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Conceitos - Fonte: Biocombustíveis gasosos |
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Fonte: Biocombustíveis gasosos
 Biodigestor - Fonte: INETIOs biocombustíveis gasosos tem origem nos efluentes agro-pecuários, da agro-indústria e urbanos (lamas das estações de tratamento dos efluentes domésticos) e ainda nos aterros de RSU (Resíduos Sólidos Urbanos). Estes resultam da degradação biológica anaeróbia da matéria orgânica contida nos resíduos anteriormente referidos e é constituído essencialmente por Metano (CH4). Também podem ser obtidos pela conversão termoquímica da biomassa sólida em processos de gaseificação.
Biogás por fermentação
O biogás é criado pela fermentação da biomassa animal e vegetal, sem a acção do oxigénio. Neste caso, uma simbiose de grupos de bactérias realiza a decomposição química dos compostos de Carbono (C), em produtos finais gasosos: Metano (CH4) em percentagens que variam entre os 50% e os 70% sendo o restante essencialmente Dióxido de Carbono (CO2) e pequenas quantidades de outros gases como o Nitrogénio (N), sulfureto de hidrogénio (H2S) e o hidrogénio (H). Na prática, esta situação acontece, por exemplo, em aterros ou ETARs.O Metano, o mais simples dos hidrocarbonetos, é um gás inodoro e incolor, tem um poder calorífico de 39,8 MJ/m 3, sendo que os eventuais odores provem de outros gases que compõe o biogás como o sulfureto de hidrogénio (H2S) . O metano é o gás que da maiores propriedades energéticas ao biogás, apresentando-se assim como um potencial biocombustível renovável.
Tabela 1. Composição média do Biogás por fermentação
Gás
|
%
|
| Metano (CH4) |
60 |
| Dióxido de
Carbono (CO2) |
32 |
| Nitrogénio (N) |
4 |
| Hidrogeno (H) |
1 |
Sulfureto de
Hidrogénio (H2S)
|
2 |
| Oxigénio (O2) |
1 |
Gráfico 1. Composição média do Biogás por fermentação O Sulfureto de
Hidrogénio (H2S) é um gás tóxico, é também corrosivo. Com teores de H2S acima de 50 ppm, é recomendada a dessulfurização do biogás, de modo que a subsequente utilização não aumente os custos de manutenção, devida a danos de corrosão.
Tabela 2. Propriedades do Biogás
(para composição de 65-70% CH4 e30- 35% de CO2 a 0ºC e 1 Atm.)
Gás
|
%
|
| Poder Calorífico Inferior (aprox) |
23 MJ/m3 |
| Velocidade da chama |
25 cm/s |
| Temperatura de combustão |
650 ºC |
| Temperatura de ignição (CH4) |
600ºC |
| Calor especifico (Cp) |
1,6 kJ/m3.ºC |
| Densidade |
1,15 kg/m3 |
Biogás por gaseificação
A conversão termoquímica da biomassa sólida em gases combustíveis tem lugar durante a gaseificação ou durante a combustão lenta, com défice de oxigénio. Das cadeias de carbono na biomassa criam-se os gases combustíveis, monóxido de carbono (CO), hidrogénio (H 2) e, em pequenas quantidades, o metano (CH 4). Deste modo o processo de gaseificação, produz um gás, que consiste na mistura de diversos gases combustíveis (H 2, CO, CH 4) e não combustíveis (CO 2, N 2). A composição do gás depende do oxidante escolhido, para iniciar o processo de síntese. Se se utilizar ar atmosférico, a composição do gás tem azoto (cerca de 50%) e é produzido um gás magro (aproximadamente 5 MJ/m 3), enquanto que a utilização de oxigénio puro como oxidante leva a um gás de síntese com um elevado teor de hidrogénio e monóxido de carbono e, consequentemente, um poder calorífico de mais de 10 MJ/m 3. A composição média é mostrada na seguinte tabela e gráfico. Tabela 3. Composição média do Biogás por gaseificação
Gás
|
%
|
| Metano (CH4) |
5 |
| Dióxido de
Carbono (CO2) |
10 |
| Nitrogénio (N) |
50 |
| Hidrogénio (H) |
15 |
| Monóxido de Carbono (CO) |
20 |
 Gráfico 2. Composição média do Biogás por gaseificação
Fontes e referências:
"Bioenergia - manual sobre tecnologias, projecto e instalação", Altener, 2004
"Forum Energias Renováveis em Portugal". ADENE/INETI,
Lisboa 2001.
D.O Hall e R.P. OVEREND, "Biomass-Regenerable Energy",
Johnwilwy, 1987.
Sites:
Wikipedia
BCSDPortugal
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