Aplicação de Biogás em Células de Combustível de Carbonato Fundido: Revisão Bibliográfica

• Autor(a) principal: Pinto, Vasco Manuel Branco
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/129167
• topic: Biogás; Células de combustível de carbonato fundido; Digestão anaeróbia; Economia de baixo carbono; Resíduos; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias

Este trabalho consiste numa revisão bibliográfica relativa à valorização energética do biogás em células de combustível de carbonato fundido, uma vez que, no contexto energético atual, é urgente encontrar alternativas à utilização dos combustíveis fósseis, que apresentam níveis elevados de emissões poluentes, contribuindo para o aumento do aquecimento global através dos gases de efeito de estufa (GEE). Paralelamente, acresce também a necessidade de tratar os mais variados tipos de resíduos (orgânicos urbanos e industriais, lamas das Estações de Tratamento de Águas Residuais (ETAR), entre outros resíduos orgânicos facilmente biodegradáveis). Assim, as centrais baseadas na digestão anaeróbia são uma tecnologia com grande potencial para a conversão eficiente de resíduos orgânicos, em biogás (biocombustível gasoso) e em produtos que poderão ser utilizados como biofertilizantes. O biogás é constituído essencialmente por metano e dióxido de carbono, com grande potencial energético, tanto na sua forma bruta como quando se procede ao seu melhoramento (upgrading). Os métodos comerciais existentes para a sua valorização incluem produção de calor e vapor por combustão direta, produção de eletricidade e calor, através de unidades combinadas de energia e calor e conversão para energia mecânica em veículos automóveis. Um dos métodos mais eficientes são as células de combustível, dispositivos eletroquímicos que transformam continuamente energia química em energia elétrica, desde que lhes seja fornecido um combustível e um oxidante, sendo, ainda, o conversor de energia mais ambientalmente benigno, em comparação com qualquer dispositivo de escala equivalente. Na categoria das células de combustível, as que possuem eletrólito de carbonato fundido, são células de alta temperatura capazes de reformar o biogás no seu interior, transformando o metano em hidrogénio. Para que as reações da célula possam acontecer e produzir eletricidade, o dióxido de carbono é utilizado como reagente, o que torna a integração deste tipo de células em centrais de digestão anaeróbia, num sistema único e virtuoso.