Uso de biomassa e de carvão vegetal em gaseificadores para produzir gás adequado a motores de combustão interna

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Claudino Filho, Vicente de Vasconcelos
• Orientador(a): Jaguaribe, Emerson Freitas
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal da Paraíba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
• Departamento: Engenharia Mecânica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Gaseificação; Biomassa; Carvão vegetal; Fontes renováveis; Gasification; Biomass; Charcoal; Renewable Sources
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/18940

Nos dias atuais suprir a demanda por energia é um dos grandes desafios da sociedade. A cada dia a curva que demonstra o quanto de energia é consumido em todo o mundo tem ascendido em uma velocidade maior do que as fontes podem gerar. O desenvolvimento da indústria e o consumo residencial são os principais fatores para que isso ocorra. Um meio encontrado para tentar suprir essa demanda é a utilização de fontes renováveis de energia. O problema de muitas dessas fontes renováveis é que elas dependem exclusivamente de fatores climáticos como o vento e o sol. Uma opção para evitar essa dependência é a utilização da gaseificação de biomassa. A biomassa é um recurso disponível durante todo o ano, sem que seja prejudicada por fatores climáticos. Por sua vez, a utilização da biomassa residual evita a poluição do meio ambiente, ao mesmo tempo em que a transforma em fonte alternativa de energia. Este trabalho tem por objetivo demonstrar que é possível tornar a operacionalização de um sistema formado por um gaseificador de biomassa de um grupo gerador, ao tempo em que se aumenta a sua eficiência energética a partir da substituição da biomassa in natura pelo carvão vegetal. O gaseificador utilizado tem a capacidade de produzir 8 kW térmicos e o grupo gerador pode gerar 2,2 kW de potência elétrica. Durante os experimentos foi utilizado um simulador de carga do tipo resistivo, constituído por oito lâmpadas de bulbo com potências que variaram de 150 a 280 W, perfazendo um total de 2,04 kW. Ao se substituir a biomassa in natura pelo carvão vegetal foi possível se elevar a eficiência do sistema gaseificador/grupo gerador de 5,21 % para 9,71 %. Constatou-se, ainda, a redução no consumo específico de biomassa (carvão vegetal) do gaseificador, que operando na potência máxima, provoca um consumo específico de 3,89 kg/kWh com a E rr o! A rg u m en to de o pç ão de sc o n he ci d o. biomassa in natura, e esse valor foi reduzido para 1,18 kg/kWh com o uso do carvão vegetal. O simulador de carga resistivo funcionou conforme o esperado, tendo sido possível se acionar as oito lâmpadas de bulbo, obtendo-se, desta maneira, a potência máxima de trabalho motor. Comprovou-se, por outro lado, que a substituição da biomassa in natura pelo carvão vegetal foi conveniente ao estado de conservação do sistema, quando eliminou os efeitos nocivos que o alcatrão causa às tubulações do aparato. E essa importância torna-se mais notória, quando deixa de provocar aderência e imobilização de peças do motor de combustão interna, tais como válvulas e pistões. Dá-se, assim, mais um passo para a demonstração da viabilização da gaseificação da biomassa como fonte de energia alternativa, dentre as existentes no cenário nacional.