INVESTIGAÇÃO - Consórcio desenvolve minicentral elétrica para cogeração de energia a partir de biomassa

Uma equipa de cientistas da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC) desenvolveu, em parceria com a indústria, um sistema tecnológico inovador de cogeração de energia a partir de biomassa para clientes com grandes consumos de energia térmica e elétrica, nos setores dos serviços, pequena e média indústria e agropecuário.

José Baranda Ribeiro, Jorge André, Eduardo Costa, João Pereira, Ricardo Mendes e Márcio Santos

A cogeração de energia consiste na produção simultânea de duas formas de energia – neste caso, térmica e elétrica - queimando um único combustível, fóssil ou não, e caracteriza-se por ser uma forma mais económica, eficiente e sustentável do que os métodos tradicionais de geração independente.

A tecnologia de cogeração de energia desenvolvida pelos cientistas da FCTUC, no âmbito de projetos desenvolvidos com a SCIVEN, Lda nos últimos anos, materializa-se num equipamento modular acoplado a uma caldeira para produção de água quente, preferencial, mas não necessariamente alimentada a biomassa. O novo sistema converte-se assim numa minicentral de produção de energia elétrica local, mais eficiente e sustentável em comparação com as grandes centrais, sempre que o seu utilizador necessita de energia térmica.

Basicamente, explicam os coordenadores do projeto, José Baranda Ribeiro, Jorge André e Ricardo Mendes, do Departamento de Engenharia Mecânica da FCTUC, e Eduardo Costa, da empresa SCIVEN, «a partir de uma caldeira a biomassa, desenvolvemos um conjunto de tecnologia capaz de produzir energia elétrica para autoconsumo enquanto se aquece água ou espaços. Optámos por integrar no sistema piloto uma caldeira a biomassa, neste caso pellets [granulado proveniente de desperdícios de madeira, produzidos de forma sustentável], porque estes são uma fonte de energia renovável, limpa, fiável e de qualidade certificada, para além de economicamente muito competitiva».

Sistema de mini-cogeração

Acrescente-se que as caldeiras a biomassa de última geração, como as que a SCIVEN explora, são de operação e manutenção transparente, cómoda, segura e fiável para o utilizador, estando aptas para os mercados mais exigentes, como o dos serviços.

Atualmente, as caldeiras mais usadas, por exemplo, em hotéis, IPSS, e edifícios públicos (hospitais, universidades, aeroportos, etc.), são caldeiras a gás (natural ou propano) ou a gasóleo, combustíveis muito mais caros que os pellets entregues no local. 

Os cientistas acreditam, por isso, que a sua substituição por este sistema integrado «será altamente vantajosa para indústrias e serviços que necessitem simultaneamente de calor e eletricidade, quer do ponto de vista económico quer ambiental. É uma solução que permite reduzir significativamente os custos de energia. Está também alinhada com as metas de descarbonização dos processos e da economia, com um potencial de redução das emissões de CO2 na ordem das centenas de toneladas por ano. Trata-se, pois, de uma solução particularmente adequada a instalações de pequena e média dimensão com elevados níveis de consumo de energia térmica», afirmam os promotores.

Os coordenadores notam ainda que a implementação em larga escala deste tipo de sistemas em Portugal «não só permite diminuir a importação de combustíveis fósseis, contribuindo para uma política energética sustentável, como contribui para criar novas cadeias de valor. Por exemplo, incentiva uma melhor gestão florestal, valorizando os resíduos resultantes da limpeza das matas e diminuindo o risco de incêndios florestais, através de redes locais de recolha, processamento e consumo de biomassa. Fomenta-se, assim, a valorização dos recursos naturais endógenos e a fixação das pessoas em meios predominantemente mais desfavorecidos pela ruralidade e interioridade».

Segundo os cientistas da FCTUC, a grande inovação deste projeto «é provar a viabilidade da mini-cogeração de energia, isto é, a cogeração de energia em pequena escala, dado que a cogeração para grandes potências já é praticada há muitos anos. O objetivo do projeto é criar valor económico através de um sistema integrado de cogeração de calor e eletricidade incorporando uma caldeira a biomassa».

A minicentral piloto construída à escala real, instalada no Departamento de Engenharia Mecânica da FCTUC, caracteriza-se por uma potência térmica nominal de 350 kW e uma potência elétrica nominal de 12 kW.

Este sistema tecnológico foi desenvolvido no âmbito de um projeto financiado pelo programa PT2020 e por fundos nacionais através da Agência Nacional de Inovação. O consórcio vai continuar o desenvolvimento da tecnologia com vista a alargar o seu mercado.