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Bias-to-soil - Cinzas de biomassa: Características em relação à sua origem, tratamento e aplicação no solo
Investigador Responsável - Luís Tarelho
Programa - PTDC/AAC-AMB/098112/2008
Período de Execução - 2010-05-01 - 2013-10-31 (42 Meses)
Entidade Financiadora - Fundação para a Ciência e a Tecnologia
Financiamento para o CESAM - 150.108 €
Financiamento Total - 199.956 €
Instituicão Proponente - Universidade de Aveiro
Instituições Participantes
LNEG - Laboratório Nacional de Energia e Geologia

A biomassa é um recurso energético renovável e pode contribuir para reduzir as emissões de CO2 de origem fóssil, uma vez garantida a sustentabilidade dos sistemas de produção de biomassa. A biomassa apresenta um elevado potencial de utilização para produção de calor e electricidade, e as tecnologias geralmente utilizadas na sua conversão energética incluem a combustão e gasificação.

Aspectos importantes durante a combustão e gasificação de biomassa estão relacionados com o pré-tratamento do combustível, a alimentação do combustível, a emissão gasosa e a gestão de cinzas. As propriedades do combustível e as condições operatórias influenciam as emissões gasosas, que incluem os produtos de combustão incompleta (partículas, CO e HC's), assim como NOx, SO2 e HCl. As cinzas apresentam dois tipos de problemas: i) operatórios, por exemplo a formação de depósitos e a corrosão das superfícies expostas aos gases de combustão, a aglomeração e a desfluidização durante a operação em leito fluidizado, e ii) ambientais, uma vez que envolve grandes quantidades de um resíduo a ser gerido. Estes problemas são variáveis e dependem da composição química da biomassa, tecnologia de conversão e condições operatórias utilizadas.

Do ponto de vista ambiental, as cinzas de biomassa (de grelha, do leito, e volantes) assumem particular importância considerando que: i) as cinzas volantes constituem um problema ambiental e de saúde pública na medida que afectam a qualidade do ar, and ii) numa política de biomassa para energia a gestão ambiental das cinzas é importante, tendo em consideração a reciclagem de nutrientes nos ecossistemas.

O objectivo deste trabalho é a caracterização das cinzas produzidas durante a combustão e gasificação de biomassa, a avaliação de soluções para o seu tratamento, e a definição de linhas orientadoras para a sua gestão, num cenário de utilização sustentável de recursos de biomassa para produção de energia, tendo em vista o caso Português.

Serão caracterizadas as cinzas produzidas em sistemas de combustão e gasificação de biomassa, assim como a sua relação com o combustível usado, a tecnologia e condições operatórias empregues. As cinzas serão recolhidas em unidades industriais de conversão energética de biomassa com tecnologia de grelha e de leito fluidizado. Será também utilizada uma instalação com um reactor de leito fluidizado (borbulhante) à escala piloto, onde serão realizadas experiências de combustão e gasificação que permitam avaliar a influência das condições operatórias nas características das cinzas (leito e volantes) produzidas.
Com as várias tipologias de cinzas recolhidas serão estudados diferentes tratamentos a aplicar e avaliadas soluções de gestão.

A gestão das cinzas de unidades de combustão e gasificação é premente num cenário internacional de aumento da utilização da biomassa para produção de calor e electricidade. Actualmente não existem em Portugal estratégias e políticas de gestão sustentável de cinzas de biomassa. Existe uma necessidade clara de definir estratégias sustentáveis de gestão de cinzas de biomassa se tivermos em consideração: i) as restrições da política portuguesa de gestão de resíduos sólidos no que respeita à deposição das cinzas de biomassa em aterro, ii) a sustentabilidade da construção de aterros para deposição de resíduos, e iii) a sustentabilidade duma política de biomassa para a energia em que se privilegie a reciclagem de nutrientes no solo, tendo sempre em atenção a especificidade do solo.


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Financiamento do CESAM: