Dissertação

{pt_PT=Ferramenta de avaliação para produção de eletricidade a partir de biomassa} {} EVALUATED

{pt=A utilização de combustíveis fósseis e a crescente procura de energia nas últimas décadas levou a um aumento de poluentes para atmosfera, causando aumento do efeito de estufa e outros problemas ambientais. Existe então a necessidade de apostar nas energias renováveis, entre as quais está a biomassa (madeira e resíduos orgânicos), contudo o aproveitamento energético da biomassa pode ser efetuado de diversas formas. Este trabalho tem como objetivo dotar os decisores duma ferramenta de avaliação das diferentes formas de produzir energia elétrica a partir de biomassa, de modo a escolherem as alternativas mais sustentáveis. Foi desenvolvido um modelo em folhas de cálculo baseado em análise de ciclo de vida e de sensibilidade, suportado por uma posterior análise de decisão, tendo como critérios a energia gasta e as emissões de dióxido de carbono, metano, óxido nitroso e partículas sólidas. Foram consideradas diversas tecnologias como gaseificação de madeira, ciclo de Rankine, coincineração de madeira, gaseificação de licor negro, motor a biogás e ciclo combinado de turbina a gás, com recurso a matérias-primas como madeira plantada, resíduos florestais, licor negro, estrume e resíduos sólidos urbanos, culminando num total de onze caminhos possíveis. Os resultados finais mostram que nenhuma solução apresenta os melhores resultados em todos os critérios, comprovando a necessidade dos modelos de análise de decisão, tendo sido identificados quais os caminhos que obtiveram melhores resultados com os métodos de decisão propostos: caminhos que usam estrume como matéria-prima; ciclo combinado de turbina a gás usando resíduos sólidos urbanos e gaseificação de resíduos florestais. , en=The use of fossil fuels and the growing energy demand lead to a rise of pollutants in the atmosphere, causing the rise of greenhouse effect and other environmental problems. There is a need to increase the renewable sources of energy, including biomass (wood and organic residues), however there are several ways to use the energy of biomass. This work has the goal to endow the decision makers with a tool for evaluating the different ways to produce electricity from biomass, in order to choose the most sustainable options. A model was developed in spreadsheets based on life cycle approach and sensitivity analysis, supported by a posterior decision analysis, having the criteria of used energy and emissions of carbon dioxide, methane, nitrous oxide and solid particles, per 1 MJ of electricity produced. The considered technologies include wood gasification, Rankine’s cycle, cofiring, black liquor gasification, biogas engine and combined cycle gas turbine, using as feedstock farmed wood, forest residues, black liquor, manure and municipal waste, in a total of eleven ways studied. The final results show that none solutions have better results than all the other in all criteria, proving the need of decision analysis models. The decision methods proposed, suggested that the best “global” biomass pathways were: the ones using manure (combined cycle and gas engine), combine cycle using municipal waste as feedstock and forest residues gasification. }
{pt=biomassa, eletricidade, emissões, energia, ciclo de vida, análise de decisão, en=biomass, electricity, emissions, energy, life cycle, decision analysis}

Junho 29, 2017, 11:0

Orientação

ORIENTADOR

Ana Filipa da Silva Ferreira

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar Convidado

ORIENTADOR

João Filipe Pinto Ribau

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar Convidado