Produção de biocombustível para aviação a partir de liquefação hidrotérmica de microalgas

Abstract

Nos últimos anos a preocupação pelo meio ambiente tem vindo a aumentar devido aos efeitos negativos causados pela emissão de gases poluentes durante a queima de combustíveis fósseis. O aumento da frequência destes fenómenos atmosféricos adversos em locais onde anteriormente não eram registados comprova a existência das alterações climáticas e que, se não houver uma redução da emissão de gases poluentes, a frequência destes fenómenos irá aumentar tal como a sua intensidade. A necessidade de encontrar novas alternativas à queima de combustíveis fósseis tem motivado a descoberta de novas fontes de energia mais sustentáveis, como por exemplo a produção de energia solar, eólica, hídrica, geotérmica e queima de biomassa. Neste trabalho foram produzidas várias amostras de bio óleo através do processo de liquefação hidrotérmica de microalgas, que tem a vantagem de fazer o aproveitamento da biomassa ao mesmo tempo que se reduz a emissão de gases poluentes. Cada um destes ensaios foi realizado em condições de temperatura e razão biomassa/água diferentes, de forma a se concluir quais as condições mais favoráveis à produção de bio óleo. Foi realizado um ensaio de maior escala em que as condições de ensaio usadas foram as mesmas da amostra de bio óleo ou fase orgânica que apresentou melhor rendimento e composição química, este bio óleo foi depois sujeito a um processo de hidrodesoxigenação para remover as partículas azoto e oxigénio da sua composição química, transformando o bio óleo num biocombustível. Quanto maior for a composição de hidrocarbonetos e menor a composição de compostos azotados e oxigenados que compõem o biocombustível produzido maior será o seu poder calorífico, quanto maior for o seu poder calorífico maior será a quantidade de energia interna armazenada.

In recent years, people have been more aware about the increasing environmental impacts, as more and more evidence shows that the emission of polluting gases during the burning of fossil fuels has negative effects on the environment. The increased frequency of adverse atmospheric phenomena in places where they were not previously recorded is proof that climate change exists, if there is no drastic change in the emission of polluting gases, both the frequency and the intensity of the phenomena will increase. The need to find new alternatives to burning fossil fuels has motivated the discovery of new and more sustainable energy sources, such as the production of solar, wind, hydro, geothermal and biomass burning energy. In this work, several bio-oil samples were produced through the microalgae hydrothermal liquefied process, which has the advantage of making the use of biomass while reducing the emission of polluting gases. Each of these tests was carried out under different temperature conditions and biomass/water ratio, in order to conclude which conditions were most favorable to bio-oil production. A larger scale test was carried out in which the test conditions used were the same as the bio-oil sample or organic phase that presented better yield and chemical composition, this bio-oil was then subjected to a hydrodeoxygenation process to remove the nitrogen and oxygen particles from its chemical composition, transforming the bio-oil into a biofuel. The higher the composition of hydrocarbons and the lower the composition of nitrogen and oxygenated compounds that make up the biofuel produced, the greater its calorific value the greater the amount of internal energy it stores.