BIOCOMBUSTÍVEIS
DEFINIÇÃO,TIPOS E TECNOLOGIAS DE PRODUÇÃO
GRUPO DE TRABALHO
• Carey Coelho• Donaciano Oliveira• João Alves
DEFINIÇÃO
• Todo combustível sólido, líquido, gasoso de origem biológica renovável, não fóssil.
• Qualquer material orgânico gera energia, mas o biocombustível é fabricado em escala comercial a partir de produtos agrícolas:
● Cana-de-açúcar● Mamona● Soja● Girassol● Dendê● Biomassa florestal● Resíduo orgânico
TIPOS DE BIOCOMBUSTÍVEIS
• Biodiesel• Bioetanol• Biogás• Biomassa• Biometanol• Bioéter dimetílico• Bio-ETBE• Bio-MTBE• Biohidrogênio
BIO - ÓLEODEFINIÇÃO
• O bio-óleo é um combustível renovável cuja matéria-prima é a biomassa, ou seja, substâncias de origem orgânica (vegetal, animal, etc.).
FABRICAÇÃO
• Consiste numa série de transformações físico-químicas, que originam um líquido de coloração negra e bastante viscoso, podendo ser empregado na geração de energia elétrica, aquecimento doméstico, fertilizantes orgânicos, aditivos para combustíveis e como combustíveis (após ser refinado).
BIOGÁS
O Biogás é uma óptima fonte de energia obtido através da conversão biológica de fontes de biomassa a saber:
• Resíduos orgânicos provenientes da produção pecuária; • Águas residuais domésticas; • Resíduos Sólidos Urbanos • Resíduos biodegradáveis de matadouro e de indústrias
agro-alimentares
Em função do impacto produzido no meio ambiente, os diversos constituintes presentes nos esgotos podem ser reunidos em quatro grupos:
• Sólidos em suspensão; •Matéria orgânica; •Nutrientes; •Organismos patogénicos.
PRODUÇÃO DE BIOGÁS A PARTIR DE ÁGUAS RESIDUAIS DE ORIGEM DOMÉSTICA
O processo anaeróbio advém do facto de algumas espécies de bactérias produzirem gás combustível a partir da decomposição biológica anaeróbia da biomassa.
Este gás é composto principalmente por metano, em % que variam de 50% a 70%, sendo o restante essencialmente CO2.
Do processo de digestão anaeróbia resulta um composto orgânico que pode ser usado na correcção de solos.
Vantagens do uso de Biogás
• Boa alternativa de geração de energia para abastecer comunidades isoladas .
• Possibilidade de substituir o gás natural como combustível para a produção de calor, de energia eléctrica ou como carburante para motores .
Desvantagem
• Produção de metano que quando não queimado polui a atmosfera.
O ETANOL
• Produzido, geralmente, a partir da cana-de-açúcar, mandioca, milho ou beterraba que liberta significativas quantidades de calor ao se queimar.
• O etanol é obtido através da fermentação alcoólica de fontes de biomassa.
• Por destilação é extraído a partir dos produtos da fermentação de hidratos de carbono (cana-de-açúcar, amido de cereais como o trigo e milho).
PRODUÇÃO DO ETANOL
ETANOL COMO COMBUSTÍVEL EM MOTORES DE COMBUSTÃO
• A maior octanagem do etanol permite que os motores obtenham mais energia útil do calor do combustível, comparativamente à gasolina
• No entanto é frequente utilizar o etanol como combustível mediante o uso de misturas com gasolina nos veículos já existentes, sem necessidade de efectuar modificações nos motores.
Exemplo: E10 (mistura com 10% de etanol com 90% de gasolina), padrão máximo para adopção da mistura sem necessidade de alterações de materiais, componentes ou recalibrações de motor.
UTILIZAÇÃO DO ETANOL
Vantagens Desvantagens
• Emissões de aldeídos (potencial cancerígeno )
• Melhor desempenho dos motores. • Interferência na indústria alimentar
• Combustão mais limpa, portanto amiga do ambiente
É um combustível renovável e biodegradável;
Obtido a partir da reação química de lípidos, óleos ou gorduras ( de origem animal ou vegetal), com um álcool na presença de um catalisador.
Esta reação denomina-se transesterificação Principal método de produção do biodiesel.
A transesterificação metílica de óleos vegetais em meio alcalino homogêneo, é o processo mais comum de produção do biodiesel.
Neste processo: 1 mol de triacilglicerol reage com 3 mols de álcool (o metanol ou o etanol), na presença de um catalisador (homogêneo, heterogêneo ou enzimático).
A reação de transesterificação representa uma solução para o problema da viscosidade dos óleos vegetais, produzindo monoésteres alquílicos (biodiesel) com viscosidades cinemáticas da ordem de 4-5 mm2 .s-1, muito próximas à do diesel do petróleo (1,8-3,0 mm2 .s1), enquanto que o óleo vegetal apresenta de 27-35 mm2 .s1.
Biodiesel
.
PRODUÇÃO DO BIODIESEL A PARTIR DAS MICROALGAS
Brown et al. (1989) demonstraram que a produtividade de óleo de muitas microalgas (por unidade de área) empregada para o processo pode ser 100 vezes superior do que aquela obtida com oleaginosas.
Por isso muitos classificam as microalgas como a única fonte de lípidos e/ou biodiesel capaz de substituir por completo o diesel fóssil.
FAFAFA
GA A
FA G
PRODUÇÃO DE BIODIESEL A PARTIR DE SEMENTES
Extração de óleos vegetaise tratamento
BiodieselSementes de milho, girassol, linho, etc
Reação da produçãoDo biodeisel
Óleo vegetal GlicerinaÁlcool Biodiesel
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VANTAGENS DAS MICROALGAS
• Custos relativamente baixos para colheita e transporte;
• São de fácil tratamento químico em função de suas pequenas dimensões;
• Podem ser cultivadas sob condições impróprias para produção agrícola convencional.
• …
DESVANTAGENS DAS MICROALGAS
• Alto custo na formulação dos meios de cultivo;
• Alto custo de produção em sistemas heterotróficos;
• Alta demanda energética para secagem e extração de lípidos;
• Dificuldades no uso de organismos geneticamente modificados em sistemas abertos.
VANTAGENS DO BIODIESEL
• As terras cultiváveis podem produzir uma enorme variedade da plantas oleaginosas como fonte de matéria-prima para o biodiesel;
• É constituído por carbono neutro (combustível de origem renovável;
• Apresentam excelente lubricidade.• ---
DESVANTANGENS
• Dificuldade na sua obtenção; • Inadaptações mecânicas dos veículos existentes sua produção; • Custo consideravelmente mais alto do que a dos combustíveis normais.• ---
FIM
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