Da pirólise à gasificação – caracterização do potencial da biomassa endógena do Norte de Portugal

• Autor(a) principal: Soares, Bruna Filipa
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10348/9038
• topic: biomassa; combustão; pirólise; gasificação

Foi propósito desta dissertação de mestrado o desenvolvimento de competências de investigação na área da produção renovável de energia, mais especificamente a partir da biomassa, pelos processos de combustão, de pirólise e de gasificação, pois, questões como dependência energética externa, elevada intensidade carbónica e disponibilidade energética incerta de combustíveis de origem fóssil, não sendo recentes, permanecem atuais. Neste sentido, foi feito o estudo do potencial energético da biomassa agroflorestal do Norte de Portugal, através de recolha e tratamento de informação relevante sobre os diferentes tipos de biomassa, com o intuito de determinar a viabilidade de implementação de centrais térmicas a biomassa. Foram estudados os processos de combustão, de pirólise e de gasificação da biomassa por forma a otimizar a sua utilização, contribuindo para a melhoria das eficiências de conversão. O estudo compreendeu a realização de ensaios experimentais em torno dos processos de pirólise e de gasificação, onde foram testadas diversas biomassas. Aos processos de pirólise e de gasificação, são inerentes inúmeras vantagens, quando comparados com o processo de combustão, pois, como resultado destes processos, é possível obter um biocombustível gasoso e/ou sólido, este último na forma de biocarvão. O biocarvão, para além do elevado poder calorífico, com vantagens claras para a produção de energia, quando aplicado nos solos agrícolas aumenta a retenção de nutrientes, diminuindo a necessidade de fertilização e de rega, apresentando ainda a vantagem de ser um elemento sequestrador do dióxido de carbono atmosférico. Foram também verificadas as propriedades do biocarvão obtido, quer por gasificação, quer por pirólise, através das análises imediata e calorimétrica. Para além das diferentes biomassas estudadas, foram também analisados os tempos de permanência e temperaturas de processo. No processo de pirólise, ficou evidenciado que o tempo de permanência da biomassa tem pouca influência na redução do teor de matéria volátil do biocarvão produzido por pirólise lenta. Do processo de gasificação foi possível verificar que a biomassa de casca de avelã, resultou num biocarvão com um teor de carbono fixo de 88%. O gás de síntese produzido foi queimado num motor de combustão interna, tendo sido verificada uma produção específica de 1,14 kWh/kg e uma produção de gás de 2,78 m3 /kg.De modo a poder-se sistematizar o contributo do processo de gasificação, foi também utilizado um modelo numérico para obtenção de resultados. Os resultados produzidos mostraram-se consistentes com a literatura. Através do conhecimento experimental, bem como dos resultados obtidos, dos processos de combustão, de pirólise e de gasificação, foi possível caracterizar o potencial da biomassa endógena do Norte de Portugal e compará-lo com as importações evitadas em termos de combustíveis fósseis e emissões de gases com efeito de estufa associadas.