Análise da combustão de biometano a partir de resíduos sólidos urbanos para inserção na rede de gás natural
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i4.27135Palavras-chave:
Biometano; Gás natural; Biomassa; Bioenergia; Potencial energético.Resumo
Com o crescimento da população e o aumento da demanda por energia surge a necessidade de desenvolvimento de fontes alternativas energia. O biometano, obtido a partir da purificação do biogás, que pode ser retirado da decomposição resíduos sólidos urbanos, presente em quantidades abundantes em muitas cidades brasileiras, tem se despontado como uma interessante alternativa a fim de complementar a utilização combustíveis gasosos, visto que o principal combustível utilizado atualmente é o gás natural, de origem fóssil e com impactos ambientais negativos em sua extração. Este trabalho promove a análise da viabilidade energética e ambiental da utilização do biometano para a injeção na rede de gás de natural, a partir de ferramentas de simulações computacionais. Os resultados obtidos, indicam que as emissões dos gases da combustão do gás natural e do biometano são praticamente equivalentes e, a diferença nos valores de temperatura de chama entre os combustíveis é de cerca de 7,1%. Assim, a inserção do biometano na rede de gás natural, além de não implicar no aumento de impactos ambientais também não promove perdas significativas nas características energéticas da mistura.
Referências
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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