2024
Energia da Biomassa e Biocombustíveis
Nome: Energia da Biomassa e Biocombustíveis
Cód.: EME10990L
6 ECTS
Duração: 15 semanas/156 horas
Área Científica:
Engenharia Eletrotécnica, Engenharia Mecânica
Língua(s) de lecionação: Português
Língua(s) de apoio tutorial: Português
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Objetivos de Aprendizagem
O aluno adquirirá conhecimentos na área da conversão de energia da Biomassa, sólida, líquida e gasosa, nomeadamente no domínio da conversão da Biomassa sólida, dos Biocombustiveis líquidos e do Biogás. O aluno ficará a conhecer os diferentes processos de produção de biocombustíveis. O aluno obterá também conhecimentos no domínio da legislação, das implicações fiscais e dos aspectos ambientais relacionados com a conversão energética da Biomassa. O desenvolvimento dos vários trabalhos propostos permitirá que o aluno adquira competências ao nível da elaboração, apresentação e defesa de relatórios técnicos escritos segundo as regras e métodos universalmente aceites, bem como na utilização de meios informáticos genéricos e específicos.
Conteúdos Programáticos
1. Enquadramento da bioenergia na produção energética nacional, europeia e mundial: Estatísticas. Estratégias.
2. Biomassa como fonte energética: Ciclo do carbono. Conceito de bioenergia. Potencial energético da biomassa virgem e residual. Processos de conversão.
3. Maneio e tratamento de efluentes e resíduos agro-pecuários e agro-industriais: Legislação. Tipos de efluentes. Caracterização e volumes de produção. Sistemas de recolha. Estruturas de armazenamento. Sistemas de tratamento e valorização (compostagem, separação, etc.).
4. Processos físicos de conversão da biomassa: Desidratação e secagem. Redução de tamanho. Densificação. Separação.
5. Produção de biocombustíveis: Produção de bioetanol, biometanol, biodiesel e biogás.
6. Produção de energia térmica a partir da biomassa: Combustão, gaseificação e pirólise.
7. Produção de energia elétrica a partir da biomassa: Ciclos Rankine, Brayton, Otto, Diesel e misto. Ciclo combinado. Cogeração.
8. Legislação aplicada ao setor da biomassa.
2. Biomassa como fonte energética: Ciclo do carbono. Conceito de bioenergia. Potencial energético da biomassa virgem e residual. Processos de conversão.
3. Maneio e tratamento de efluentes e resíduos agro-pecuários e agro-industriais: Legislação. Tipos de efluentes. Caracterização e volumes de produção. Sistemas de recolha. Estruturas de armazenamento. Sistemas de tratamento e valorização (compostagem, separação, etc.).
4. Processos físicos de conversão da biomassa: Desidratação e secagem. Redução de tamanho. Densificação. Separação.
5. Produção de biocombustíveis: Produção de bioetanol, biometanol, biodiesel e biogás.
6. Produção de energia térmica a partir da biomassa: Combustão, gaseificação e pirólise.
7. Produção de energia elétrica a partir da biomassa: Ciclos Rankine, Brayton, Otto, Diesel e misto. Ciclo combinado. Cogeração.
8. Legislação aplicada ao setor da biomassa.
Métodos de Ensino
O ensino/aprendizagem é baseado em aulas teórico-práticas onde os tópicos que integram o programa da unidade curricular são expostos e discutidos e onde também são propostos aos alunos problemas de aplicação.
Estimula-se o trabalho individual dos alunos, apoiado quer na bibliografia recomendada pelo docente (incluindo artigos científicos) quer na informação disponível em diferentes sítios da Internet.
Cada aluno realizará três relatórios que correspondem a trabalhos com características distintas e que promovem diferentes competências. Complementarmente, apresentará e discutirá em sala de aula um tema específico, sendo avaliado pelo seu desempenho nas discussões suscitadas pelas apresentações do seu e de outros trabalhos. No final do semestre realizará um exame.
