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Bem vindo, hoje é Quinta-Feira, dia 23 de Novembro de 2017


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Bio combustíveis

Biocombustíveis
Biocombustíveis Líquidos
Biocombustíveis Gasosos
LAMTec e os Biocombustíveis




Biocombustíveis


Os biocombustíveis são combustíveis líquidos ou gasosos, produzidos a partir da biomassa.

Existem uma série de biocombustíveis líquidos com potencial de utilização, todos com origem em "culturas energéticas", em que os mais comuns são o Biodiesel e o Bioetanol. O primeiro é obtido a partir de óleos orgânicos e o segundo é produzido a partir da fermentação de hidratos de carbono (açúcar, amido, celulose).

Os biocombustíveis gasosos têm origem nos efluentes agro-pecuários/industriais e urbanos (lamas das estações de tratamento dos efluentes domésticos) e ainda nos aterros. É constituído por uma mistura de gases, em que o metano é o gás predominante, sendo esta mistura denominada por biogás.

Factores para a promoção dos biocombustíveis
– Excessiva dependência e custos energéticos, face às importações petrolíferas;
– Pressupostos de natureza ambiental;
– Possibilidade de efectuar culturas com fins não alimentares nas terras retiradas da produção por via dos condicionalismos impostos pela Política Agrícola Comum (PAC);
– Sector dos transportes com a maior cota de consumo final de energia;
– Introdução de cotas mínimas de biocombustíveis no gasóleo e gasolina fósseis, vinculadas pelo Decreto-Lei n.º 62/2006 de 21 de Março, que transpõe para a ordem jurídica nacional a Directiva n.º 2003/30/CE.


Biocombustíveis Líquidos

Biodiesel

O Biodiesel é o produto de uma transformação química de um óleo ou gordura vegetal ou animal, por adição de um álcool simples (metanol ou etanol) na presença de um catalizador (sendo os mais comuns o hidróxido de sódio (NaOH) e o hidróxido de potássio (KOH)). Este processo de transformação química é denominado por transesterificação (figura 1), dado produzir ésteres metílicos ou etílicos (biodiesel) e glicerol (subproduto).


Figura nº 1 – Reacção de transesterificação de um óleo vegetal


De acordo com o ASTM standards, o Biodiesel pode ser definido como um mono-ester-alcalóide de ácidos gordos de cadeia longa, derivado de lípidos orgânicos renováveis, assim como de óleos vegetais e de gorduras animais, para utilização em motores diesel.

O biodiesel pode ser misturado com o diesel mineral (gasóleo) em qualquer proporção, recebendo um atributo na sua designação, por exemplo B-20 corresponde a uma mistura de 20% biodiesel.

Na figura 2 poderá ver o diagrama de produção de biodiesel


Figura 2 - Diagrama de produção de biodiesel.


Bioetanol


Figura 3 - Aspecto da Saccharomyces cerevisiae.
O bioetanol é obtido por fermentação de biomassa, ou seja, por um processo biológico anaeróbico que converte os açúcares em álcool. Este processo é feito maioritariamente por leveduras, em que a maior parte delas pertencem à espécie Saccharomyces cerevisiae (figura 3).

A produção de bioetanol baseia-se nos seguintes substratos:
- Plantas com elevado teor de açúcar (cana de açúcar, etc.)
- Plantas com elevado teor de amido (milho, batatas, cereal)
- Plantas celulósicas (madeira, palha)
As plantas com elevado teor em açúcar são favorecidas porque a solução inicial, pode ser gerada directamente através de esmagamento mecânico. A solução açucarada é fermentada e a seguir a água e o álcool são separados pelo processo de destilação. O álcool extraído pode ser utilizado em mistura com a gasolina em motores de ciclo Otto.

Na figura 4 poderá observar o diagrama de produção do bioetanol.


Figura nº 4 – Diagrama de produção de bioetanol


Biocombustíveis Gasosos

Biogás

O biogás é um gás combustível produzido a partir de biomassa e/ou da fracção biodegradável de resíduos, que pode ser purificado até à qualidade do gás natural, para utilização como biocombustível, ou gás de madeira.

