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18.ago ametista 11.45_259_edp

  1. 1. PRODUÇÃO DE BIODIESEL DE MICROALGAS EXISTENTES EM RESERVATÓRIOS DE USINAS HIDRELÉTRICAS COM APROVEITAMENTO DA BIOMASSA RESIDUAL COMO FONTE DE ENERGIA Energias do Brasil/Policonsult/UPE
  2. 2. <ul><li>Objetivos do Projeto </li></ul><ul><li>Metodologia Adotada </li></ul><ul><li>Resultados Alcançados e Futuros Esperados </li></ul><ul><li>Conclusões </li></ul>Sumário
  3. 3. Objetivos <ul><li>Objetivos gerais do projeto : </li></ul><ul><li>Determinar o potencial de utilização das microalgas existentes em reservatórios, parcial ou totalmente eutrofizados, de usinas hidrelétricas (UHE) para produção de biocombustíveis, notadamente o biodiesel e a biomassa residual. </li></ul><ul><li>Encontrar uma solução ambientalmente correta para deseutrofizar o reservatório, utilizando as microalgas como fonte energética para produção de biodiesel e de outros biocombustíveis. </li></ul>
  4. 4. <ul><li>Objetivos específicos do Projeto: </li></ul><ul><li>-Coletar, identificar, isolar e cultivar as microalgas nativas existentes no lago eutrofizado; </li></ul><ul><li>- Desenvolver técnicas de extração de óleo das microalgas; </li></ul><ul><li>- Determinar o percentual de óleo extraído das microalgas (m/m); </li></ul><ul><li>- Produzir biodiesel a partir do óleo das microalgas; </li></ul><ul><li>- Determinar a composição química do biodiesel; </li></ul><ul><li>- Determinar as características energéticas do biodiesel; </li></ul><ul><li>- Caracterizar energeticamente a biomassa residual. </li></ul><ul><li>- Verificar o potencial utilização direta das microalgas e da biomassa </li></ul><ul><li>residual em processos de digestão anaeróbia; </li></ul><ul><li>. </li></ul>Objetivos
  5. 5. Instituições Participantes <ul><li>Instituições </li></ul><ul><ul><li>UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>ESCOLA POLITÉCNICA DE PERNAMBUCO </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Policom – Laboratório de Combustíveis e Energia </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><li>ENERGIAS DO BRASIL (EDP) </li></ul></ul><ul><ul><li>( ENERGEST – PANTANAL – BANDEIRANTE) </li></ul></ul><ul><ul><li>POLICONSULT </li></ul></ul>
  6. 6. Metodologia Adotada <ul><li>Esta pesquisa foi/está sendo desenvolvida em etapas, que são: </li></ul><ul><ul><li>Pesquisa bibliográfica; </li></ul></ul><ul><ul><li>Especificação, aquisição, instalação e comissionamento de equipamentos para identificação, isolamento e cultivo de microalgas em laboratório; </li></ul></ul><ul><ul><li>Especificação, aquisição, instalação e comissionamento de equipamentos para extração de óleo de microalgas, de produção e caracterização do biodiesel e biomassa residual das microalgas; </li></ul></ul><ul><ul><li>Identificação das microalgas nativas potenciais produtoras de óleo; </li></ul></ul><ul><ul><li>Seleção de microalgas oleaginosas para isolamento e cultivo; </li></ul></ul><ul><ul><li>Desenvolvimento de técnicas de cultivo de microalgas em laboratório; </li></ul></ul><ul><ul><li>Desenvolvimento de técnicas de extração e pesquisa de solventes apropriados para extração de óleo de microalgas; </li></ul></ul><ul><ul><li>Desenvolvimento de tecnologias de produção e caracterização do biodiesel de microalgas; </li></ul></ul><ul><ul><li>Caracterização energéticas da biomassa residual; </li></ul></ul><ul><ul><li>Pesquisas de rotas tecnológicas para utilização das microalgas para produção de energia; </li></ul></ul><ul><ul><li>Análises dos dados; e, emissão de relatório parciais e final. </li></ul></ul>
  7. 7. <ul><li>Local de coleta de amostras: </li></ul><ul><ul><ul><li>Reservatório da UHE Lajeado (EDP) e reservatório da barragem de Carpina (PE); </li></ul></ul></ul><ul><li>Coleta das Amostras </li></ul>Procedimentos e Resultados Área Biológica
  8. 8. Microalgas Identificadas no Reservatório da UHE Lajeado
  9. 9. Microalgas Identificadas no Reservatório da UHE Lajeado
  10. 10. <ul><li>Coleta de microalgas e aeração </li></ul><ul><li>Pré-tratamento e secagem </li></ul><ul><li>Extração do óleo de microalgas (ultrassom e Soxhlet) </li></ul>Procedimentos e Resultados Área Tecnológica
  11. 11. Solventes Testados <ul><li>Hexano; </li></ul><ul><li>Clorofórmio/Metanol; </li></ul><ul><li>Éter etílico; </li></ul><ul><li>Tolueno; </li></ul><ul><li>Metanol Acidificado; </li></ul><ul><li>Clorofórmio </li></ul><ul><li>Metanol </li></ul>