Estimula-se o trabalho individual dos alunos, apoiado quer na bibliografia recomendada pelo docente (incluindo artigos científicos) quer na informação disponível em diferentes sítios da Internet.
Cada aluno realizará três relatórios que correspondem a trabalhos com características distintas e que promovem diferentes competências. Complementarmente, apresentará e discutirá em sala de aula um tema específico, sendo avaliado pelo seu desempenho nas discussões suscitadas pelas apresentações do seu e de outros trabalhos. No final do semestre realizará um exame.
Avaliação
A avaliação tem os seguintes 5 componentes:
N1 – Participação nas palestras, visitas de estudo e discussões dos temas propostos com elaboração de relatório escrito (semana a definir para cada aluno).
N2 – Trabalho escrito a apresentar em sala de aula (entrega: ±15 de Abril; discussão ±22 de Abril).
N3 – Teste de avaliação de conhecimentos adquiridos nas semanas de aulas 12 e 13 (±semana 14)
N4 – Trabalho de projecto a entregar até ao dia 17 de Maio.
N5 – Exame (incide sobre a matéria leccionada nas semanas de aulas de 10-11 e 14-15)
Época Normal – 09.06.2016 10h – CLAV 125
Época Recurso – 24.06.2016 10h – CLAV 125)
A nota final é obtida por:
0,10*N1+0,20*N2+0,15*N3+0,20*N4+0,35*N5
Nota mínima para N3 e N5: 7,5 valores (caso a nota do teste de avaliação seja inferior à mínima, esta componente poderá ser repetida numa das 2 datas de avaliação a realizar em época de exames).
Nota mínima para N1, N2 e N4: 10 valores
Bibliografia
V Strezov, TJ Evans, editors (2014). Biomass Processing Technologies. CRC Press.
R. C. Brown, editor (2011). Thermochemical Processing of Biomass. Conversion into fuels, chemicals and Power. Wiley.
S van Loo, J Koppejan (2012). The Handbook of Biomass Combustion and Co-firing. Earthscan.
Donald L. Klass (1998). Biomass for Renewable Energy, Fuels and Chemicals. Academic Press.
Ayhan Demirbas (2008). Biodiesel. Springer.
S. A. Weeks (1998). Guideline for manure and management from barn to storage. N.R.A.E.S., Ithaca.
M. J. Cunha, F. Casau, R. Amaro, A. Oliveira (2005). Tecnologias limpas em agro-pecuária. Sociedade Portuguesa de Inovação. 104 pp. http://www2.spi.pt/agroambiente/
M. S. Gonçalves (2005). Gestão de resíduos orgânicos. Sociedade Portuguesa de Inovação. 104 pp. http://www2.spi.pt/agroambiente/
Y. A. Çengel, M. A. Boles (1994). Thermodynamics: an Engineering Approach. McGraw-Hill.
Legislação diversa.
R. C. Brown, editor (2011). Thermochemical Processing of Biomass. Conversion into fuels, chemicals and Power. Wiley.
S van Loo, J Koppejan (2012). The Handbook of Biomass Combustion and Co-firing. Earthscan.
Donald L. Klass (1998). Biomass for Renewable Energy, Fuels and Chemicals. Academic Press.
Ayhan Demirbas (2008). Biodiesel. Springer.
S. A. Weeks (1998). Guideline for manure and management from barn to storage. N.R.A.E.S., Ithaca.
M. J. Cunha, F. Casau, R. Amaro, A. Oliveira (2005). Tecnologias limpas em agro-pecuária. Sociedade Portuguesa de Inovação. 104 pp. http://www2.spi.pt/agroambiente/
M. S. Gonçalves (2005). Gestão de resíduos orgânicos. Sociedade Portuguesa de Inovação. 104 pp. http://www2.spi.pt/agroambiente/
Y. A. Çengel, M. A. Boles (1994). Thermodynamics: an Engineering Approach. McGraw-Hill.
Legislação diversa.
Equipa Docente (2023/2024 )
