Biomassa: propriedades de combustão e viabilidade de utilização

espaço biomassa

biomassa: propriedades de combustão e viabilidade de utilização

de chama e tempo de queima. A caraterização da biomassa, em pellets ou em estilha,

! !

"mica e ambiental do seu uso em aplicaçþes energÊticas.

Amadeu Silva Borges Escola de CiĂŞncias e Tecnologia, UTAD amadeub@utad.pt

A energia seja elÊtrica, tÊrmica ou mecânica, Ê um bem valioso e caro nos tempos atuais.

Quanto mais desenvolvida a sociedade maior a sua procura. O desenvolvimento, associado a uma melhor qualidade de vida implica, sem margem para dĂşvidas, uma maior pro

! " # cimento ambiente e AQS. As caldeiras sĂŁo uma parte importante neste processo, pois transformam a energia latente dos combustĂ­veis em energia tĂŠrmica disponĂ­vel.

As caldeiras a biomassa têm uma longa tradição no meio industrial, remontam aos tempos das locomotivas importadas. Hå 30 anos a biomassa era abundante e atÊ, de certo

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plano inferior. Com o advento da primeira crise do petróleo houve a primeira preocupação com o assunto. Como o fabrico de caldeiras era quase artesanal, feita em pequenas

"

* + # / O desenvolvimento foi com base na tentativa e erro, com resultados insatisfatórios para os dias atuais. A grande preocupação era com a segurança, seguida pelo bom funcionamento.

Algumas empresas, como a Rohden Termo Engenharia Ltda *ciĂŞncia de combustĂŁo/tĂŠrmica de no mĂ­nimo 85%, emissĂľes de CO abaixo de 1000 ppm e emissĂľes de partĂ­culas abaixo de 500mg/Nm3.

CombustĂŁo da biomassa: Propriedades * pellets "

cuidados. O maior inimigo da boa combustão Ê a humidade. PorÊm hå outros fatores a considerar, tais como: temperatura da câmara de combustão, teor de oxigÊnio, tempo de ( ' " " ( $

quĂ­mica da combustĂŁo se complete, alĂŠm de uma geometria adequada para que ocorram tais fatores.

As caldeiras a biomassa têm uma longa tradição no meio industrial, remontam aos tempos das locomotivas importadas.

HĂĄ 30 anos a biomassa era abundante e atĂŠ, de certo modo, considerada desperdĂ­cio.

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espaço biomassa MQTV>XX>Y Z[TZ[Q?\>\?X \? ]TVM^X@_T ? `Q>MQwQ\>\? \? ^@QwQy>z_T

Figura 3 Evolução do tempo de queima em função do diâmetro da partícula esfÊrica de biomassa para diferentes temperaturas.

Utilização da biomassa: viabilidade económica Um queimador a biomassa substitui os queimadores a gasóleo e a gås, combustíveis extremamente caros e poluentes. A economia proporcionada

tĂ­vel entre 40 a 60%.

Nas Figuras 4 e 5 sĂŁo apresentados os tempos de retorno (payback quando se substitui o gĂĄs natural e o gĂĄs propano por biomassa (em pellets

! " instalada. Este último caso corresponde a uma situação de district heating.

Relativamente à substituição do gås natural (Figura 4 tata-se que a estilha Ê a que retorna mais rapidamente o investimento quando comparada com os pellets# $ & '

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na construção de uma rede principal de distribuição de ågua quente no caso de district heating, o payback tem um aumento superior do que aquele veri

"

# Jå na substituição do propano (Figura 5 ) pellets ou

pellets retornam o investimento de forma idĂŞntica Ă estilha.

Embora a estilha tenha de um modo geral alguma vantagem. Devido aos preços do Propano, o investimento na construção de uma rede principal

* +

/ cional no payback.

Assim, com base nos resultados apresentados: 1 SerĂĄ sempre vantajoso substituir o gĂĄs natural e gĂĄs propano por biomassa (em pellets 2 1 Em equipamentos a funcionar a propano o retorno de investimento ĂŠ inferior a 18 meses, enquanto no caso do gĂĄs natural o retorno ĂŠ infe 5

! 2 1 É para equipamentos a funcionar a propano que a alteração da tecno ' 7 2 1 Em equipamentos a funcionar a gås natural torna-se vantajoso substi

9 # ; +

& 2 1 Em equipamentos a funcionar a propano Ê sempre mais vantajoso substituir o queimador por um a funcionar a pellets2 1 No caso de district heating a gås natural hå uma redução de cerca de dois anos quando comparamos os pellets 2 1 Um sistema tipo district heating a funcionar a gås natural quando substituído por pellets apresenta um payback de cerca de 5 anos. Se o mesmo sistema funcionar a propano o payback Ê inferior a 1 ano e 4 meses.

Se pensarmos que as maiores potĂŞncias instaladas existem nos servi )

= > ? + de biomassa torna-se de facto uma mais-valia em termos de recursos que 22

Figura 4 Payback de substituição do gås natural por biomassa.

Figura 5 Payback de substituição do gås propano por biomassa.

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os mesmos benefĂ­cios.

ConclusĂľes > +

C temas de produção de ågua quente sanitåria pode ser descrita sob diversos pontos de vista. > +

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emissþes de partículas e de dióxido de carbono graças a uma queima

F' F ' # ?

F equipamentos a pellets jå estão isentos de testes de poluição por ser considerada mínima. Para o fabrico de pellets G +

F H

qualquer ĂĄrvore. Pode ainda falar-se em ciclo neutro de CO2, pois este jĂĄ foi absorvido pelas plantas, durante o seu crescimento.

Em qualquer um dos estudos (independentemente da tecnologia atual a gĂĄs * /

9 riores aos tempos de vida dos equipamentos. Assim, em qualquer situação, a alteração de tecnologia (para biomassa – em pellets ' + / '

# Devido aos custos associados ao investimento, operação e manutenção, um projeto com potência instalada a rondar os 400 kW apresenta a melhor relação potência/tempo de retorno. > +

+ pellets, como combustível para substituição do gås natural, apresenta um menor tempo de retorno do investimento, em qualquer um dos três casos de estudo. A situação inverte-se quando se pretende substituir o propano.