Publicação
Energia solar térmica como fonte de calor no processo de digestão anaeróbia
| Resumo: | A gestão de resíduos encontra-se cada vez mais sob restrições crescentes, em especial no que toca aos resíduos orgânicos. O tratamento biológico da fração orgânica dos resíduos sólidos urbanos (RSU) constitui uma solução necessária a ter em conta na gestão de resíduos, ao promover a redução da matéria orgânica, através dos processos de estabilização e de recuperação de nutrientes. A digestão anaeróbia assume particular destaque por utilizar ainda o conteúdo energético dos resíduos, convertendo‐o numa fonte de energia - o biogás. Para manter a produção de biogás é necessário que o processo de digestão anaeróbio ocorra a uma temperatura constante e tradicionalmente este aquecimento é feito com parte do biogás produzido. Se outro tipo de energia renovável for utilizada como fonte de calor, a reação torna-se muito mais eficiente e a quantidade de biogás produzida disponível para valorização aumenta substancialmente. É neste contexto, que a energia solar e a energia geotérmica surgem como uma solução bastante promissora. Pois são ambas fontes de energia renovável com grande potencial em Portugal. Este trabalho tem como principal objetivo avaliar a viabilidade de um sistema solar térmico e de um sistema geotérmico como fonte de calor alterativa durante o processo de digestão anaeróbia, conduzindo a um aumento da disponibilidade de biogás para conversão, em energia elétrica, por exemplo. Nesta dissertação realizaram-se ainda ensaios com lamas de ETAR a uma temperatura ótima de 35ºC com e sem agitação, avaliando-se a quantidade de biogás produzida com este tipo de matéria orgânica. Verificou-se tanto o sistema solar térmico como sistema geotérmico constituem soluções economicamente e energeticamente atrativas para assegurar as necessidades energéticas da digestão anaeróbia. No entanto, o sistema solar térmico foi o que apresentou os melhores resultados, com um payback de apenas 5 anos, o investimento é recuperado a uma taxa de 17,19%, e gera-se ainda um excedente no final do tempo de vida útil do equipamento de 88290€. |
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| Autores principais: | Tavares, Rosana Sofia Gomes |
| Assunto: | Energia solar Energia térmica Biogás Energia elétrica Digestão anaeróbia |
| Ano: | 2014 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro |
| Idioma: | português |
| Origem: | Repositório da UTAD |
| Resumo: | A gestão de resíduos encontra-se cada vez mais sob restrições crescentes, em especial no que toca aos resíduos orgânicos. O tratamento biológico da fração orgânica dos resíduos sólidos urbanos (RSU) constitui uma solução necessária a ter em conta na gestão de resíduos, ao promover a redução da matéria orgânica, através dos processos de estabilização e de recuperação de nutrientes. A digestão anaeróbia assume particular destaque por utilizar ainda o conteúdo energético dos resíduos, convertendo‐o numa fonte de energia - o biogás. Para manter a produção de biogás é necessário que o processo de digestão anaeróbio ocorra a uma temperatura constante e tradicionalmente este aquecimento é feito com parte do biogás produzido. Se outro tipo de energia renovável for utilizada como fonte de calor, a reação torna-se muito mais eficiente e a quantidade de biogás produzida disponível para valorização aumenta substancialmente. É neste contexto, que a energia solar e a energia geotérmica surgem como uma solução bastante promissora. Pois são ambas fontes de energia renovável com grande potencial em Portugal. Este trabalho tem como principal objetivo avaliar a viabilidade de um sistema solar térmico e de um sistema geotérmico como fonte de calor alterativa durante o processo de digestão anaeróbia, conduzindo a um aumento da disponibilidade de biogás para conversão, em energia elétrica, por exemplo. Nesta dissertação realizaram-se ainda ensaios com lamas de ETAR a uma temperatura ótima de 35ºC com e sem agitação, avaliando-se a quantidade de biogás produzida com este tipo de matéria orgânica. Verificou-se tanto o sistema solar térmico como sistema geotérmico constituem soluções economicamente e energeticamente atrativas para assegurar as necessidades energéticas da digestão anaeróbia. No entanto, o sistema solar térmico foi o que apresentou os melhores resultados, com um payback de apenas 5 anos, o investimento é recuperado a uma taxa de 17,19%, e gera-se ainda um excedente no final do tempo de vida útil do equipamento de 88290€. |
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