Produção de energia elétrica e carvão ativado a partir de um gaseificador de biomassa

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Freitas, Merques do Nascimento lattes
Orientador(a): Jaguaribe, Emerson Freitas lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
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:
Biomassa
Carvão ativado
Energia Elétrica
Gaseificação
Biomass
Activated Charcoal
Electricity
Gasification
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Link de acesso: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/16761
Resumo: A gaseificação é na prática o processo mais eficiente para se extrair a energia química contida na Biomassa. No que concerne à geração de energia elétrica vem demonstrando grandes resultados, seja do ponto de vista econômico, seja do ponto de vista do meio ambiente. Diversas pesquisas vêm sendo desenvolvidas buscando aperfeiçoar o processo de gaseificação e suas tecnologias; dentre elas, esta, que tem por objetivo a produção de energia elétrica e de carvão ativado, concomitantemente, a partir da biomassa residual. Para os experimentos, utilizou-se um gaseificador com capacidade para 8 kW térmicos; um motor de combustão interna VANGUARD V-twin de 18 HP (13,5 kW), do ciclo Otto, adaptado para funcionar a gás; um gerador TOYAMA, com potência nominal de 2 kW elétricos; um simulador de cargas resistivo e diversos instrumentos de medição e de análise. Um sistema perfurador de cinzas foi implementado no cinzeiro do gaseificador, também, com a função de extrair a biomassa já transformada em carvão vegetal. Os resultados mostraram que: o consumo específico de biomassa (kg/kW.h) decresceu com o aumento da potência; a eficiência do sistema Gaseificador/Grupo Gerador aumentou com a elevação da potência; o teor de carbono fixo do carvão oscilou entre 65,22 % e 70,86 %; e a área de BET permaneceu entre 354 e 444 m²/g. A gaseificação demonstra ser uma alternativa viável para a produção tanto de energia elétrica, quanto de carvão vegetal com características de carvão ativado ( por apresentar relevante área superficial específica) e com alto teor de carbono fixo.
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spelling 2020-02-10T17:05:00Z2019-03-252020-02-10T17:05:00Z2019-02-20https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/16761A gaseificação é na prática o processo mais eficiente para se extrair a energia química contida na Biomassa. No que concerne à geração de energia elétrica vem demonstrando grandes resultados, seja do ponto de vista econômico, seja do ponto de vista do meio ambiente. Diversas pesquisas vêm sendo desenvolvidas buscando aperfeiçoar o processo de gaseificação e suas tecnologias; dentre elas, esta, que tem por objetivo a produção de energia elétrica e de carvão ativado, concomitantemente, a partir da biomassa residual. Para os experimentos, utilizou-se um gaseificador com capacidade para 8 kW térmicos; um motor de combustão interna VANGUARD V-twin de 18 HP (13,5 kW), do ciclo Otto, adaptado para funcionar a gás; um gerador TOYAMA, com potência nominal de 2 kW elétricos; um simulador de cargas resistivo e diversos instrumentos de medição e de análise. Um sistema perfurador de cinzas foi implementado no cinzeiro do gaseificador, também, com a função de extrair a biomassa já transformada em carvão vegetal. Os resultados mostraram que: o consumo específico de biomassa (kg/kW.h) decresceu com o aumento da potência; a eficiência do sistema Gaseificador/Grupo Gerador aumentou com a elevação da potência; o teor de carbono fixo do carvão oscilou entre 65,22 % e 70,86 %; e a área de BET permaneceu entre 354 e 444 m²/g. A gaseificação demonstra ser uma alternativa viável para a produção tanto de energia elétrica, quanto de carvão vegetal com características de carvão ativado ( por apresentar relevante área superficial específica) e com alto teor de carbono fixo.Gasification is the most efficiency process to extract chemical energy from biomass. It has been proved to be a great promise to generate electricity at low cost without damaging the environment. Much research in this area has been done to improve the technology in order to make it affordable to the communities. In this work it is discussed the possibility of generating electricity, as well as to produce charcoal having high superficial area, using a biomass gasifier coupled with a genset. The gasifier having an 8 kW thermal capacity was connected to an 18 hp Otto cycle engine (VANGUARD V-Twin) adapted to run with poor gas, and to a TOYAMA generator having 2 kW nominal power; a resistivity simulator as well as several instruments. An ash removal device serving also to extract pieces of charcoal was implemented on the gasifier. The results show that the specific consumption of biomass (kg/kW.h) decreases as the electrical power rises; the efficiency of the system gasifier/genset is directly proportional to the electrical power generation; the content of fixed carbon on the charcoal went from 65,22 % to 70,86 %. Gasification process shown to be an economic alternative to generate electricity, as well as to produce charcoal having significant superficial area high fixed carbon.Submitted by Fernando Augusto Alves Vieira (fernandovieira@biblioteca.ufpb.br) on 2020-02-10T17:05:00Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 805 bytes, checksum: c4c98de35c20c53220c07884f4def27c (MD5) Arquivototal.pdf: 2431233 bytes, checksum: 76c51a698f3fa7bd5b64c06f931021de (MD5)Made available in DSpace on 2020-02-10T17:05:00Z (GMT). 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