Principais tecnologias disponíveis para purificação de biogás
DOI:
https://doi.org/10.5935/PAeT.V7.N1.13Palavras-chave:
Energias renováveis, sulfeto de hidrogênio, metano.Resumo
O presente trabalho visa investigar, reunir e explicar de forma clara os principais métodos empregados na limpeza e purificação do biogás retirando compostos como sulfeto de hidrogênio, dióxido de carbono e água, evidenciando as técnicas que apresentam maior eficiência neste tratamento aumentando o poder calorífico do biogás, evitando a corrosão e os danos em peças metálicas tornando este gás com características mais próximas o possível do gás natural. Através do apanhado de informações é possível concluir que existem diversas tecnologias em desenvolvimento com base principal em técnicas já difundidas para o gás natural visando melhor aproveitamento do biogás, de modo que ele possa ser utilizado apropriadamente sem restrições na matriz energética. No entanto mais pesquisas devem ser desenvolvidas visando conciliar o fator eficiência com o custo beneficio destes processos de purificação.
Referências
ABATZOGLOU, N.; BOIVIN, S. A review of biogas purification processes. Biofuels Bioprod Biorefin, v.3, p.42-71. 2009.
ACKLEY, M.W.; REGE, S.U.; SAXENA, H. Microp. Mesop. Mater., v.61, p.25–42. 2003.
ARIAS, J.A.V. Remoción del súlfuro de hidrógeno (H2S(g))/ácido sulfhídrico (H2S(aq)) en el biogás. ECAG, n.53, p.16-21. 2010.
CCE – Centro para conservação de energia. Guia Técnico de Biogás. Amadora – Portugal. 117p. 2000.
CONVERTI, A.; OLIVEIRA, R.P.S.; TORRES, B.R.; LODI, A.; ZILLI, M. Biogas production and valorization by means of a two-step biological process. Bioresource technology, v.100, n.23, p.5771-5776. 2009.
CONVERTI, A., SCAPAZZONI, S., LODI, A., CARVALHO, J.C.M., DEL BORGHI, M. Ammonium and urea removal by Spirulina platensis. J. Ind. Microbiol. Biotechnol., v.33, p.8–16. 2006.
COSTA, D.F. Geração de energia elétrica a partir do biogás de tratamento de esgoto. 2006.176p. Dissertação (Mestrado em Energia), Programa de Pós Graduação em Energia (PIPGE). Universidade de São Paulo.
DE-BASHAN, L.E.; MORENO, M.; HERNANDEZ, J.P.; BASHAN, Y. Removal of ammonium and phosphorus ions from synthetic wastewater by the microalgae Chlorella vulgaris coimmobilized in alginate beads with the microalgae growth-promoting bacterium Azospirillum brasilense. Water Res., v.36, p.2941–2948. 2002.
DEWIL, R.; APPELS, L.; BAEYENS, J. Energy use of biogas hampered by the presence of siloxanes. Energy Conversion and Management, v.47, p.1711–1722. 2006.
FERNÁNDEZ, E. Procedimiento para la purificación de biogás. Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverria. Oficina Cubana de la Propiedad Intelectual. Habana, Cuba. 18p. 2004.
FIERRO, J.L.G. Withdrawn: Hidrogen and syngas from biomass. Catalysis Today, 2012. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0920586112003458> Acesso em: jul/2013.
GEORGIOU, D.; PETROLEKAS, P.D.; HATZIXANTHIS, S.; AIVASIDIS, A. Absorption of carbon dioxide by raw and treated dye-bath effluents. J Hazardous Mater, v.144, p.369-76. 2007.
GRANITE, E.J.; O’BRIEN, T. Review of novel methods for carbon dioxide separation from flue and fuel gases. Fuel Process Technol., v.86, p.1423-34. 2005.
HOFMANN, P.A.F. Einspeisung von biogas in das erdgasnetz. Technical report, 199p. 2006.
HORIKAWA, M.; ROSSI, F.; GIMENES, M.L.; COSTA, C.M.M.; DA SILVA, M.G.C. Chemical absortion of H2S for biogas purification. Braz. J. Chem. Eng., v.21, n.3. 2004.
HUANG, C.C.; CHEN, C.H.; CHU, S.M.; HAZARD, J. MATER., v.136, p.866–873. 2006.
KAPDI, S.S.; VIJAY, V.K.; RAJESH, S.K.; PRASAD, R. Renew. Energy, v.30, p.1195– 1202. 2005.
KOHL, A.; R. NEILSEN. Gas Purification. Golf Publishing Company, Houston, 1395 p. 1997.
KRICH, K.; AUGENSTEIN, A.; BATMALE, J.; BENEMANN, J.; RUTLEDGE, B.; SALOUR, D. Upgrading Dairy Biogas to Biomethane and Other Fuels. In: Biomethane from Dairy Waste - A Sourcebook for the Production and Use of Renewable Natural Gas in California. California: Clear Concepts. 2005. p.47-69.
LASTELLA, G.; TESTA, C.; CORNACCHIA, G.; NOTORNICOLA, M.; VOLTASIO, F.; SHARMA, V.K. Anaerobic digestion of semi-solid organic waste: biogas production its purification. Energy Conservasion & management, v.43, p.63-75. 2002.
LLANEZA, H.; MÓRIS, M.A.; AZPÍROZ, L.G.; GONZÁLEZ, E.Cap. 1. Caracterización, purificación y control del biogás: Estudio de viabilidad de sistemas de purificación y aprovechameinto de biogás. PROBIOGAS,p.1-28.2010.
