Comparação de metodologias para análise de ciclo de vida de biodiesel

Mestrado em Engenharia MecânicaA escassez do petróleo tem sido um fator impulsionador ao desenvolvimento dos combustíveis alternativos. O ponto comum aos biocombustíveis é derivarem do óleo de plantas, o que requer espaço para a cultura, sendo que estas competem com a agricultura com fim alimentar. As microalgas são uma fonte de biodiesel que não compete com a alimentação do ser humano, pois não está na sua cadeia alimentar, como as outras fontes de biocombustível, tais como a soja, a palma ou o girassol. Atualmente o entrave colocado à produção de biodiesel de microalgas é a viabilidade do processo. Nesse sentido, a presente dissertação tem como objetivo fazer uma análise de sensibilidade ao ciclo de vida do biodiesel de microalgas, de modo a identificar os parâmetros que devem ser alterados de modo a tornar a sua produção mais viável. O estudo encontra-se inserido no projeto «EnerBioAlgae: Aprovechamiento energético de biomasa en recursos hídricos degradados ricos en microalgas» financiado pela União Europeia (Programa de Cooperação Territorial do Sudoeste Europeu – SUDOE). Também foi possível usufruir dos dados obtidos na extração piloto de óleo de microalgas decorrida na Universidade de Aveiro, departamento de Engenharia Mecânica. A análise feita, ―do poço-à-roda‖, permitiu concluir que com os recursos atualmente disponíveis, é possível obter-se biodiesel de microalgas, com um consumo de energia de 3093 kW.h/km e emissões de 463 g(CO2)/km. Quanto à análise de sensibilidade verificou-se que os parâmetros onde se podem fazer maiores reduções de consumo e emissões são os mecanismos que requerem energia elétrica no seu acionamento – podendo descer as emissões até 48% e a energia até 46% – e a qualidade da alga usada, que revelou uma redução de energia e CO2 de 48 e 38% ao usar-se uma alga com um conteúdo de óleo de 43% em vez de 27%. Finalmente, observou-se que o biodiesel de microalgas, relativamente ao diesel, apresenta um consumo de energia superior em 30%, mas as emissões de CO2 e de GEE são 34% e 18% inferiores, respetivamente.The scarcity of oil has been a driving factor in the development of the alternative fuels. The all biofuels come from the same substance, the vegetable oil that needs land for cultivation. The plants are also used in human’s alimentation. The microalgae can produce biofuel and it does not interfere in the men’s alimentation, like the other kind of plants used to produce biodiesel, like soybean, palm or sunflower. Nowadays the restriction to the production of biodiesel from microalgae is the viability of the process. In these sense, this dissertation aims to make a sensitivity analysis to the life-cycle of the biodiesel produced by microalgae, attempting to identify which parameters should be converted in order to create a production system more viable. This thesis is part of the project «EnerBioAlgae: Aprovechamiento energético de biomasa en recursos hídricos degradados ricos en microalgas», financed by the European Union (program of territorial cooperation of the European Southeast – SUDOE). It was also possible to use the data collected in a pilot project made in the University of Aveiro, by the department of Mechanical Engineering. The well-to-wheel analysis concluded that with the today technology, it is possible to produce biodiesel from microalgae expending 3093 kW.h/km and 463 g/km of CO2 emissions. The sensitivity analysis told us that the parameters that can be changed in order to reduce the energy and emissions associated to the production are the ones that need electrical power, and they can reduce the amount of energy in 46% and the emissions to 48%. Also the type of algae used can be changed in order to reach the energy and emission to 48 and 38% respectively by using algae with 43% of oil instead of 27%. Comparing biodiesel of microalgae with diesel, the energy consumption was 90% higher and the CO2 emissions were 59% bigger. However the GHG were 36% less using the biodiesel