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Desenvolvimento do projeto e construção de um reator downdraft para gaseificação de biomassa
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1057455
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Soares, André von Held | - |
| Autor(es): dc.contributor | Monteiro, Alessandra da Rocha Duailibe | - |
| Autor(es): dc.contributor | Santiago, York Castillo | - |
| Autor(es): dc.creator | Menezes, Leandro Cardozo | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2025-08-21T20:14:42Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2025-08-21T20:14:42Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2025-07-31 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2025-07-31 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | https://app.uff.br/riuff/handle/1/39601 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1057455 | - |
| Descrição: dc.description | A crescente demanda por alternativas energéticas sustentáveis tem impulsionado o desenvolvimento de tecnologias que aproveitam resíduos orgânicos, como a biomassa, para a geração de energia limpa. Entre essas tecnologias, a gaseificação destaca-se como um processo termoquímico viável para converter biomassa em gás de síntese, com potencial energético significativo. Este trabalho teve como objetivo principal projetar, construir e avaliar o desempenho de um gaseificador de leito fixo do tipo downdraft, utilizando materiais reaproveitados e acessíveis em um contexto de orçamentos limitados. A metodologia incluiu o desenvolvimento de um desenho técnico completo através do software AutoCAD 2024, a construção prática do sistema e a realização de análises físico-químicas, como a difração de raios X (DRX), espectroscopia de energia dispersiva (EDX) e análise termogravimétrica (TGA), para caracterização da biomassa, dos subprodutos gerados e dos materiais reutilizados. Foram utilizados resíduos lignocelulósicos sob a forma de pellets e serragem de madeira, que após o processo resultaram na formação de biochar e alcatrão, além da geração de gás combustível. A unidade construída demonstrou funcionalidade satisfatória, operando de forma contínua com fornecimento controlado de ar através da sucção operada pelo soprador, e produção de gás de síntese, ainda que com limitações associadas a perdas de carga e vedação em alguns pontos do sistema. As análises permitiram caracterizar os materiais utilizados, identificar elementos predominantes como ferro, zinco e titânio nos metais reaproveitados, e comparar o comportamento térmico de diferentes biomassas. Os resultados indicaram que a gaseificação apresentou eficiência variável conforme a matéria-prima, sendo observada conversão incompleta em uma das biomassas testadas, com formação de biochar com baixo teor de carbono fixo, o que evidenciou a influência da porosidade e da compactação do leito reativo. Conclui-se que, mesmo com restrições de infraestrutura e orçamento, é possível desenvolver uma unidade funcional de gaseificação aplicável em ambientes de ensino e pesquisa, ou até mesmo remotos, e recomenda-se, para trabalhos futuros, o aprimoramento estrutural do sistema, incluindo alterações no diâmetro das tubulações, implementação de conexões flangeadas e estrutura móvel, bem como a ampliação dos testes voltados à aplicação direta do gás gerado em motores ou geradores de eletricidade. | - |
| Descrição: dc.description | The growing demand for sustainable energy alternatives has driven the development of technologies that utilize organic waste, such as biomass, for clean energy generation. Among these technologies, gasification stands out as a viable thermochemical process for converting biomass into synthesis gas with significant energy potential. This study aimed to design, build, and evaluate the performance of a fixed-bed downdraft gasifier using repurposed and accessible materials in a low-budget context. The methodology included the development of a complete technical design using AutoCAD 2024, the practical construction of the system, and the execution of physicochemical analyses, such as X-ray diffraction (XRD), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX), and thermogravimetric analysis (TGA), to characterize the biomass, the by-products generated, and the reused materials. Lignocellulosic residues in the form of wood pellets and sawdust were used, which resulted in the formation of biochar and tar, as well as the generation of fuel gas. The constructed unit demonstrated satisfactory functionality, operating continuously with controlled air supply through blower-driven suction and producing synthesis gas, despite some limitations related to pressure losses and sealing at certain system points. The analyses allowed for the characterization of the materials used, the identification of predominant elements such as iron, zinc, and titanium in the repurposed metals, and the comparison of the thermal behavior of different biomasses. The results indicated that gasification efficiency varied according to the feedstock, with incomplete conversion observed in one of the tested biomasses, resulting in the formation of biochar with low fixed carbon content, highlighting the influence of bed porosity and compaction. It is concluded that, even with infrastructure and budget constraints, it is possible to develop a functional gasification unit suitable for educational and research environments, or even for remote locations. For future work, structural improvements are recommended, including changes to pipe diameters, the implementation of flanged connections and a mobile structure, as well as the expansion of tests aimed at the direct application of the produced gas in engines or electricity generators | - |
| Descrição: dc.description | 81 f. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Idioma: dc.language | pt_BR | - |
| Direitos: dc.rights | Open Access | - |
| Direitos: dc.rights | CC-BY-SA | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Gaseificador downdraft | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Projeto e montagem | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Biomassa | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Gás de síntese | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Gaseificador | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Biomassa | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Gás de síntese | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Energia limpa | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Downdraft gasifier | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Design and assembly | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Biomass | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Syn gas | - |
| Título: dc.title | Desenvolvimento do projeto e construção de um reator downdraft para gaseificação de biomassa | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | Trabalho de conclusão de curso | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF | |
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