Desenvolvimento e análise de sistema multigerador(Calor, Eletricidade e CO2) para produção de biomassa de microalgas em minifotobiorreator

Orientador: Prof. Dr. José Viriato Coelho VargasDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 30/08/2011Inclui referências : f. 68-77Área de concentração: Engenharia e ciência de materiaisResumo: Considerando o aumento constante do consumo de fontes não renováveis de combustíveis e o agravamento das consequências da ação antrópica sobre o meio ambiente, torna-se imperativo do desenvolvimento de métodos mais eficientes de uso da energia relacionados ao desenvolvimento de fontes renováveis. Este trabalho, com essa motivação, consistiu no desenvolvimento experimental de um sistema multigerador associado ao cultivo microalgas para a produção de biomassa para biodiesel. Construiu-se um sistema composto de um grupo moto-gerador acoplado a um trocador de calor e a um fotobiorreator conceitual, de modo que são supridas demandas de energia elétrica, calor e dióxido de carbono. Foi realizada uma análise termodinâmica e do efeito das emissões do motor Diesel no crescimento das microalgas. Constatou-se um aumento da eficiência de 39,5% no sistema quando comparado a um grupo gerador operando isoladamente, sendo que as emissões contribuíram para o aumento da produção de biomassa. Desse modo, comprovou-se a possibilidade de aproveitamento das emissões para o cultivo microalgal em sistema que não emite gases de efeito estufa. Palavras chave: multigeração, análise termodinâmica, microalgas, biodieselAbstract: Considering the steady increase in the consumption of non-renewable fuels and worsening of the consequences of human action on the environment, it becomes imperative to develop more efficient methods of energy use related to the development of renewable energy sources. This work, with this motivation, consisted on the developmente of an experimental multigeneration system associated with the microalgae farming for the production of biomass for biodiesel. A system composed of a motorgenerator coupled to a heat exchanger and a conceptual photobioreactor was built, so that the demands of electricity, heat and carbon dioxide are supplied. A thermodynamic analysis and a study of the effect of the emissions from the diesel engine in the growth of microalgae were carried out. The system efficiency was enhanced by 39.55% when compared to a system where a generator operates isolated, and the emissions have increased the production of biomass. Thus, it was proved the possibility of use of emissions in microalgae cultivation within a system that does not emit greenhouse gases. Keywords: multigeneration, thermodynamic analysis, microalgae, biodiese