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Conceitos - Conversão: Biocombustíveis líquidos

Conversão: Biocombustíveis líquidos


O processo de conversão da biomassa em biocombustíveis líquidos passa por diferentes etapas dependendo do tipo de matéria-prima usada:

Conversão da biomassa gasosa - Fonte: Enersilva.

Biocombustível
líquido
 Fonte Técnica Aplicação
Biodiesel Plantas oleosas:
Óleo de nabo (Europa do Norte)
Óleo de girassol (Europa do Sul)
Óleo de colza
Óleo usado (óleo de cozinha)
Extracção em pressão
Esterificação com metanol
Na forma pura ou
combinado com diesel
convencional
 Etanol Açúcar de beterraba
Cereais
Outras colheitas
Produtos do desperdício
plantas
Madeira, palha
Fermentação alcoólica Componente na gasolina ou
puro como combustível
 ETBE Etanol (derivado) Reacção com isobuteno
na presença de um
catalisador
Componente combinado na
gasolina até 15%
 Metanol Materiais celulósicos de lenhina
Fracção biodegradável do lixo
Processo termoquímico Equivalente ao metanol
fóssil

MTBE

Biometanol (derivado

Reacção com isobuteno
na presença de um
catalisador
Combinado como
componente


Utilização em aplicações móveis

Como referido na tabela anterior os biocombustíveis podem ser utilizados na substituição total ou parcial como combustíveis para veículos motorizados, sendo que o biodiesel e o etanol são actualmente os biocombustíveis disponíveis no mercado mundial, com viabilidade comercial.

No caso do biodiesel a sua utilização, com uma percentagem até 30%, é possível em motores de Diesel convencionais, sem alterações ao motor. Podendo ser utilizados com concentrações até 100% em motores especialmente preparados para o efeito, uma vez que altas concentrações obrigam a que certos componentes, como borrachas e vedantes, estejam preparadas para utilização de biodiesel. O biodiesel é o biocombustível mais utilizado na Europa.


Veículo biodiesel - Fonte: NREL

O etanol ocupa um lugar de destaque no Brasil, com cerca de 43% dos veículos movidos a etanol.

Já na Europa e na América do Norte o etanol raramente é utilizado puro, uma vez que a elevada taxa de evaporação do combustível reduz a capacidade para arranques frios. O problema dos arranques frios a baixas temperaturas, não é relevante em zonas climáticas quentes. Em zonas climáticas mais frias, como na Europa do norte, os carros têm de estar por vezes equipados com um tanque de gasolina extra, para assumir arranques frios.

O uso do etanol, quando combinado com a gasolina convencional, não requer quaisquer modificações técnicas nos motores. As suas qualidades técnicas aumentam duas vezes o número de octanas do combustível, em 10%. Os combustíveis de mistura de etanol e gasolina aumentam a durabilidade dos motores comparativamente aos que utilizam gasolina pura.


Utilização em aplicações estacionárias

De forma genérica, pode-se dizer que todos os biocombustíveis líquidos podem ser usados em aplicações estacionárias, onde o peso, um factor sempre relevante numa aplicação móvel, pode ser desprezado.

O óleo vegetal natural é um dos biocombustíveis mas utilizados na cogeração, devido à possibilidade de utilização directa nos locais de produção agrícola.


Sistema de cogeração - Fonte: NREL


A cogeração é considerada uma parte importante da protecção ambiental em todo o mundo, por causa do seu elevado nível de eficiência energética. Isto também se aplica quando são usados combustíveis fósseis. Este facto combinado com a eficiência económica da operação das centrais, essencial para projectos de cogeração, torna mais difícil o uso de biocombustíveis líquidos numa aplicação estacionária.

A vantagem da cogeração para motores estacionários é que muitos dos problemas técnicos associados ao óleo vegetal, como os arranques a frio, podem ser eliminados. Para além disso, na cogeração, geralmente está disponível calor suficiente para ter um controlo suficiente sobre a viscosidade observada a baixas temperaturas.

O processo de cogeração com o óleo vegetal é semelhante ao de cogeração tradicional com gás natural ou óleo combustível: um motor de combustão é ligado a um gerador eléctrico que transforma a energia mecânica do motor em electricidade. A eficiência da produção de energia primária é cerca de 30%. O calor gerado para o sistema de exaustão ou para o sistema de arrefecimento do motor, pode ser aproveitado por meio de permutadores de calor e disponibilizado para edifícios ou processos.

Os motores de cogeração são projectados para trabalhar com uma performance óptima, o maior número de horas anuais possível, para além de 4000 horas de operação, para assegurar um elevado nível de eficiência. Isto torna possíveis os intervalos de manutenção regulares.

No entanto os custos operacionais, essencialmente à manutenção, são mais elevados devido ao tipo de combustível em utilização: maior viscosidade, menor qualidade, necessidade de controlo do arrefecimento.

Fontes e referências:

"Bioenergia - manual sobre tecnologias, projecto e instalação", Altener, 2004
"Enersilva - Promoção do uso da biomassa florestal para fins energéticos no sudoeste da Europa (2004-2007)", Projecto Enersilva, 2007






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Última actualização 2/2/2017