Geração de Energia Elétrica a partir de Fonte Renovável em Comunidades Isoladas da Região Amazônica com o uso de Sistemas de Gaseificação de Biomassa de Leito Fixo de Pequena Escala. Sandra M. Apolinario Centro Nacional de Referência em Biomassa - CENBIO
A maioria das comunidades isoladas não tem acesso à energia elétrica; Quando há energia, é derivada de um combustível fóssil (diesel); O diesel chega a custar até R$ 2,50/l; Os grupos geradores são doados, em geral, pelo poder público; Os motores são de diferentes fabricantes (indianos, americanos, nacionais, etc);
Não existem programas de O&M. Os grupos geradores, na maioria das vezes, estão em péssimas condições; A geração de energia elétrica não está atrelada a atividades produtivas. Sendo assim, a eletricidade passa a ser um custo a mais no restrito orçamento das comunidades; Quando não há diesel, as escolas ficam sem aula e não há bombeamento de água.
Necessidade de geração de eletricidade, com a utilização de recursos localmente disponíveis, contribuindo para o desenvolvimento regional sustentável.
Principais Tipos de Gaseificadores: Gaseificadores de Leito Fixo: Co-corrente (downdraft); Contracorrente (updraft). Gaseificadores de Leito Fluidizado.
!" O ar e o gás fluem para baixo, na mesma direção que o combustível; O sistema opera a pressão atmosférica; É mais apropriado para combustíveis com elevado teor de matéria volátil, como a biomassa.
Principais Vantagens:!" Consomem entre 99 a 99,9 % do alcatrão; É um sistema comprovado, com mais de um milhão de veículos utilizados durante a Segunda Guerra Mundial; O gás (quando limpo) pode ser utilizado em motores de linha, sem maiores modificações; Apresentam poucos problemas em casos de explosão;
!" Principais desvantagens: O combustível deve apresentar baixa umidade (<20 %) e granulometria uniforme; O gás sai do gaseificador a temperaturas elevadas (em geral 700 o C); desta forma esta energia é perdida, a menos que haja algum aproveitamento (para preaquecimento do ar, secagem do combustível, etc.); Tipicamente 4 a 7% do carbono do combustível não é convertido, saindo com as cinzas pelo fundo do gaseificador.
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& Ar (60 %) Preaquecimento da biomassa Biomassa Lavagem primária do gás Lavagem secundária do gás Gás sujo Ar (40 %) Gás para flare Cinzas Gás para motor
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# %)" PCS (MJ/Nm³) 5,7 Potência Térmica (kw) 67,1 Potência Elétrica (kwe) 20 Vazão de Alimentação (kg/h) ~18 Vazão de Descara de Cinzas (kg/h) 1,3
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, + - Maior a eficiência do sistema e menor a freqüência de manutenção do motor e do gaseificador, quando: Menor for a umidade da biomassa alimentada; Maior sua uniformidade dimensional; Maiores forem os cuidados com a limpeza de gases (vazão adequada de água de lavagem, troca freqüente do filtro manga do motor).
# Rendimento energético a frio 72% (literatura 79%); Rendimento do motor operando com gás (75% de substituição) 35%; Rendimento do conjunto gaseificador / motor 20%; Considerando as cargas parasitas, a potência líquida gerada cai de 20 para 14 kwe e o rendimento energético do conjunto, levando em consideração o consumo de biomassa e diesel, cai para 14%.
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Projeto GASEIBRAS Aprovado pelo CNPq/MME Objetivos: Desenvolver um sistema de gaseificação de biomassa in natura, com tecnologia totalmente nacional; Verificar a viabilidade destes sistemas, na geração de energia elétrica, em comunidades isoladas; Qualificar mão-de-obra local na operação e manutenção destes sistemas; Identificar empresas para fabricação destes equipamentos no Brasil; Criar modelo de sustentabilidade para cobrir custos de O&M.
Comunidade Timbó
CENBIO Centro Nacional de Referência em Biomassa OBRIGADA! Sandra M. Apolinario sandra@iee.usp.br Fone: (11) 3091-2654 / 2649