Actividades realizadas pelo Instituto Politécnico de Portalegre

1. Actividades realizadas pelo Instituto Politécnico de Portalegre ALTERCEXA I e II Programa Operativo de Cooperación Territorial Transfronteriza España-Portugal (2007-2013) coordinado por la Consejería de Industria, Energía y Medio Ambiente de la Junta de Extremadura objetivo geral - fomentar a produçãode energía de fontesrenováveis no Centro, Alentejo y Extremadura

2. I

3. Central Piloto de Gaseificação de Biomassa e Laboratório de Análises de Biomassa

4. Central Piloto de Gaseificação de Biomassa

5. Central Piloto de Gaseificação de Biomassa • Central à escala piloto que simula uma unidade a nível industrial; • Reator de leito fluidizado; • Capacidade para mais de 50 kg/h; • Opera entre os 750◦C e os 850◦C.

6. 1- Sistema de Alimentação da Biomassa 2- Gaseificador 3- Permutadores de Calor K1 e K2 4- Filtro de Partículas 5- Permutador de Calor K3 (onde ocorre a condensação) 6- Queima do Gás de Síntese 7- Depósito de Condensados

7. Central Piloto de Gaseificação de Biomassa Usada em: - Estudos de potencialidade de diferentes biomassas (bagaço e caroço de azeitonas, resíduos florestais, etc,) como fonte de gás de síntese - Optimização do processo de gaseificação das biomassas para obtenção de gás de síntese - Unidade piloto para realização de trabalhos experimentais dos alunos de Engenharia de Energias Renováveis e Ambiente (1º ciclo) e Manutenção Industrial e Tecnologias de Valorização Ambiental e Produção de Energia (2º ciclo) - Implementação de laboratório de análises de biomassa

8. Laboratório de Análises de Biomassa Efectuamos análises a: • Matéria Prima - Biomassa • análise elementar • Poder calorífico • Teor de humidade, % de voláteis e cinzas • Produto - Syngás • composição Syngás - CO, CO2, CH4, O2, N2, H2S, C2H6, C2H4, C2H2, H2 • Sub-produtos – carvão • Determinação de áreas superficiais • Efluentes – Tars e condensados • Remediação por fotocatálise / Processos Oxidativos Avançados

9. Laboratório de Análises de Biomassa Equipamentos e Técnicas instaladas: • Cromatografia gasosa (análise de composição de gases) • Cromaografia líquida (análise de Tars) • Análise Elementar (CHNS-O) • Calorimetro • Análise Termogravimétrica (TGA-DSC) • Porosimetria (BET) • FTIR • Absorção e Luminescência de líquidos e sólidos • Fluorescência de Raios X (XRF)

10. II

11. Sistema integrado de energias renováveis 1. Valorização de recursos biomássicos para produção de combustíveis líquidos e gasosos com base em gaseificação térmica. 2. Uso combinado de colectores solares e processos oxidativos avançados para remediação ambiental 3. Produção de energia fotovoltaica e armazenamento com base em H2 electrolítico

12. 1. Valorização de recursos biomássicos para produção de combustíveis líquidos e gasosos com base em gaseificação térmica.

13. 1. Valorização de recursos biomássicos para produção de combustíveis líquidos e gasosos com base em gaseificação térmica • Objectivos: • Optimização de parâmetros operatórios da gaseificação de diferentes biomassas; • Selecção da tecnologia adequada para redução e/ou processamento dos alcatrões resultantes da gaseificação

14. 1. Valorização de recursos biomássicos para produção de combustíveis líquidos e gasosos com base em gaseificação térmica • Objectivos: - Optimização dos parâmetros de entrada; qualidade da biomassa - Avaliação da qualidade dos efluentes obtidos em função de: • Composição dos gases obtidos; • Teor dos condensados (alcatrões); • Quantidade de sólidos (carvão) produzidos. - Estudo de métodos de tratamento dos alcatrões obtidos, com base em técnicas electroquímicas apoiadas por técnicas electro e fotocatlíticas.

