Utilidades industriais/Equipamentos/Caldeiras de biomassa.md ..
@@ 19,9 19,7 @@
Assim, através do presente trabalho pretende-se explorar o uso de caldeiras de biomassa para satisfazer as necessidades de utilidades provenientes de energia térmica.
-
2. **Caldeiras de biomassa**
-
-
2.1. **Constituição e Funcionamento**
+
2. **Constituição e Funcionamento das Caldeiras de biomassa**
As caldeiras de biomassa possuem uma constituição muito similar às caldeiras conventuais, podendo ser classificadas de acordo com o tipo de combustível que admitem e o tipo de tecnologia utilizado, pontos abordados mais à frente.<sup>\[5\]</sup>
@@ 35,7 33,7 @@
**Figura 1.** Funcionamento de uma Caldeira de Biomassa com cogeração.<sup>\[6\]</sup>
-
2.2 **Combustível/Biomassa (formas de obtenção e tipos de biomassa)**
+
3. **Combustível/Biomassa (formas de obtenção e tipos de biomassa)**
Todas as biomassas são fontes de calor renováveis, e o seu uso ajudo na redução do impacto ambiental. Dentro destas, há vários tipos de biocombustíveis disponíveis, com diferentes custos, densidades e conteúdo de mistura, sendo que se dividem essencialmente dois grupos principais, a biomassa a partir da madeira e a biomassa que não é baseada na madeira.<sup>\[7\]</sup>
@@ 69,7 67,7 @@
**Figura 5**. Biomassa não proveniente de madeira*
-
2.3. **Aplicações**
+
4. **Aplicações**
As aplicações das caldeiras de biomassa são das mais variadas, desde o consumo doméstico para aquecimento de águas sanitárias até ao uso industrial para aquecimento de águas e/ou geração de energia (é possível implementar um processo de cogeração). Algumas das aplicações multissetoriais em processos de elevado consumo de energia térmica são:<sup>\[10\]</sup>
@@ 83,11 81,11 @@
- Processos de secagem e de tratamento térmico;
- Escolas, Universidades, Centros de Investigação, Edifícios Administrativos.
-
**2.3.1 Tipos de caldeiras a biomassa mais comuns**<sup>\[11\]</sup>
+
5. **Tipos de caldeiras a biomassa mais comuns**<sup>\[11\]</sup>
Existe alguns tipos de caldeiras que usam este combustível, sendo que cada uma delas atende a uma panóplia de necessidades diferentes das demais, sendo que a escolha depende de certas restrições, que vão desde a quantidade de energia térmica ou elétrica que é necessário gerar até ao espaço físico necessário para que se proceda à instalação do equipamento. Os principais tipos de caldeiras de biomassa industriais usadas são:
-
2.3.1.1. **Caldeira flamotubular a biomassa**<sup>\[11\]</sup>
+
5.1. **Caldeira flamotubular a biomassa**<sup>\[11\]</sup>
Neste tipo de caldeira, os gases circulam dentro de tubos até ao interior da caldeira, levando ao aquecimento da água que circula no exterior dos mesmos.
@@ 100,7 98,7 @@
- Apresentam um ótimo custo-benefício, com custos de investimento, utilização e manutenção acessíveis;
- Os modelos mais modernos deste tipo de caldeiras apresentam alta eficiência na queima de materiais em suspensão e com maior humidade (por exemplo, lamas).
-
-
2.3.1.2 **Caldeira aquatubular a biomassa**<sup>\[11\]</sup>
+
5.2 **Caldeira aquatubular a biomassa**<sup>\[11\]</sup>
Diferente das caldeiras anteriormente mencionadas, as caldeiras aquatubulares apresentam água no interior dos tubos, que será aquecida pelos gases de combustão no exterior.
@@ 116,7 114,23 @@
- Limpeza simples da tubagem, podendo ser realizada de forma automática em caldeiras mais modernas;
- Maior durabilidade, visto que o tempo de vida de uma caldeira aquatubular moderna a biomassa pode facilmente chegar a 30 anos, desde que haja boa manutenção.
-
3. **Vantagens**
+
5.3 **Caldeira de Grelha**
+
+
Caracterizadas pela utilização de uma grelha fixa ou móvel para a combustão, secagem e gaseificação da biomassa, onde o ar primário fornece oxigénio para a combustão e o ar secundário pode ser injetado acima da grelha, de forma a otimizar a queima dos gases libertados. Existem dois tipos de grelha, a fixa (mais simples e eficiente para biomassa seca e homogénea) e a móvel (utiliza um movimento mecânico para empurrar o combustível queimado, permitindo a combustão contínua, inclusivamente de biomassa húmida). São adequadas para combustíveis sólidos com variação de umidade e tamanho.