LODI, A.; BINAGHI, L.; DE FAVERI, D.; CARVALHO, J.C.M.; CONVERTI, A.; DEL BORGHI, M. Fed-batch mixotrophic cultivation of Arthrospira (Spirulina) platensis (Cyanophycea) with carbon source pulse feeding. Ann. Microbiol., v.55, p.181–185. 2005.
MADEIRA, A.C.F. Avaliação da tecnologia de adsorção “PSA” para remoção de nitrogênio do gás natural. Escola de Química da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro – RJ. 2008.
MAGALHÃES, E.A.; DE SOUZA, S.N.M.; AFONSO, A.D. de L.; RICIERI, R.C. Confecção e avaliação de um sistema de remoção do CO2 contido no biogás. Acta Scientiarum. Technology, Maringá, v.26, n.1, p.11-19. 2004.
MARTÍNEZ, M.E.; SÁNCHEZ, S.; JIMÉNEZ, J.M.; EL YOUSFI, F.; MUÑOZ, L. Nitrogen and phosphorus removal from urban wastewater by the microalga Scenedesmus obliquus. Bioresour. Technol.,v.73, p.263–272. 1999.
MIURA, A. K.; FORMAGGIO, A.R.; SHIMABUKURO, Y.E.; DOS ANJOS, S.D.; LUIZ, A.J.B. Avaliação de áreas potenciais ao cultivo de biomassa para produção de energia e uma contribuição de sensoriamento remoto e sistemas de informações geográficas. Eng. Agríc., Jaboticabal, v. 31, n. 3, 2011.
NAGL, G. Controlling H2S emissions. Chemical Engineering, p.125. 1997.
PANDE, D.R.; FABIANI, C. Gas Sep. Purif., v.3, p.143–147. 1989.
PÉREZ, H.; VILLA, P. Desulfuración biológica: una alternativa para el tratamiento de emisiones de gases a la atmosfera. Agua Latinoamericana, v.5, n.3, p.17-20. 2005.
PROULX, D.; LESSARE, P.; DE LA NOÜE, J. Traitement tertiaire d’un effluent domestique secondaire par culture intensive de la cyanobactérie Phormidium bohneri. Environ. Technol., v.15, p.449–458. 1994.
RASI, S.; LÄNTELÄ, J.; RINTALA, J. Trace compounds affecting biogas energy utilisation – A review. Energy Conversion and Management,v.52,p.3369–3375. 2011.
RYCKEBOSCH, E.; DROUILLON, M.; VERVA EREN, H. Techniques for transformation of biogas to biomethane. Biomass and bioenergy, v.35, p.1633-1645. 2011.
SCHOLZ, M.; MELIN, T.; WESSLING, M. Transforming biogas into biomethane using membrane technology. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v.17, p.199–212. 2013.
SILVA, C.A.B.V. Limpeza e Purificação de Biogás. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecanica), Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro. 2009.
SINGH, K.J.; SOOCH, S.S. Comparative study of economics of diferent models of family size biogas plants for state of Punjab, India. Energy Conversion and Management, v.45, p.1329–1341. 2004.
SUZUKI, A.B.P.; FERNANDES, D.M.; FARIA, R.A.P.; VIDAL, T.C.M. Uso de biogás em motores de combustão interna. Revista Brasileira de Tecnologia Aplicada nas Ciências Agrárias, Guarapuava-PR, v.4, n.1, p.221–237, 2011.
STÖCKER, J.; WHYSALL, M.; MILLER, G. Q. 30 Years of PSA Technology for Hydrogen Purification. UOP LLC. 1998.
TIPPAYAWONG, N.; THANOMPONGCHART, P. Biogas quality upgrade by simultaneous removal of CO2 and H2S in a packed column reactor. Energy, v.35, p.4531-4535. 2010.
TOLMASQUIM, M. T. Fontes Renováveis de Energia no Brasil. Editora Interciência, v.1, 515 p., Rio de Janeiro, 2003.
TRUONG, L.V.A.; ABATZOGLOU, N. AH2S reactive adsorption process for the purification of biogas prior to its use as a bioenergy vector. Biomass and Bioenergy, v.29, p.142–151. 2005.
URBAN, W.; GIROD, K.; LOHMANN, H.; LOHMANN, H.; DACHS, G.; ZACH, C. Technologien und Kosten der Biogasaufbereitung und Einspeisung in das Erdgasnetz. Ergebnisse der Markterhebung 2007–2008. Oberhausen: Fraunhofer-Institut für Umwelt, Sicherheits und Energietechnik. 2008. p.123.
VARNERO, M.T.; CARÚ, M.; GALLEGUILLOS, K.; ACHONDO, P. VARNERO, M. T. et al. Tecnologías disponibles para la Purificación de Biogás usado en la Generación Eléctrica. Información tecnológica, v.23, n.2, p.31-40. 2012.
WALEKHWA, P.N.; MUGISHA, J.; DRAKE, L. Biogas energy from family-sized digesters in Uganda: Critical factors and policy implications. Energy Policy, v.37, p. 2754-2762. 2009.
WONG, S.; BIOLETTI, R. Carbon Dioxide separation technologies. Edmonton, Alberta: Carbon & Energy Management. 2002. Disponível em: <http://www.bvsde.paho.org/bvsacd/cd08/carbon.pdf> Acesso em: jul/2013.
YANG, R. T. Gas Separation by Adsorption Processes. Stoneham, MA, Butterworth Publishers: 352p. 1987.
ZICARI, S. M. Removal of hydrogen sulfide from biogás using cow- manure compost. Faculty of the Graduate School of Cornell University. 2003.
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