  12. 12. Rendimentos Obtidos: Clorofórmio/Metanol Tolueno Hexano Hexano Éter de Petróleo Metanol Metanol Acidificado Clorofórmio
  13. 13. Óleo de Microalgas
  14. 14. Cromatograma do biodiesel de Microalgas
  15. 15. Análise do biodiesel de Microalgas
  16. 16. Poder Calorífico: <ul><li>Biodiesel de Microalgas </li></ul><ul><li>PCS = 36,93 MJ/kg </li></ul><ul><li>PCI = 36,85 MJ/kg </li></ul><ul><li>Diesel </li></ul><ul><li>PCS = 45,99 MJ/kg </li></ul><ul><li>PCI = 45,50 MJ/ kg </li></ul>
  17. 17. Biomassa Residual Análise Imediata : Termograma
  18. 18. Biomassa Residual Resultados da Análise Imediata
  19. 19. <ul><li>Considerou-se que em 1 kg de microalgas secas: </li></ul><ul><ul><li>Extração de óleo de 13,25% (m/m) = 0,1355 kg </li></ul></ul><ul><ul><li>Biomassa residual de 0,875 kg </li></ul></ul><ul><li>Energia obtida no biodiesel: </li></ul><ul><li>Energia obtida pela biomassa residual </li></ul>Biodiesel vs. Biomassa Residual Análise Energética
  20. 20. <ul><li>Logo, a energia que pode ser obtida utilizando-se a biomassa residual é cerca de 3,37 maior do que a oriunda da biodiesel de microalgas. </li></ul>Biodiesel vs. Biomassa Residual Análise Energética
  21. 21. Outras Rotas Tecnológicas <ul><li>Digestão anaeróbia </li></ul><ul><li>Gaseificação </li></ul>
  22. 22. <ul><li>Existe um grande potencial de produção de energia com a utilização das microalgas dos lagos eutrofizados como matéria-prima. </li></ul><ul><li>As microalgas pode produzir o biodiesel e biomassa residual. </li></ul><ul><li>A biomassa residual pode fornecer 3,37 mais energia que o biodiesel; </li></ul><ul><li>Outras rotas tecnológicas podem ser viáveis de utilização;como a biodigestão anaeróbia e a gaseificação/pirólise; </li></ul>Conclusões:
  23. 23. <ul><li>As microalgas de lagos eutrofizados possuem um elevado potencial de utilização para fins energéticos. </li></ul><ul><li>A retirada das microalgas do lago, ajudará no processo de despoluição e revitalização dos reservatórios, ou seja, no processo de deseutrofização, sendo assim energeticamente e ambientalmente corretos. </li></ul>Conclusão final
  24. 24. AGRADECIMENTOS São Paulo, 22 de Setembro de 2010 MCT-SETEC–CGTS
  25. 25. <ul><li>OBRIGADO PELA ATENÇÃO </li></ul>
  26. 26. Equipe POLICOM <ul><ul><li>Sérgio Peres Ramos da Silva, Ph.D. – Coordenador </li></ul></ul><ul><ul><li>Adalberto Freire do Nascimento – Químico Industrial (Mestrando) </li></ul></ul><ul><ul><li>Bernardo Cirne de Azevedo Geraldo – Eng. Mecatrônico (Mestrando) </li></ul></ul><ul><ul><li>Carlos Henrique Teixeira de Almeida – Eng. Mecânico </li></ul></ul><ul><ul><li>Bolsistas de Pesquisa: </li></ul></ul><ul><ul><li>Diana Magalhães Frazão </li></ul></ul><ul><ul><li>Giselly Basílio de Andrade </li></ul></ul><ul><ul><li>José Marcos Bezerra da Silva Junior </li></ul></ul><ul><ul><li>Micheline Ferreira de Lima </li></ul></ul><ul><ul><li>Rafael Aguiar Souto Maior </li></ul></ul><ul><ul><li>Tiago José Medeiros de Araújo Lira </li></ul></ul><ul><ul><li>Tiago Guedes Batista </li></ul></ul><ul><ul><li>Victor Rafael Melo </li></ul></ul><ul><ul><li>Wadia Rafaela Elihimas </li></ul></ul>
  27. 27. Universidade de Pernambuco Escola Politécnica de Pernambuco POLICOM - Laboratório de Combustíveis e Energia Contato : Prof. Dr. Sérgio Peres Fone/fax: (81) 3228-3529 E-mail: [email_address] [email_address] [email_address]
  28. 28. Dados do Apresentador <ul><li>Sérgio Peres Ramos da Silva </li></ul><ul><li>Formação Acadêmica : </li></ul><ul><li>Ph.D. – Universidade da Florida – 1997 – Gainesville, FL - USA </li></ul><ul><li>M.Sc. – Cranfield Institute of Technology – 1987 – Cranfield, UK </li></ul><ul><li>Especialista em Turbinas a Gás - Cranfield Institute of Technology – 1990 – Cranfield, UK </li></ul><ul><li>Engenheiro Mecânico (1981) e Químico Industrial (2006) pela UFPE. </li></ul><ul><li>Professor da Universidade de Pernambuco - Escola Politécnica de Pernambuco – Departamento de Engenharia Mecânica. </li></ul><ul><li>Coordenador do Laboratório de Combustíveis e Energia da UPE (POLICOM). </li></ul><ul><li>Co-coordenador da área de Co-produtos da RBTB (Rede Brasileira de Tecnologia de Biodiesel) do Ministério de Ciência e Tecnologia. </li></ul><ul><li>Membro da Equipe Editorial da Revista Bioenergia – do CENBIO (Centro Nacional de Referência em Biomassa) – IEE-USP-MCT . </li></ul>

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