especial biomassa
de biomassa – um recurso por explorar ! " Bruna Soares e Amadeu Borges amadeub@utad.pt
tagens da sua utilização passariam pela valorização dos recursos energĂŠticos endĂłgenos, que por sua vez levaria Ă diminuição das importaçþes de combustĂveis fosseis e consequente melhoria do desempenho do saldo da balança comercial. A isto soma que, sendo uma tecnologia que faz uso de resĂduos, se reduziriam os custos na recolha e transporte de resĂduos e se ! " # conhecido como biochar, que quando aplicado nos solos agrĂcolas aumenta a sua capacidade de retenção de nutrientes, diminuindo a necessidade do uso de fertilizantes, e funciona como sequestrador de diĂłxido de carbono atmosfĂŠrico.
Contexto histĂłrico " $ " % $ &''( # Thomas Shirley ensaiou “ â€? (agora designado por metano) e 30 anos mais tarde, Dean Clayton obteve gĂĄs de carvĂŁo atravĂŠs de experiĂŞncias com pirĂłlise (Kaupp & Goss, 1984). " /2' 5 construção) cujas principais aplicaçþes sĂŁo a produção de energia, extração de quĂmicos, como metanol e amonĂaco, e a produção de combustĂveis lĂquidos e gasosos (Higman, 2014).
PrincĂpio de funcionamento " $ # 7 altas temperaturas, envolvendo a oxidação parcial dos elementos combustĂveis (Reed, 2002). O resultado deste processo ĂŠ um gĂĄs sintĂŠtico composto essencialmente por monĂłxido de carbono, hidrogĂŠnio, diĂłxido de carbono, vapor de ĂĄgua, metano e alguns contaminantes, tais como partĂculas de carbono, alcatrĂŁo e cinza. " 7 : $ ; # < gĂŠnio puro, vapor de ĂĄgua ou simplesmente o ar atmosfĂŠrico. = ; # processos ocorrem em simultâneo (Reed, 2002): 44
Da gasificação da biomassa resulta um subproduto conhecido como biochar, que quando aplicado nos solos agrĂcolas aumenta a sua capacidade de retenção de nutrientes, diminuindo a necessidade do uso de fertilizantes, e funciona como sequestrador de diĂłxido de carbono atmosfĂŠrico.
? @ B ? â&#x20AC;&#x201C; decomposição tĂŠrmica da biomassa na ausĂŞncia de oxigĂŠnio a cerca de 500Âş C, obtendo-se fraçþes de hidrocarbonetos lĂquidos (Ăłleo de madeira), sĂłlidos (carvĂŁo vegetal) e gases (McKendry, FIIF JB ? â&#x20AC;&#x201C; com a introdução de ar na zona de oxidação diversas reaçþes ocorrem entre o oxigĂŠnio presente no ar e o carbono sĂłlido produzindo monĂłxido de carbono. As reaçþes ocorrem a temperaturas da ordem dos 975 a 1275K, as principais das quais sĂŁo apresentadas seguidamente, onde o sinal positivo indica a libertação de calor. C + O2 = CO2 +393,8 MJ/kmol Durante a reação de combustĂŁo 12,01 kg de carbono sĂŁo completamente queimadas com 22,39 m3 de oxigĂŠnio fornecido pelo ar para obter 22,26 m3 de diĂłxido de carbono e 393,8 MJ de calor. O hidrogĂŠnio presente no combustĂvel reage com o oxigĂŠnio produzindo vapor de ĂĄgua. H2 + 0,5 O2 = H2O + 242 MJ/kmol ? â&#x20AC;&#x201C; na zona de redução, um elevado nĂşmero de reaçþes quĂmicas ocorre a altas temperaturas sem a presença de oxigĂŠnio. Assu $ decomposição termoquĂmica dos componentes celulĂłsicos com produção de volĂĄteis e resĂduo carbonoso. As principais reaçþes de redu # W Reação de Boudouard: CO2 + C = 2CO â&#x20AC;&#x201C; 172,6 MJ/kmol Reação com vapor de ĂĄgua: C + H2O = CO + H2 â&#x20AC;&#x201C; 131,4 MJ/kmol