É constituído pela seguinte mistura de componentes:
– Metano (50 – 75 %);
– Dióxido de carbono (20 - 45 %);
– Ácido sulfídrico (H2S), cujo teor varia com o teor em sulfato do substrato;
– Outros componentes vestigiais.
O biogás resulta da degradação biológica da matéria orgânica, por diversas espécies microbianas que funcionam em condições sintrópicas e simbióticas em anaerobiose. O diagrama da figura 5 apresenta em traços gerais a produção de biogás.


Figura no 5 – Diagrama de produção de biogás


LAMTec e os Biocombustíveis

No que diz respeito aos biocombustíveis, o LAMTec possui apenas instalações destinadas à produção do biodiesel. Estas instalações compreendem duas áreas, uma destinada ao armazenamento dos óleos alimentares usados (OAU’s) e outra à valorização dos mesmos em biodiesel (figura 6).

O tratamento dos OAU’s na área de valorização da unidade de produção de biodiesel está representado na figura 7.

A capacidade diária de produção de biodiesel, por este equipamento, é de 150 litros.


Figura 6 – Unidade de produção de biodiesel

O tratamento dos OAU’s na área de valorização da unidade de produção de biodiesel, está representado no diagrama seguinte.


Figura no 7 – Valorização dos Óleos Alimentares Usados


A capacidade diária de produção de biodiesel, por este equipamento, é de 150 litros.

Especificações para o Biodiesel:

Visto que a qualidade do biodiesel produzido é um factor fundamental, que define o modo de funcionamento e o tempo de vida de um motor, é essencial garantir um produto de qualidade. A Norma Europeia, EN14214, estabelece os limites impostos para as propriedades do biodiesel. Para ser aceite como combustível, o biodiesel deve cumprir todas as especificações impostos pelo projecto de Norma. Este é independente do processo de fabrico e/ou do tipo de matéria-prima utilizada na produção e os valores das propriedades especificadas serão apresentados em seguida (Tabela 1).

Tabela 1 – Especificações aplicáveis ao biodiesel (EN 14214)
Propriedade Unidades Limites
Mínimo Máximo
Ésteres % (m/m) 96.5 -
Densidade a 15°C g/ml 0,860 0,900
Viscosidade a 40°C mm2/s 3,50 5,00
Ponto de Inflamação °C 120 -
Enxofre mg/kg - 10
Resíduo carbonoso % (m/m)   0,30
Número de cetano   51,0 -
Cinzas sulfatadas % (m/m) - 0,02
Água % (m/m) - 0,05
Contaminação Total mg/kg - 24
Corrosão do Cobre (3h a 50°C) Classificação Classe 1*
Estabilidade de oxidação Horas 6,0 -
Número de acidez mg KOH/g - 0,50
Índice de iodo   - 120
Metiléster do ácido linoleico % (m/m) - 12,0
Metilésteres polinsaturados (>= 4 ligações dupla) % (m/m) - 1
Metanol % (m/m) - 0,20
Monoglicéridos % (m/m) - 0,80
Diglicéridos % (m/m) - 0,20
Triglicérídos % (m/m) - 0,20
Glicerina livre % (m/m) - 0,02
Glicerina total % (m/m) - 0,25
Metais alcalinos (Na, K) mg/kg - 5,0
Fósforo mg/kg - 10


Vantagens da produção de Biodiesel através de OAU’s:
• Mitigação dos impactes provocados pelos OAU’s como resíduo, como na obstrução de tubagens e no mau funcionamento de ETAR’s, quando os mesmos são introduzidos no esgoto, e também na formação de metano, que é um gás com elevado potencial de efeito de estufa, quando destinado para o Aterro Sanitário.
• Produção de um combustível mais “limpo” e renovável
• Produção de um combustível mais lubrificante, e como tal com capacidade para aumentar o tempo de vida do motor
• Produção de um combustível biodegradável e isento de enxofre.