15. Análise elementar (CHNS-O) • Análise à biomassa para estimar poder calorífico Flash 2000 ThermoUnicam 5

16. Análise Termogravimetrica(TGA-DSC) • % de Humidade, voláteis e cinzas PerkinElmer – STA600 6

17. Calorimetro • Determinação do Poder Calorifico 8

18. 11

19. 2. Uso combinado de colectores solares e processos oxidativos avançados para remediação ambiental

20. 2. Uso combinado de colectores solares e processos oxidativos avançados para remediação ambiental • Objectivos: • Uso da concentração de energia solar num processo de remediação/descontaminação ambiental, baseada em processos oxidativos avançados (POAs); 2. Teste e optimização de tecnologias de colectores e reactores solares do tipo Estático (de leito fixo em filme fino) e Concentradores Parabólicos Compostos. 3. Aquisição e acumulação de experiência de operação de unidades operando diversos POAs activados por luz solar;

21. 2. Uso combinado de colectores solares e processos oxidativos avançados para remediação ambiental • Objectivos: 4. Teste e selecção das tecnologias de POAs activados por luz solar mais promissoras; 5. Teste e optimização das tecnologias fotoelectroquímica e fotoelectrocatalítica utilizando eléctrodos de titânio. 6. Aplicação do sistema em: - Águas contaminadas com corantes, fármacos e pesticidas; - Efluentes de queijarias, ricos em soro do queijo; - Alcatrões produzidos no processo de gaseificação térmica de biomassa.

22. Poluentes Persistentes (PAHs, pesticidas organoclorados, dioxinas, furanos, PCBs, corantes, fármacos)

23. PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS (POAs) São um conjunto de métodos de oxidação química usados para degradar matéria orgânica biorecalcitrante – Todos usam radical hidroxilo 1.Elevada capacidadedestrutiva - OH• 2.São limpos e nãoseletivos 3.Ocorre à temperatura e pressãonormais 4.Existem diversoscaminhosparaformação do radical hidroxilo Fotocatalisadorespodemseractivadosporluzsolar

24. Fotocatálise com semiconductores – TiO2 . .

25. METODOLOGIA REACTORES Reactor 1 - Lampada de mercúrio HQL 125 W Osram Estático agitado

26. METODOLOGIA REACTORES O reactor 2– 1 lampada Day light 20 W Osram Fluxo contínuo tubular

27. Irradiação solar Variação da Radiação Solar ao longo do ano e da hora do dia

33. Ensaios de toxicidade aguda com Daphniasimilis Daphnia similis - Flohr, 2007 Redução significativa da toxicidade nas amostras tratadas

38. 3. Produção de energia fotovoltaica e armazenamento com base em H2 electrolítico

39. 3. Produção de energia fotovoltaica e armazenamento com base em H2 electrolítico Objectivos: 1.Sistema de demonstração que integre a produção de energia fotovoltáica e o seu armazenamento como hidrogénio electrolítico; 2.Selecção das tecnologias mais adequadas de produção de electrolítica, compressão e armazenamento do hidrogénio; 3. Sistema electrónico de controlo processo; .

40. 3. Produção de energia fotovoltaica e armazenamento com base em H2 electrolítico Objectivos: 4. Selecção das tecnologias mais adequadas para as células de combustível para produção de energia utilizando hidrogénio; 5. Ferramentas de optimização da produção de energia. 6. Dimensionamento do sistema energético integrado a instalar;

41. 3. Produção de energia fotovoltaica e armazenamento com base em H2 electrolítico

42. Coordenação financeira do projecto: c3i@ipportalegre.pt +351 245 300 226 • Equipa: • Anabela Oliveira; • Luiz Rodrigues; • Sérgio Correia; • Paulo Brito. • Investigador coordenador: Paulo Brito | pbrito@estgp.pt