BIOCOMBUSTÍVEIS

DEFINIÇÃO,TIPOS E TECNOLOGIAS DE PRODUÇÃO

GRUPO DE TRABALHO

• Carey Coelho• Donaciano Oliveira• João Alves

DEFINIÇÃO

• Todo combustível sólido, líquido, gasoso de origem biológica renovável, não fóssil.

• Qualquer material orgânico gera energia, mas o biocombustível é fabricado em escala comercial a partir de produtos agrícolas:

● Cana-de-açúcar● Mamona● Soja● Girassol● Dendê● Biomassa florestal● Resíduo orgânico

TIPOS DE BIOCOMBUSTÍVEIS

• Biodiesel• Bioetanol• Biogás• Biomassa• Biometanol• Bioéter dimetílico• Bio-ETBE• Bio-MTBE• Biohidrogênio

BIO - ÓLEODEFINIÇÃO

• O bio-óleo é um combustível renovável cuja matéria-prima é a biomassa, ou seja, substâncias de origem orgânica (vegetal, animal, etc.).

FABRICAÇÃO

• Consiste numa série de transformações físico-químicas, que originam um líquido de coloração negra e bastante viscoso, podendo ser empregado na geração de energia elétrica, aquecimento doméstico, fertilizantes orgânicos, aditivos para combustíveis e como combustíveis (após ser refinado).

BIOGÁS

O Biogás é uma óptima fonte de energia obtido através da conversão biológica de fontes de biomassa a saber:

• Resíduos orgânicos provenientes da produção pecuária; • Águas residuais domésticas; • Resíduos Sólidos Urbanos • Resíduos biodegradáveis de matadouro e de indústrias

agro-alimentares

Em função do impacto produzido no meio ambiente, os diversos constituintes presentes nos esgotos podem ser reunidos em quatro grupos:

• Sólidos em suspensão; •Matéria orgânica; •Nutrientes; •Organismos patogénicos.

PRODUÇÃO DE BIOGÁS A PARTIR DE ÁGUAS RESIDUAIS DE ORIGEM DOMÉSTICA

O processo anaeróbio advém do facto de algumas espécies de bactérias produzirem gás combustível a partir da decomposição biológica anaeróbia da biomassa.

Este gás é composto principalmente por metano, em % que variam de 50% a 70%, sendo o restante essencialmente CO2.

Do processo de digestão anaeróbia resulta um composto orgânico que pode ser usado na correcção de solos.

Vantagens do uso de Biogás

• Boa alternativa de geração de energia para abastecer comunidades isoladas .

• Possibilidade de substituir o gás natural como combustível para a produção de calor, de energia eléctrica ou como carburante para motores .

Desvantagem

• Produção de metano que quando não queimado polui a atmosfera.

O ETANOL

• Produzido, geralmente, a partir da cana-de-açúcar, mandioca, milho ou beterraba que liberta significativas quantidades de calor ao se queimar.

• O etanol é obtido através da fermentação alcoólica de fontes de biomassa.

• Por destilação é extraído a partir dos produtos da fermentação de hidratos de carbono (cana-de-açúcar, amido de cereais como o trigo e milho).

PRODUÇÃO DO ETANOL

ETANOL COMO COMBUSTÍVEL EM MOTORES DE COMBUSTÃO

• A maior octanagem do etanol permite que os motores obtenham mais energia útil do calor do combustível, comparativamente à gasolina

• No entanto é frequente utilizar o etanol como combustível mediante o uso de misturas com gasolina nos veículos já existentes, sem necessidade de efectuar modificações nos motores.

Exemplo: E10 (mistura com 10% de etanol com 90% de gasolina), padrão máximo para adopção da mistura sem necessidade de alterações de materiais, componentes ou recalibrações de motor.

UTILIZAÇÃO DO ETANOL

Vantagens Desvantagens

• Emissões de aldeídos (potencial cancerígeno )

• Melhor desempenho dos motores. • Interferência na indústria alimentar

• Combustão mais limpa, portanto amiga do ambiente

É um combustível renovável e biodegradável;

Obtido a partir da reação química de lípidos, óleos ou gorduras ( de origem animal ou vegetal), com um álcool na presença de um catalisador.

Esta reação denomina-se transesterificação Principal método de produção do biodiesel.

A transesterificação metílica de óleos vegetais em meio alcalino homogêneo, é o processo mais comum de produção do biodiesel.

Neste processo: 1 mol de triacilglicerol reage com 3 mols de álcool (o metanol ou o etanol), na presença de um catalisador (homogêneo, heterogêneo ou enzimático).

A reação de transesterificação representa uma solução para o problema da viscosidade dos óleos vegetais, produzindo monoésteres alquílicos (biodiesel) com viscosidades cinemáticas da ordem de 4-5 mm2 .s-1, muito próximas à do diesel do petróleo (1,8-3,0 mm2 .s1), enquanto que o óleo vegetal apresenta de 27-35 mm2 .s1.

Biodiesel

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PRODUÇÃO DO BIODIESEL A PARTIR DAS MICROALGAS

Brown et al. (1989) demonstraram que a produtividade de óleo de muitas microalgas (por unidade de área) empregada para o processo pode ser 100 vezes superior do que aquela obtida com oleaginosas.

Por isso muitos classificam as microalgas como a única fonte de lípidos e/ou biodiesel capaz de substituir por completo o diesel fóssil.

FAFAFA

GA A

FA G

PRODUÇÃO DE BIODIESEL A PARTIR DE SEMENTES

Extração de óleos vegetaise tratamento

BiodieselSementes de milho, girassol, linho, etc

Reação da produçãoDo biodeisel

Óleo vegetal GlicerinaÁlcool Biodiesel

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VANTAGENS DAS MICROALGAS

• Custos relativamente baixos para colheita e transporte;

• São de fácil tratamento químico em função de suas pequenas dimensões;

• Podem ser cultivadas sob condições impróprias para produção agrícola convencional.

• …

DESVANTAGENS DAS MICROALGAS

• Alto custo na formulação dos meios de cultivo;

• Alto custo de produção em sistemas heterotróficos;

• Alta demanda energética para secagem e extração de lípidos;

• Dificuldades no uso de organismos geneticamente modificados em sistemas abertos.

VANTAGENS DO BIODIESEL

• As terras cultiváveis podem produzir uma enorme variedade da plantas oleaginosas como fonte de matéria-prima para o biodiesel;

• É constituído por carbono neutro (combustível de origem renovável;

• Apresentam excelente lubricidade.• ---

DESVANTANGENS

• Dificuldade na sua obtenção; • Inadaptações mecânicas dos veículos existentes sua produção; • Custo consideravelmente mais alto do que a dos combustíveis normais.• ---

FIM