Análisis de la combustión de biometano a partir de residuos sólidos urbanos para su inserción en la red de gas natural
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i4.27135Palabras clave:
Biometano; Gas Natural; Biomasa; Bioenergía; Potencial energético.Resumen
Con el crecimiento de la población y el aumento de la demanda de energía surge la necesidad del desarrollo de fuentes alternativas de generación. El biometano obtenido de la purificación de biogás, que puede ser extraído de la descomposición de los residuos sólidos urbanos, presentes en cantidades abundantes en muchas ciudades brasileñas, se ha convertido en una alternativa interesante para complementar el uso de gases para combustión. Dado que el principal combustible utilizado en la actualidad es el gas natural, de origen fósil y con impactos ambientales negativos en su extracción, este artículo promueve un análisis de la viabilidad energética y ambiental del uso de biometano inyectable en la red de gas natural, las herramientas computacionales. Los resultados obtenidos indican que las emisiones de gases de la combustión de gas natural y biometano son prácticamente equivalentes y la diferencia en los valores de temperatura de llama entre los combustibles se sitúa en torno al 7,1%. Así, la inserción de biometano en la red de gas natural, además de no implicar el aumento de los impactos ambientales, tampoco promueve pérdidas significativas en las características energéticas de la mezcla.
Citas
Andreadou, C. (2016). Modelling of Energy Production from Alternative Fuels. International Hellenic University.
Angelidaki, I., Treu, L., Tsapekos, P., Luo, G., Campanaro, S., Wenzel, H., & Kougias, P. G. (2018). Biogas upgrading and utilization: Current status and perspectives. Biotechnology Advances, 36(2), 452–466. doi:10.1016/j.biotechadv.2018.01.011
ANP. (2017). Resolução ANP No 685. Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis.
ANP. (2021). Resolução ANP No 852. Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis.
Batista, M., Caiado, R. G. G., Quelhas, O. L. G., Lima, G. B. A., Leal Filho, W., & Yparraguirre, I. T. R. (2021). A framework for sustainable and integrated municipal solid waste management: Barriers and critical factors to developing countries. Journal of Cleaner Production, 312, 127516. doi:10.1016/j.jclepro.2021.127516
Casey, J. A., Savitz, D. A., Rasmussen, S. G., Ogburn, E. L., Pollak, J., Mercer, D. G., & Schwartz, B. S. (2016). Unconventional natural gas development and birth outcomes in Pennsylvania, USA. Epidemiology, 27(2), 163–172. doi:10.1097/EDE.0000000000000387
Cecconet, D., Callegari, A., & Capodaglio, A. G. (2022). UASB Performance and Perspectives in Urban Wastewater Treatment at Sub-Mesophilic Operating Temperature. Water (Switzerland), 14(1), 115. doi:10.3390/w14010115
Codignole Luz, F., Volpe, M., Fiori, L., Manni, A., Cordiner, S., Mulone, V., & Rocco, V. (2018). Spent coffee enhanced biomethane potential via an integrated hydrothermal carbonization-anaerobic digestion process. Bioresource Technology, 256, 102–109. doi:10.1016/j.biortech.2018.02.021
Duca, D., Maceratesi, V., Fabrizi, S., & Toscano, G. (2022). Valorising Agricultural Residues through Pelletisation. Processes, 10(2), 232. doi:10.3390/pr10020232
Elgharbawy, A. S., Sadik, W. A., Sadek, O. M., & Kasaby, M. A. (2021). A review on biodiesel feedstocks and production technologies. Journal of the Chilean Chemical Society, 66(1), 5098–5109. doi:10.4067/S0717-97072021000105098
EPE. (2021). Balanço Energético Nacional 2021: Ano base 2020. Empresa de Pesquisa Energética.
