área científica
Engenharia Química
escolaridade
ensino teórico-prático (TP) - 3 horas/semana
idioma(s) de lecionação
Português, Inglês
objectivos
O objectivo desta unidade curricular é que o estudante compreenda as características da biomassa na perspetiva da sua utilização energética, e um conjunto de processos e tecnologias para converter a biomassa em vectores energéticos como calor, electricidade e combustíveis. O estudante irá adquirir conhecimentos e competências no domínio de diferentes tecnologias alternativas para conversão energética da biomassa. Tendo concluído unidade curricular com sucesso, o estudante deverá ter competências que lhe permitam ser capaz de identificar as características da biomassa como vector energético, seleccionar uma tecnologia para gerar um determinado vector de energia útil a partir de biomassa, e avaliar questões de sustentabilidade ambiental, económicos, éticos e sociais associados à utilização da biomassa para fins energéticos.
competências
O estudante irá adquirir conhecimentos e competências no domínio de diferentes tecnologias alternativas para conversão energética da biomassa. Tendo concluído unidade curricular com sucesso, o estudante deverá ter competências que lhe permitam ser capaz de identificar as características da biomassa como vector energético, seleccionar uma tecnologia para gerar um determinado vector de energia útil a partir de biomassa, e avaliar questões de sustentabilidade ambiental, económicos, éticos e sociais associados à utilização da biomassa para fins energéticos.
conteúdos
1. Biomassa e bioenergia
2. Características da biomassa como vetor energético
3. Pré-processamento da biomassa para energia
4. Conversão termoquímica da biomassa em vetores energéticos
4.1. Processo e tecnologia de combustão
4.2. Processo e tecnologia de pirólise
4.3. Processo e tecnologia de gasificação
4.4. Hidroprocessos
5. Conversão química e bioquímica de biomassa em vetores energéticos
5.1. Digestão anaeróbia
5.2. Fermentação
5.3. Esterificação e transesterificação
6. Biocombustíveis: economia, sustentabilidade, ambiente e políticas
avaliação
Avaliação:
70% (2 Testes)
30% (Monografia)
metodologia
A metodologia de ensino proposta integra uma componente de exposição de conteúdos acerca de características da biomassa na perspetiva da sua utilização em aplicações energéticas e desenvolve os conceitos sobre a aplicação de processos de conversão energética de biomassa em vectores energéticos como calor, electricidade e combustíveis, e as respectivas tecnologias aplicadas para o efeito. A abordagem integra os aspectos de controlo operacional e de desempenho do processo. Os conceitos são subsequentemente aplicados ao cálculo em casos de estudo de aplicações de caracter iminentemente prático e de contexto real, utilizando ferramentas numéricas na forma de aplicações informáticas disponíveis ou desenvolvidas pelo estudante. Esta abordagem permite ao estudante compreender e integrar os conceitos e metodologias desenvolvidas e adquirir as competências preconizadas nos objetivos da unidade curricular no contexto dos processos e tecnologias de conversão energética de biomassa em vetores energéticos.
bibliografia base
Handbook of biomass combustion and co-firing. Loo & Koppejan, 2nd Ed., Earthscan, 2008.
Biomass gasification, pyrolysis and torrefaction. Practical design and theory. Prabir Basu, 2nd Ed., Academic Press 2013.
Handbook of biofuels production - processes and technologies. Luque, Campelo & Clark (Ed.), 1st Ed. 2011.
https://www.biogasworld.com/biogas-plant-development-handbook/#technologies_handbook
bibliografia recomendada
Handbook of biofuels production - processes and technologies. R. Luque, J. Campelo and J. Clark (Ed.), 1st Ed. 2011.
Rutz, R. Janssen. Biofuel technology handbook. WIP Renewable Energies. 2nd Ed. 2008.
Biogas Handbook. Published by University of Southern Denmark Esbjerg, Niels Bohrs Vej 9-10, DK-6700 Esbjerg, Denmark. 2008. https://www.lemvigbiogas.com/BiogasHandbook.pdf
El-Mansi, E.M.T., Bryce, C.F.A., Dahhou, B., Sanchez, S., Demain, A.L. and Allman, A.R. Fermentation microbiology and biotechnology. 3rd Ed., CRC Press. 2012.