+
+
5.4 **Caldeiras de Leito Fluidizado**
+
+
Podem ser de leito fluidizado borbulhante ou circulante, tendo uma maior eficiência e controlo de emissões, permitindo a combustão de temperaturas mais baixas e reduzindo a formação de NOx. Um ventilador insufla ar pelo fundo da câmara de combustão, provocando uma suspensão do material inerte, para que se comporte como um fluido e criando uma superfície quente e uniforme para a queima da biomassa. No leito fluidizado borbulhante, a areia fica em movimento, como um líquido borbulhante, ideal para biomassa com humidade média e partículas maiores. No leito fluidizado circulante, as partículas do leito são arrastadas para a parte superior da caldeira e recirculadas continuamente, sendo este sistema mais adequado para combustíveis com maior teor de humidade e cinzas.
+
+
5.5 **Caldeiras de Queimador**
+
+
Projetadas para a queima eficiente de pellets ou toros de madeira, utilizadas em sistemas de aquecimento doméstico e industrial de pequeno médio porte. O queimador injeta a biomassa na câmara de combustão, o ar primário e o ar secundário são injetados para otimizar a combustão e a ignição pode ser feita por resistência elétrica ou chama piloto.
+
+
5.6 **Caldeiras de Gaseificação**
+
+
Convertem a biomassa em gás de síntese antes da combustão, reduzindo as emissões e aumentando a eficiência da conversão energética. Neste tipo de sistemas, a biomassa passa por quatro estágios térmicos dentro da câmara de gaseificação (secagem, pirólise, oxidação e redução), queimando-se o gás síntese gerado numa câmara em separado, libertando o calor de forma eficiente e com menor emissão de poluentes.
+
+
6. **Vantagens**
Optando pelo uso de uma caldeira a biomassa, uma vez que a capacidade de geração de vapor é a mesma em comparação com outras de caldeiras que consomem outros tipos de combustíveis, podem-se enumerar as seguintes vantagens do uso das caldeiras de biomassa:<sup>\[10\]</sup> <sup>\[12\]</sup>
@@ 130,7 144,7 @@
O uso da biomassa, além de renovável e uma opção de baixo carbono, é também significado de economia, havendo estudos que mostram que são necessários apenas 2 kg de pellets de madeira para produzir a mesma energia térmica de 1 litro de gasóleo, com um custo bastante inferior.<sup>\[11\]</sup>
-
4. **Desvantagens**
+
7. **Desvantagens**
No entanto, há também a considerar algumas desvantagens inerentes à utilização de biomassa como combustível em caldeiras:<sup>\[12\]</sup>
@@ 139,7 153,7 @@
- Os biocombustíveis líquidos contribuem para a formação de chuvas ácidas;
- Dificuldades no transporte e no armazenamento de biomassa sólida.
-
5. **Custos**
+
8. **Custos**
O custo de qualquer caldeira dependerá de vários fatores como, por exemplo: o tipo de combustível que usa, a potência gerada/necessária, o rendimento da instalação e se se pretende produzir energia elétrica e/ou térmica.
@@ 147,7 161,7 @@
Pode-se, então, afirmar que as caldeiras supracitadas têm um preço relativamente inferior, ou aproximadamente igual, aos outros tipos de caldeira, sendo mais ecológicas e económicas, e com potências geradas aproximadas dos restantes tipos de caldeiras já existentes. Estes fatores são a base da recorrente mudança das caldeiras que operam com outros tipos de combustíveis em unidades industriais, para caldeiras de biomassa.<sup>\[13\]</sup>
-
6. **Casos de Uso em Portugal**
+
9. **Casos de Uso em Portugal**
O sistema de Caldeira e Biomassa é já utilizado em Portugal em empresas de grande renome e dimensões, como é o caso da The Navigator Company. Esta empresa utiliza uma caldeira de biomassa para geração de vapor para processos industriais e cogeração de eletricidade, através da queima do licor negro (subproduto da celulose) e de resíduos de madeira e cascas, resultantes dos processos de produção de papel. A caldeira utilizada pela The Navigator Company é de leito fluidizado circulante.<sup>\[14\]</sup>
@@ 156,7 170,7 @@
A instalação e operação de caldeiras de biomassa em Portugal devem seguir diversas regulamentações ambientais, de segurança e eficiência energética, como é caso do Decreto-Lei nº 39/2018 que aborda o regime de emissões industriais, o Decreto-Lei nº 178/2006 que rege a gestão de resíduos e o Decreto-Lei nº 105/2010 sobre segurança na instalação e operação de equipamentos sob pressão. Para além disto, os licenciamentos e fiscalização ficam a cargo da Agência Portuguesa do Ambiente (APA), da Direção-Geral de Energia e Geologia (DGEG) e da Autoridade para as Condições de Trabalho (ACT). <sup>\[15\]</sup> <sup>\[16\]</sup> <sup>\[17\]</sup>
-
7. **Conclusões**
+
10. **Conclusões**
As caldeiras de biomassa apresentam-se como uma alternativa válida às caldeiras convencionais que usam combustíveis e outras fontes de energias não renováveis, uma vez que o combustível usado neste tipo de equipamentos é barato, renovável e igualmente eficiente, perspetivando-se cada vez mais investigação e desenvolvimento deste tipo de instalações, bem como o seu uso em detrimento das alternativas atuais, menos sustentáveis financeira e ecologicamente.
