A Universidade de Aveiro está integrada num consórcio que desenvolve tecnologia mais limpa e rentável para produção de bioenergia.

A opção estratégica pela bioenergia oferece vantagens relevantes no que diz respeito às prioridades de segurança e autossuficiência energética dos Estados-Membros da União Europeia, bem como na acessibilidade às fontes de produção.

As centrais de biomassa convencionais operam através do processo de combustão, o qual consiste na oxidação total de carbono para produzir energia térmica que, por sua vez, será usada para gerar eletricidade.

Nos últimos anos, a investigação em bioenergia tem-se focado na gaseificação enquanto tecnologia de produção de energia a partir da biomassa, com vantagens substanciais em comparação com o sistema de combustão.

Nas unidades de gaseificação a biomassa é transformada num gás combustível, designado por “gás de síntese”, que pode ser usado para alimentar motores a gás ou turbinas para a produção de eletricidade e calor.

Os sistemas de combustão convencionais são menos eficientes do que a gaseificação, visto que no processo de conversão da energia térmica em energia elétrica ocorrem inevitavelmente perdas energéticas.

A eficiência de produção energética através da gaseificação excede os sistemas de combustão convencionais em aproximadamente 15%, permitindo, consequentemente, um menor consumo de biomassa.

Por outro lado, a combustão produz uma maior concentração de emissões poluentes do que a gaseificação, tais como óxidos de enxofre, óxidos de nitrogênio e partículas. Mais limpa e menos consumidora de biomassa, a gaseificação é cada vez mais defendida pela comunidade científica como uma alternativa confiável às centrais de combustão.

A investigação recente nesta temática tem procurado dar resposta a três questões cruciais:

a otimização do processo de produção de bioenergia em unidades de geração com diferentes potências instaladas;

a eficiência energética de misturas de biomassa e resíduos orgânicos urbanos com composições variáveis;

a redução da emissão de poluentes, especialmente aqueles cujo contributo para o designado “efeito de estufa” se encontra comprovado.

O projeto de investigação aplicado PoliTechWaste - Policy and Technology Analysis of Waste/Biomass Residue Gasification for Energy Production in Portugal –, financiado pela Fundação para a Ciência e Tecnologia, aportou significativos avanços para o aperfeiçoamento das centrais de produção de bioenergia nestes três domínios, promovendo uma maior sustentabilidade económica e ambiental.

Este projeto, liderado pelo Instituto Politécnico de Portalegre (com a supervisão do Dr. Valter Silva), em cooperação com a Universidade de Aveiro e com a Universidade Norte Americana Carnegie Mellon, teve como principal objetivo compreender a viabilidade do uso de diferentes misturas de biomassa e resíduos orgânicos urbanos para produção de bioenergia a menor custo e de alta qualidade.

De igual modo, o projeto procurou analisar os impactos desta tecnologia a nível ambiental, climático e de saúde humana.

A equipa de investigadores desenvolveu avaliações técnico-económicas pioneiras direcionadas para misturas de diversas fontes potenciais de biomassa, designadamente biomassa florestal residual, espécies exóticas invasoras como a acácia, resíduos agrícolas como o bagaço de azeitona ou a integração de misturas de biomassa com resíduos orgânicos urbanos.

Os investigadores do Instituto Politécnico de Portalegre e a Universidade de Aveiro complementaram-se no desafio da otimização tecnológica do sistema de co-gaseificação de biomassa e resíduos orgânicos urbanos, retirando partido da especificidade das suas unidades e equipamentos de produção de bioenergia.

O Instituto Politécnico de Portalegre é detentor da única instalação semi-industrial de gaseificação existente em Portugal com uma potência instalada de 250 KW.

A Universidade de Aveiro possui uma unidade piloto laboratorial com uma potência instalada de 80 KW. A parceria constituída no âmbito deste projeto de investigação constituiu uma oportunidade única para estudar as implicações da progressão de escala ou scale-up, na terminologia internacional, do processo de co-gaseificação, permitindo realizar a análise técnico-económica da produção energética em unidades com diferentes capacidades instaladas.

Os diversos estudos de caso realizados ao abrigo deste projeto apresentam sempre resultados em três linhas fundamentais: - a eficiência energética da mistura utilizada para produção de bioenergia; o modelo económico da unidade de produção, que avalia a sua rentabilidade, e a análise da emissão de poluentes pelo processo de co-gaseificação.

A determinação das proporções de diferentes composições de misturas de biomassa para a produção de energia por co-gaseificação é um dos resultados mais significativos deste projeto de investigação.