multifuncionais para certos fins tais como a electrificação, o

descasque e moagem de cerais, bombeamento de água e refrigeração;

• Geradores, para electrificação;

• Candeeiros, para iluminação;

• Veículos para transporte.

Dejectos de animais como biomassa

O conceito da produção de energia através dos desperdícios orgânicos é muito recente

e a indústria do açúcar é pioneira na produção deste tipo de energia.

Nesta indústria o desperdício de fibra residual do tratamento da cana (bagaço) é

queimado para produzir vapor, que por sua vez é usado para pôr a trabalhar as máquinas

que processam a cana e para activar os geradores de electricidade.

Biodigestor

Um biodigestor é uma câmara hermeticamente fechada onde matéria

orgânica é diluída em água e sofre um processo de fermentação anaeróbia ,o

que resulta na produção de um efluente líquido de grande poder fertilizador

(biofertilizante) e gás metano (biogás). Pode ser feita com tijolos maciços ou

com argamassa armada (ferrocimento).

Tipos de BiodigestorModelo Indiano:

• Desenvolvido na China – pouco espaço físico: enterrado;

• Parede central;

• Cúpula móvel - Campânula em aço como gasômetro – pressão constante;

• Concentração de sólidos não superior a 8% - entupimentos;

• Alimentação contínua de dejetos.

Tipos de Biodigestor

Modelo Chinês:

• Cúpula fixa, de alvenaria;

• Tanque de armazenamento - Pressão variável;

• Sistema de controle – pressão constante;

• Baixos custos de construção – não possuem partes móveis e partes metálicas;

• Maior durabilidade;

Tipos de BiodigestorModelo Balão ou da Marinha:

• Baixo custo de implantação;

• Facilidade de transporte;

• Construção diretamente sobre o terreno ou profunda;

• Fácil limpeza, descarga e manutenção;

• Curta vida útil: ~ 5 anos;

• Muito utilizado em áreas onde o lençol freático é muito superficial ou há afloramento de rochas;

• Cúpula de plástico maleável – insuflada

com a produção de gás

BiodigestorSegurança:

• Área onde será instalado o biodigestor deve ser considerada como

uma região inflamável;

• Área cercada, não permitindo o acesso de animais;

• Dispositivos de segurança ao longo do sistema de distribuição de

gás;

• Colocação de uma tela de arame de malha fina no interior do cano

de distribuição, próximo do ponto de consumo de biogás, de forma

a evitar que o fogo propague-se até o biodigestor.

Geração de energia com a utilização de biogás

• Aspectos técnicos – eficiência de conversão:

Motores – maior eficiência de conversão elétrica Turbinas a gás – maior eficiência global de conversão (calor e eletricidade) –

ideia de cogeração;

• Aspectos ambientais:

• Turbinas – menores emissões

Tratamento de Esgoto

Preliminar: remoção dos sólidos grosseiros, gorduras e sólidos sedimentáveis;

Geração de energia com a utilização de biogás• Aspectos ambientais (cont.):

Primário: remoção de sólidos sedimentáveis através de operações físicas;

Secundário: remoção da matéria orgânica;

Terciário: remoção de nutrientes e complexos orgânicos.

• Poluição Atmosférica

Degradação da qualidade ambiental;

Inserção de poluentes na atmosfera;

GEE’s – Aquecimento Global;

Protocolo de Kyoto;

Geração de energia com a utilização de biogás

• Aspectos Sociais

• Aproveitamento do biogás: benefícios para a sociedade;

Aumento da oferta de energia;

Geração local de empregos;

Redução de odores e toxinas do ar;

Diminuição da emissão de poluentes.

Vantagens da Geração de energia com a utilização de Biogás• Geração descentralizada

• Viabilidade do saneamento básico - aterros sanitários e estações

de tratamento de esgoto

• Redução na emissão de gases efeito estufa

• Emissões de metano nos aterros e nos tratamentos de esgoto

• Emissões de metano no mundo: 350 milhões de toneladas

• Impacto do metano é 20 vezes maior que o CO2

Vantagens da Geração de energia com a utilização de Biogás

Vantagens económicas:

• Receita extra proveniente da energia vendida à rede

• Colaboração para a viabilidade econômica do tratamento do lixo

• Redução na quantidade de eletricidade comprada

• Possibilidade de venda de eletricidade à rede

• Cogeração

• Produção de eletricidade e calor (água quente para o tratamento do esgoto)

• Maior eficiência do processo

• Melhor viabilidade econômica

Conclusões

• Divulgação de um consumo energético ecologicamente correto – queima do

metano e substituição de lenha ou algum derivado do petróleo;

• Possibilidade a ser utilizada no meio rural – utilização de esterco animal;

• Contribuição para a disponibilidade energética ao homem do campo;

• Viabilidade técnica do uso de biodigestores para a geração de biogás –

simplicidade de operação;