Avaliação energética do biogás com diferentes percentuais de metano na produção de energia térmica e elétrica
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Data
2019-05
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Konrad, Odorico
Banca
Feil, Alexandre André
Ethur, Eduardo Miranda
Stulp, Simone
Cyrne, Carlos Cândido Da Silva
Konrad, Odorico
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Resumo
A energia figura entre as demandas mais importantes para a sustentação e o desenvolvimento de atividades produtivas e da sociedade como um todo. O biogás é uma energia de origem renovável com grande potencial de produção e aproveitamento, podendo absorver uma parcela significativa das demandas energéticas mundiais. Com possibilidades de sua utilização para: produção de eletricidade, aquecimento ou como combustível veicular. Além disso, o aproveitamento energético do biogás colabora para a redução nas emissões de gases efeito estufa, deixando de ser passivo ambiental para um ativo ambiental, social e
econômico. Este estudo objetivou avaliar o desempenho do biogás produzido em uma planta piloto, com diferentes percentuais de metano em sua composição, utilizado na cogeração de energia. Procurou-se identificar se os gastos energéticos despendidos com o processo de purificação compensam a eficiência energética obtida a partir da conversão do biogás em energia térmica e elétrica. Para tanto, foram realizadas três avaliações, nas quais foi utilizado um trocador de calor acoplado ao escapamento do motor a combustão para mensurar a quantidade de energia térmica proveniente dos gases de escape do motor, e para quantificar a energia elétrica, utilizado um gerador elétrico de 60 kVA de potência nominal interligado ao motor. Dessa forma, no primeiro teste com biogás a 68,54% CH4, obteve-se a geração de 2,04 kWh/m3 de energia elétrica, 1,15 kWh/m3 de energia térmica, com eficiência de 51,45%. O segundo teste com biogás em 83,46% CH4 alcançou geração de 3,21 kWh/m3 de energia elétrica, 1,57 kWh/m3 de energia térmica, com eficiência de 51,17%. Em um terceiro teste com biogás numa concentração de 92,33% CH4, atingiu-se uma geração de 3,57 kWh/m3 de energia elétrica e 1,67 kWh/m3 de energia térmica, obtendo eficiência de 53,96%. Dessa forma, os resultados de geração elétrica corroboram com o que foi encontrado na literatura, porém, para geração de energia térmica não foram os resultados esperados, devido ao trocador de calor ter algumas inconformidades como material de construção ser de baixa condutibilidade térmica.
Descrição
Palavras-chave
Energia renovável; Biomassa; Biogás; Metano; Cogeração
Citação
DALPAZ, Ricardo. Avaliação energética do biogás com diferentes percentuais de metano na produção de energia térmica e elétrica. 2019. Dissertação (Mestrado) – Curso de Sistemas Ambientais Sustentáveis, Universidade do Vale do Taquari - Univates, Lajeado, 16 maio 2019. Disponível em: http://hdl.handle.net/10737/2517.