Gutierrez-Gomez, A. C., Gallego, A. G., Palacios-Bereche, R., Leite, J. T. de C., & Neto, A. M. P. (2021). Energy recovery potential from Brazilian municipal solid waste via combustion process based on its thermochemical characterization. Journal of Cleaner Production, 293, 126145. doi:10.1016/j.jclepro.2021.126145
Khan, M. U., Lee, J. T. E., Bashir, M. A., Dissanayake, P. D., Ok, Y. S., Tong, Y. W., Shariati, M. A., Wu, S., & Ahring, B. K. (2021). Current status of biogas upgrading for direct biomethane use: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 149, 111343. doi:10.1016/j.rser.2021.111343
Lazaro, L. L. B., Soares, R. S., Bermann, C., Collaço, F. M. A., Giatti, L. L., & Abram, S. (2022). Energy transition in Brazil: Is there a role for multilevel governance in a centralized energy regime? Energy Research and Social Science, 85, 102404. doi:10.1016/j.erss.2021.102404
Li, X., Yan, P., Ma, C., & Wang, J. (2021). Structural design and optimization of a solar spouted bed reactor of biomass gasification. Applied Thermal Engineering, 194, 117058. doi:10.1016/j.applthermaleng.2021.117058
Mendonça, C., Oliveira, J. P. J. de, Hiranobe, C. T., Santos, R. J. dos, & Paim, L. L. (2021). Resíduos sólidos urbanos de poda de gramíneas como fonte alternativa de energia: um estudo de caso na cidade de Rosana. Research, Society and Development, 10(13), e124101320803. doi:10.33448/rsd-v10i13.20803
Murillo, H. A., Pagés-Díaz, J., Díaz-Robles, L. A., Vallejo, F., & Huiliñir, C. (2022). Valorization of oat husk by hydrothermal carbonization: Optimization of process parameters and anaerobic digestion of spent liquors. Bioresource Technology, 343, 126112. doi:10.1016/j.biortech.2021.126112
Nise, N. S. (2000). Engenharia de Sistemas de Controle (3rd ed.). Rio de Janeiro: LTC.
Olikara, C., & Borman, G. L. (1975). A Computer Program for Calculating Properties of Equilibrium Combustion Products with Some Applications to I.C. Engines. SAE Technical Paper Series. doi:10.4271/750468
Piñas, J. A. V., Venturini, O. J., Lora, E. E. S., de Oliveira, M. A., & Roalcaba, O. D. C. (2016). Aterros sanitários para geração de energia elétrica a partir da produção de biogás no Brasil: Comparação dos modelos LandGEM (EPA) e Biogás (Cetesb). Revista Brasileira de Estudos de Populacao, 33(1), 175–188. doi:10.20947/S0102-309820160009
Raimundo, D. R., Pedreira, J. R., Sousa, L. C., Cordova, M. E. H., & Miranda, R. T. (2017). Estudo da viabilidade econômica e da produção energética do biogás gerado no tratamento de efluentes, aplicados à cidade de Pouso Alegre- MG. Revista Brasileira de Energias Renováveis, 6(5), 995–1016. doi:10.5380/rber.v6i5.52804
Scarlat, N., Dallemand, J. F., & Fahl, F. (2018). Biogas: Developments and perspectives in Europe. Renewable Energy, 129, 457–472. doi:10.1016/j.renene.2018.03.006
Singhal, S., Agarwal, S., Arora, S., Sharma, P., & Singhal, N. (2017). Upgrading techniques for transformation of biogas to bio-CNG: a review. International Journal of Energy Research, 41(12), 1657–1669. doi:10.1002/er.3719
Turns, S. R. (2012). An Introduction to Combustion: Concepts and Applications (3rd ed.). New York: McGraw-Hill.
Vieira, F. D., Francisco, A. C. de, & Bittencourt, J. V. M. (2016). Biometano e biogás como fontes de energia sustentável e ecologicamente viável. Revista Espacios, 37(18), 9. Retrieved from http://www.2.revistaespacios.com/a16v37n18/16371809.html
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