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Title: Produção de energia elétrica através de gases provenientes da carbonização da madeira com micro-ondas.
Authors: Leal, Thales Eduardo
metadata.dc.contributor.advisor: Assis, Paulo Santos
Keywords: Carvão vegetal
Dinâmica dos gases
Issue Date: 2015
metadata.dc.contributor.referee: Assis, Paulo Santos
Castro, Luiz Fernando Andrade de
Oliveira, Joffre Batista de
Silva, Itavahn Alves da
Murta, Jorge Luiz Brescia
Morais, Anderson dos Santos
Citation: LEAL, Thales Eduardo. Produção de energia elétrica através de gases provenientes da carbonização da madeira com micro-ondas. 2015. 109 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2015.
Abstract: A demanda por fontes energéticas renováveis tem sido crescente ao longo dos anos, dessa forma este trabalho visa avaliar o uso de gases não condensáveis e condensáveis (também denominados como bio-óleo) provenientes da carbonização da madeira com o uso de microondas, em um sistema de cogeração. A carbonização da madeira gera uma quantidade alta de efluentes, para cada 100kg de madeira são gerados cerca de 60kg a 75kg de efluentes, sendo eles gases não condensáveis e gases condensáveis, que apresentam determinado valor energético que permite a utilização dos mesmos em motores-geradores para a produção de energia elétrica. Após a carbonização da madeira, em forno de micro-ondas, os gases gerados no processo são separados por meio de um lavador de gases e são armazenados em recipientes adequados para tal fim. Tanto os gases não condensáveis quanto os gases condensáveis podem ser aplicados em motores adaptados para tais combustíveis e em conjunto com um gerador de eletricidade podem produzir energia elétrica. A quantificação dos gases não condensáveis gerados em um protótipo de engenharia e na planta industrial UPEC-250 foi realizada por meio de cromatografia gasosa, e tais gases apresentaram um poder calorífico inferior de 2,15MJ/kg para o protótipo de engenharia e de 10,30MJ/kg para a planta industrial. A diferença acentuada entre os valores de poder calorífico inferior obtidos para o protótipo de engenharia e para a planta industrial se deve ao maior controle de entrada de ar realizada na planta industrial quando comparada ao protótipo de engenharia. Os gases condensáveis foram quantificados por meio de cromatografia gasosa acoplada a um espectrômetro de massa e apresentaram um poder calorífico de 15,76MJ/kg para o protótipo e 19,49MJ/kg para a UPEC-250.
metadata.dc.description.abstracten: The demand for renewable energy sources has been increasing over the years; thus this paper aims to evaluate the application of non-condensable gases and condensable gases (also known as bio-oil) to generate electricity. The non-condensable gases and condensable gases come from wood carbonization by microwave. The carbonization of wood generates a high amount of waste, for each 100 kg of wood are generated about 60kg to 75kg of waste, they are noncondensable gases and condensable gases, which have a specific energy value to allow the use thereof in generators for the production of electricity. After the carbonization of wood, in microwave furnace, the gases generated in the process are separated by means of a scrubber and stored. The non-condensable gases and the condensable gases can be applied in engines adapted for such fuels in conjunction with an electricity generator can produce electric power. The quantification of non-condensable gases generated in a prototype of engineering and in an industrial plant (UPEC-250) was performed by gas chromatography and such gases showed a lower calorific value of 2,15MJ/kg for the prototype of engineering and 10,30MJ/kg for industrial plant. The marked difference between the lower calorific values obtained for the engineering prototype and the industrial plant is due to higher input control air held in the industrial plant when compared to lower input control air held in the engineering prototype. The condensable gases were measured by gas chromatography coupled to a mass spectrometer and showed a calorific value of 15,76MJ/kg for the engineering prototype and 19,49MJ/kg for UPEC-250.
Description: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/7553
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo autor, 09/03/2016, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta.
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