Processos termoquímicos de conversão de biomassa

Atualmente, devido à crescente preocupação com o aquecimento global e procura por fontes de energia mais limpas, os governos são pressionados, cada vez mais, para restringir as emissões poluentes. Para que o mercado de combustíveis deixe de ser predominantemente dominado pelos combustíveis fósseis é preciso continuar a desenvolver outras alternativas tecnológicas que vão além das fontes energéticas atuais, que além do fator económico também sofrem pressões ambientais, que exigem formas mais limpas de energia, na tentativa de evitar a mesma emissão de gases para a atmosfera que os atuais combustíveis fósseis. A biomassa é uma das alternativas para diminuir a dependência de combustíveis fósseis da matriz energética mundial. Este trabalho fornece uma revisão detalhada sobre novos conceitos da conversão termoquímica da biomassa baseados em processos de gaseificação e pirólise, tecnologias consideradas essenciais para o aproveitamento e valorização das mais variadas fontes de biomassa, incluindo fontes residuais. Para promover estas tecnologias no futuro são necessários processos e sistemas de conversão avançados, económicos e altamente eficientes. A pirólise rápida tem vindo a despertar grande interesse, uma vez que é até à data a única tecnologia disponível industrialmente para a produção de bio óleos. Embora o mecanismo da pirólise da biomassa tenha sido pesquisado intensivamente, existem ainda muitos desafios. Para obter avanços e desvendar a complexidade própria da rede de pirólise da biomassa, sugere-se a continuação dos esforços para se concentrarem nas questões como entender a correlação entre a estrutura da biomassa e a relação da pirólise, melhorar o desempenho catalítico para que haja menor produção de carvão, entre outras questões. A gaseificação em água supercrítica é uma abordagem promissora para a produção de hidrogénio a partir de matérias-primas de biomassa, especialmente aquelas com elevado teor de humidade. No entanto, as grandes instalações de gaseificação acarretam ainda riscos (por exemplo, disponibilidade de biomassa) que fazem com que os projetos diminuam a atratividade económica. Sob o ponto de vista prático, e na melhoria do processo de gaseificação, há ainda muito trabalho a ser exaustivamente investigado, designadamente: tipo de matéria-prima versus tipo de gaseificador, o dimensionamento do gaseificador, e a influência das diferentes zonas (ou seja, secagem, combustão e redução) na produção de gás de síntese.Currently, due to the growing concern with global warming and the search for cleaner energy sources, governments are increasingly pressured to restrict pollutant emissions. For the fuel market to stop being predominantly dominated by fossil fuels, it is necessary to continue developing other technological alternatives that go beyond the current energy sources, which besides the economic factor also suffer environmental pressures, which demand cleaner forms of energy, in an attempt to avoid the same emission of gases into the atmosphere as the current fossil fuels. Biomass is one of the alternatives to reduce the dependence on fossil fuels in the world's energy matrix. This work provides a detailed review on new concepts of thermochemical conversion of biomass based on gasification and pyrolysis processes, technologies that are considered essential for the utilization and valorization of a wide variety of biomass sources, including waste sources. To promote these technologies in the future, advanced, economical and highly efficient conversion processes and systems are required. Fast pyrolysis has been arousing great interest, since it is to date the only industrially available technology for the production of bio-oils. Although the mechanism of biomass pyrolysis has been intensively researched, there are still many challenges. To achieve breakthroughs and unravel the very complexity of the biomass pyrolysis network, further efforts are suggested to focus on the issues such as understanding the correlation between biomass structure and pyrolysis relationship, improving the catalytic performance so that there is less char production, among other issues. Supercritical water gasification is a promising approach for hydrogen production from biomass feedstocks, especially those with high moisture content. However, large gasification plants still carry risks (e.g., biomass availability) that cause projects to decrease in economic attractiveness. From a practical point of view, and in the improvement of the gasification process, there is still much work to be thoroughly investigated, namely: feedstock type versus gasifier type, the sizing of the gasifier, and the influence of the different zones (i.e. drying, combustion and reduction) on the production of syngas