Tecnologias de Valorização e Aproveitamento Energético de Resíduos de Isolamento de Cabos Eléctricos. Uma abordagem de um sistema simplificado para aplicação na indústria
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2022 |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10362/150045 |
Resumo: | Atualmente em Portugal os resíduos de isolamento de cabos elétricos (RICE) são envia- dos em grandes quantidades para aterro e possuem um poder calorífico elevado (>22MJ/kg) que está sendo desperdiçado. Foi realizada a caracterização físico-química dos RICE e obteve-se um teor médio de cloro de 25%, o que causa problemas de corrosão em equipamentos de combustão ou gaseificação. A carbonização dos RICE e suas misturas com biomassa lenhoce- lulósica foi estudada em escala laboratorial e piloto de forma a avaliar a principalmente a re- moção do cloro. Foram realizados ensaios de carbonização com temperaturas de 300-400oC, e os biocarvões caracterizados. Os biocarvões foram lavados com água quente para remoção de iões cloreto e condensados e ativados com KOH concentrado para aumentar a sua área superficial. O biocarvão produzido a 400 oC apresentou as melhores remoções de cloro, acima de 80%, maior teor de carbono, maior poder calorífico e após ativação apresentou a maior área que foram lavados. Foram testadas temperaturas entre os 750-850oC e um (ER) de 0.3. Os resíduos de RICE e RBL foram testados em uma gaseificadora de leito com carga nominal de 5- 15KW. Com base em todos os ensaios realizados foi possível apresentar um processo de aproveitamento e valorização energética dos RICE. No processo é possível aproveitar biocarvão para a limpeza do gás e águas residuais e aproveitamento na indústria da construção civil. A avaliação económica foi realizada para o processo apenas com produção de energia elétrica e para um processo de cogeração, energia elétrica e hidrogénio. O processo de cogeração com uma linha de financiamento de 50% e tempo de vida útil de 10 anos, tem um VAL de mais de 179 mil euros e um tempo de retorno de 6.92 anos. |
id |
RCAP_6f8e3b96299129307531cca39b12fa81 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:run.unl.pt:10362/150045 |
network_acronym_str |
RCAP |
network_name_str |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
repository_id_str |
7160 |
spelling |
Tecnologias de Valorização e Aproveitamento Energético de Resíduos de Isolamento de Cabos Eléctricos. Uma abordagem de um sistema simplificado para aplicação na indústriaRecuperação EnergéticaGaseificaçãoCarbonizaçãoREEEEnergia e HidrogénioDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e TecnologiasAtualmente em Portugal os resíduos de isolamento de cabos elétricos (RICE) são envia- dos em grandes quantidades para aterro e possuem um poder calorífico elevado (>22MJ/kg) que está sendo desperdiçado. Foi realizada a caracterização físico-química dos RICE e obteve-se um teor médio de cloro de 25%, o que causa problemas de corrosão em equipamentos de combustão ou gaseificação. A carbonização dos RICE e suas misturas com biomassa lenhoce- lulósica foi estudada em escala laboratorial e piloto de forma a avaliar a principalmente a re- moção do cloro. Foram realizados ensaios de carbonização com temperaturas de 300-400oC, e os biocarvões caracterizados. Os biocarvões foram lavados com água quente para remoção de iões cloreto e condensados e ativados com KOH concentrado para aumentar a sua área superficial. O biocarvão produzido a 400 oC apresentou as melhores remoções de cloro, acima de 80%, maior teor de carbono, maior poder calorífico e após ativação apresentou a maior área que foram lavados. Foram testadas temperaturas entre os 750-850oC e um (ER) de 0.3. Os resíduos de RICE e RBL foram testados em uma gaseificadora de leito com carga nominal de 5- 15KW. Com base em todos os ensaios realizados foi possível apresentar um processo de aproveitamento e valorização energética dos RICE. No processo é possível aproveitar biocarvão para a limpeza do gás e águas residuais e aproveitamento na indústria da construção civil. A avaliação económica foi realizada para o processo apenas com produção de energia elétrica e para um processo de cogeração, energia elétrica e hidrogénio. O processo de cogeração com uma linha de financiamento de 50% e tempo de vida útil de 10 anos, tem um VAL de mais de 179 mil euros e um tempo de retorno de 6.92 anos.Currently in Portugal electrical cable insulation waste (RICE) is sent in large quantities to landfill and has a high calorific value (>22MJ/kg) that is being wasted. The physical-chem- ical characterization of RICE was carried out and an average chlorine content of 25% was ob- tained, which causes corrosion problems in combustion or gasification equipment. The car- bonization of RICE and its mixtures with lignocellulosic biomass was studied on a laboratory and pilot scale in order to evaluate mainly the removal of chlorine. Carbonization tests were carried out at temperatures of 300-400oC, and the biochars were characterized. The biochars were washed with hot water to remove chloride ions and condensates and activated with con- centrated KOH to increase their surface area. The biochar produced at 400 oC showed the best chlorine removal, above 80%, higher carbon content, higher calorific value and after activation showed the largest area that were washed. Temperatures between 750-850oC and an (ER) of 0.3 were tested. RICE and RBL residues were tested in a bed gasifier with a nominal load of 5- 15KW. Based on all the tests carried out, it was possible to present a process for the use and recovery of energy from RICE. In