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Biomassa
                          Realizado por:

           Jorge Filipe da Silva Fernandes
                Rui 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 (incluindo
substâncias vegetais e animais), os resíduos das florestas e a fracção
biodegradável dos resíduos industriais e urbanos.

  Os processos usados para a produção de energia através da biomassa
sólida 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;
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  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 Biodigestor
    Modelo 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 Biodigestor
  Modelo 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
Biodigestor
  Segurança:

    • 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;
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     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
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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;


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Biomassa jorge fernandes e rui cortes

  • 1. Biomassa Realizado por: Jorge Filipe da Silva Fernandes Rui Miguel Oliveira Cortes
  • 2. 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.
  • 3. 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).
  • 4. 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.
  • 5. Tipos de Biomassa e processos de extracção de energia Biomassa Sólida Liquida Gasosa
  • 6. Biomassa sólida Tem como fonte os produtos e resíduos da agricultura (incluindo substâncias vegetais e animais), os resíduos das florestas e a fracção biodegradável dos resíduos industriais e urbanos. Os processos usados para a produção de energia através da biomassa sólida são densificação de biomassa e produção de carvão.
  • 7. 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.
  • 8. 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.
  • 9. 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.
  • 10. 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.
  • 11. 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).
  • 12. Tipos de Biodigestor Modelo 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.
  • 13. 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;
  • 14. Tipos de Biodigestor Modelo 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
  • 15. Biodigestor Segurança: • 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.
  • 16. 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;
  • 17. 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;
  • 18. 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.
  • 19. 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
  • 20. 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
  • 21. 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;