Investigação desenvolvida. Biocombustíveis. Universidade de Trás os Montes e Alto Douro Workshop sobre Biocombustíveis Sustentáveis

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1 Universidade de Trás os Montes e Alto Douro Workshop sobre Biocombustíveis Sustentáveis Investigação desenvolvida Vila Real 8 junho 2016 Biocombustíveis

2 OBJETIVOS E MOTIVAÇÃO Redução das emissões de gases com efeito de estufa; Aproveitamento de recursos endógenos; Redução das importações de energia primária; Valorização energética de subprodutos da indústria agropecuária e florestal; Diversificação das fontes de energia Elevado potencial energético Elevada disponibilidade de matéria prima

3 Biocombustíveis na UTAD Centro de Investigação e de Tecnologias Agroambientais e Biológicas Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro Escola de Ciências e Tecnologia Departamento de Engenharias Engenharia Mecânica Escola de Ciências Agrárias e Veterinárias Departamento de Ciências Florestais e Arquitetura Paisagista Engenharia Florestal

4 Biocombustíveis na UTAD Valorização de subprodutos da indústria agropecuária e florestal Experimental Líquidos Ensaio em motores de combustão interna Performance Sólidos Biocombustíveis na UTAD Caracterização da biomassa Densificação Valorização energética Gasosos Modelação numérica Biodigestão Gasificação Valorização energética

5 Biocombustíveis sólidos Estudos de quantificação de biomassa Culturas Energéticas Avaliação do potencial energético de diferentes espécies de biomassa Estudo das propriedades termoquímicas da biomassa Avaliação técnico-económica da produção de estilha, pellets e briquetes Estudo das propriedades de combustão da biomassa Oferta e procura de resíduos florestais para fins energéticos Aproveitamento de resíduos das explorações agropecuárias 1 patente Pirólise Biocarvão (em colaboração com IMF) 2 patentes

6 Biocombustíveis gasosos Gasificação Gasificador a biomassa capaz de produzir até 22kW de potência Combustão do gás produzido em motor de combustão interna Qualquer biomassa Na produção de biocarvão, o gás resultante entra como calor para o processo Biodigestão Ensaios de biodigestão de biomassa resultante: RSU s Dejetos animais Lamas de ETAR Codigestão Valorização dos combustíveis gasosos obtidos elevados teores de CH 4 obtidos Emissões evitadas Estudo dos parâmetros para melhorar a eficiências do processos

7 Biocombustíveis gasosos Micro-cogeração a biogás Desenvolver e endogeneizar conhecimentos tecnológicos da Micro-cogeração ao nível do funcionamento. Contribuição primordial para a racionalização dos consumos energéticos Caracterização do processo de produção de biogás Caracterização qualitativa e quantitativa do biogás Capacidade de avaliação do potencial do biogás para ser utilizado em sistemas de Micro-cogeração Estudo do processo de combustão de biogás em motores de combustão interna, micro-turbinas, motores de combustão interna e motores stirling Determinação do potencial de implementação da tecnologia de Micro-cogeração em ETAR e AS Sistema de micro-cogeração em piscina coberta Sistema ciclo Otto 22kW e e 45kW t Colaboração com: TECAPROD e PRESTITECA

8 Biocombustíveis gasosos Gasificador a biomassa Combustão de gás em motor Kubota de 22kW Reatores para biodigestão anaeróbia Controlo de temperatura e agitação Combustão de gás em caldeiras e motores Eficiência na produção de biogás e Análise de emissões

9 Biocombustíveis líquidos Otimização da eficiência energética em sistemas combustão interna/externa; I&D em biocombustíveis aplicados a sistemas de combustão interna/externa. Criação das condições técnicas necessárias ao normal funcionamento de sistemas de combustão interna/externa com biocombustíveis (Biogás, Bioetanol, BioDiesel e gás pobre proveniente da gasificação de madeira) e caracterização da combustão em banco de ensaios. Alterações de nível técnico: sistema de alimentação, sistema de injeção, regulação do caudal de combustível, regulação da mistura combustível, sistema de lubrificação, sistema de ignição e taxa de compressão. Estudo experimental em banco de ensaios do processo de combustão de biocombustíveis. caracterizar a combustão dos biocombustíveis, identificando os parâmetros principais de regulação do processo. Ensaios de medição de potência, binário e emissões de poluentes para os diversos biocombustíveis e para diferentes riquezas da mistura, regimes motor, Ensaios com cargas parciais, avanço à ignição, a percentagem de EGR, temperatura e pressão do ar de admissão, energia de ignição e faseamento da injeção.

10 Introdução de Bio-etanol na mistura com gasolina (a 3000 rpm) Biocombustíveis líquidos Consumo específico g/kw.h Variação de potência (%)

11 Biocombustíveis líquidos Banco de ensaios para motores de combustão Equipado com: motor BMW 6 cilindros motor Toyota 4 cilindros Análises de consumos e parâmetros de funcionamento Análise de emissões

12 Laboratórios 2 Produtividade Dissertações de mestrado >70 Dissertações de doutoramento >10 Projetos financiados >15 Colaboração com empresas (extensão: consultoria, projeto) >30 Patentes 3 Programas informáticos 6 Artigos publicados >40 Artigos de conferência >100 Livros 2 Protocolos de colaboração 8

13 Muito obrigado pela presença