the process, it is possible to use biochar to clean gas and wastewater and use it in the construction industry. The economic evaluation was carried out for the process with only electrical energy production and for a cogeneration, electrical energy and hydrogen process. The cogeneration process, with a 50% financing line and a useful life of 10 years, has a NPV of more than 179 thousand euros and a payback period of 6.92 years.Brito, PauloGonçalves, Maria Margarida,Silveira, JoséRUNPanizio, Roberta Mota2023-03-06T16:31:02Z2022-112022-11-01T00:00:00Zdoctoral thesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10362/150045porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-05-22T18:09:38Zoai:run.unl.pt:10362/150045Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openairemluisa.alvim@gmail.comopendoar:71602024-05-22T18:09:38Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
dc.title.none.fl_str_mv |
Tecnologias de Valorização e Aproveitamento Energético de Resíduos de Isolamento de Cabos Eléctricos. Uma abordagem de um sistema simplificado para aplicação na indústria |
title |
Tecnologias de Valorização e Aproveitamento Energético de Resíduos de Isolamento de Cabos Eléctricos. Uma abordagem de um sistema simplificado para aplicação na indústria |
spellingShingle |
Tecnologias de Valorização e Aproveitamento Energético de Resíduos de Isolamento de Cabos Eléctricos. Uma abordagem de um sistema simplificado para aplicação na indústria Panizio, Roberta Mota Recuperação Energética Gaseificação Carbonização REEE Energia e Hidrogénio Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias |
title_short |
Tecnologias de Valorização e Aproveitamento Energético de Resíduos de Isolamento de Cabos Eléctricos. Uma abordagem de um sistema simplificado para aplicação na indústria |
title_full |
Tecnologias de Valorização e Aproveitamento Energético de Resíduos de Isolamento de Cabos Eléctricos. Uma abordagem de um sistema simplificado para aplicação na indústria |
title_fullStr |
Tecnologias de Valorização e Aproveitamento Energético de Resíduos de Isolamento de Cabos Eléctricos. Uma abordagem de um sistema simplificado para aplicação na indústria |
title_full_unstemmed |
Tecnologias de Valorização e Aproveitamento Energético de Resíduos de Isolamento de Cabos Eléctricos. Uma abordagem de um sistema simplificado para aplicação na indústria |
title_sort |
Tecnologias de Valorização e Aproveitamento Energético de Resíduos de Isolamento de Cabos Eléctricos. Uma abordagem de um sistema simplificado para aplicação na indústria |
author |
Panizio, Roberta Mota |
author_facet |
Panizio, Roberta Mota |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Brito, Paulo Gonçalves, Maria Margarida, Silveira, José RUN |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Panizio, Roberta Mota |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Recuperação Energética Gaseificação Carbonização REEE Energia e Hidrogénio Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias |
topic |
Recuperação Energética Gaseificação Carbonização REEE Energia e Hidrogénio Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias |
description |
Atualmente em Portugal os resíduos de isolamento de cabos elétricos (RICE) são envia- dos em grandes quantidades para aterro e possuem um poder calorífico elevado (>22MJ/kg) que está sendo desperdiçado. Foi realizada a caracterização físico-química dos RICE e obteve-se um teor médio de cloro de 25%, o que causa problemas de corrosão em equipamentos de combustão ou gaseificação. A carbonização dos RICE e suas misturas com biomassa lenhoce- lulósica foi estudada em escala laboratorial e piloto de forma a avaliar a principalmente a re- moção do cloro. Foram realizados ensaios de carbonização com temperaturas de 300-400oC, e os biocarvões caracterizados. Os biocarvões foram lavados com água quente para remoção de iões cloreto e condensados e ativados com KOH concentrado para aumentar a sua área superficial. O biocarvão produzido a 400 oC apresentou as melhores remoções de cloro, acima de 80%, maior teor de carbono, maior poder calorífico e após ativação apresentou a maior área que foram lavados. Foram testadas temperaturas entre os 750-850oC e um (ER) de 0.3. Os resíduos de RICE e RBL foram testados em uma gaseificadora de leito com carga nominal de 5- 15KW. Com base em todos os ensaios realizados foi possível apresentar um processo de aproveitamento e valorização energética dos RICE. No processo é possível aproveitar biocarvão para a limpeza do gás e águas residuais e aproveitamento na indústria da construção civil. A avaliação económica foi realizada para o processo apenas com produção de energia elétrica e para um processo de cogeração, energia elétrica e hidrogénio. O processo de cogeração com uma linha de financiamento de 50% e tempo de vida útil de 10 anos, tem um VAL de mais de 179 mil euros e um tempo de retorno de 6.92 anos. |
publishDate |
2022 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2022-11 2022-11-01T00:00:00Z 2023-03-06T16:31:02Z |
dc.type.driver.fl_str_mv |
doctoral thesis |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/10362/150045 |
url |
http://hdl.handle.net/10362/150045 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação instacron:RCAAP |
instname_str |
Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação |
instacron_str |
RCAAP |
institution |
RCAAP |
reponame_str |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
collection |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação |
repository.mail.fl_str_mv |
mluisa.alvim@gmail.com |
_version_ |
1817545920271613952 |