Produção de Energia
Mais Energia Limpa
112CO2 e Biogás das ETAR’s
O projeto 112CO2 e a produção de biogás na ETAR do Freixo são duas iniciativas fundamentais que reforçam o compromisso da cidade do Porto com a produção de energia limpa e a redução de emissões de carbono.
O 112CO2, liderado pela FEUP, utiliza uma tecnologia inovadora para converter metano em hidrogénio e carbono, sem emissões de CO₂, apresentando uma alternativa mais sustentável e económica para a produção de hidrogénio em aplicações industriais e móveis. Paralelamente, na ETAR do Freixo, o biogás gerado a partir do tratamento de águas residuais é aproveitado para a produção de energia térmica, sendo estudadas novas tecnologias para maximizar a sua produção e utilização.
Estes projetos refletem a aposta do Porto em tecnologias de ponta que não só impulsionam a transição energética, mas também avançam na direção de uma cidade autossuficiente e neutra em carbono.
Produção de energia sem emissão de gases com efeito de estufa/poluentes
Este projeto caracteriza-se pelo desenvolvimento de uma tecnologia que permite a produção de energia sem emissão de gases com efeito de estufa/poluentes. É objetivo da equipa responsável que esta tecnologia de baixo custo, sustentável e de rápida implementação seja capaz de ser utilizada em aplicações estacionárias e móveis.
Neste contexto, esta tecnologia transforma o metano (que pode ser biometano ou gás natural) em carbono e hidrogénio, sem produzir outros poluentes. É expectável que, no caso de ser utilizado gás natural, este processo represente uma poupança de 50% comparado ao método que é utilizado atualmente. Se o processo envolver biogás, a estimativa passa para os 90%.
Quanto às aplicações estacionárias e, dando como exemplo as indústrias química e petroquímica, o hidrogénio produzido poderá ser utilizado em células de combustível para produzir eletricidade e transformar os minerais de ferro em ferro metálico. Esta alteração permitirá o fornecimento de hidrogénio a bairros ou quarteirões.
A nível mundial a indústria do amoníaco consome cerca de 55% do hidrogénio produzido, seguida das refinarias, com cerca de 25%, e, da produção de metanol, com cerca de 10%.
A energia «de que o planeta precisa»
A reação química de transformação do metano em hidrogénio e carbono designa-se de clivagem do metano ou decomposição do metano.
«O êxito do projeto permitirá muito rapidamente produzir energia com base no gás natural, mas sem emissões de CO2 e ganhar, assim, tempo que o planeta precisa para o desenvolvimento de outras tecnologias que utilizem, apenas, fontes renováveis de energia. Em todo o caso, a clivagem do metano permanecerá como uma das tecnologias mais eficazes na remoção do CO2 atmosférico, quando combinada com a indústria do biogás», esclarece Adélio Mendes, investigador do Laboratório de Engenharia de Processos, Ambiente, Biotecnologia e Energia (LEPABE) da FEUP e responsável pela equipa de investigação do presente projeto.
O 112CO2 garantiu um financiamento europeu no valor total de 3,5 milhões de euros e tem como parceiros a Faculdade de Letras da Universidade do Porto (FLUP), a Agência Estatal Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), em Espanha, a Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), na Alemanha e a École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), na Suíça. Estão também envolvidas várias empresas europewias, como é o caso da Quantis (Suíça), Paul Wurth (Luxemburgo) e a PixelVoltaic (Portugal).
A ETAR do Freixo trata as águas residuais urbanas da zona oriental do Porto,
donde resulta a produção de lamas primárias e biológicas. Essas lamas são estabilizadas por meio de digestão anaeróbia, um processo em que a matéria orgânica é decomposta, na ausência de oxigénio e a uma temperatura constante de 35ºC, gerando metano e dióxido de carbono. Este processo não só reduz o volume total de lamas e os seus custos de tratamento e deposição, como também produz um recurso energético renovável de alto valor: o biogás.
Na ETAR do Freixo, o biogás é atualmente utilizado para produzir a energia térmica necessária ao processo de digestão. No nosso caminho rumo à neutralidade energética, estamos a desenvolver diversos projetos para a redução do consumo de energia assim como para a valorização das lamas produzidas na ETAR, incluindo a reformulação e ampliação do processo de digestão anaeróbia, permitindo maximizar a produção de biogás e adotar novas tecnologias para o seu tratamento e valorização.
Estamos também envolvidos num projeto de Investigação e Desenvolvimento (I&D) que visa desenvolver sistemas descentralizados para a produção de gás de síntese a partir das lamas da ETAR, utilizando um processo de gaseificação. O gás de síntese obtido a partir das lamas será purificado, podendo ser utilizado em sistemas de cogeração ou em Células de Combustível de Óxido Sólido (SOFC), permitindo uma geração altamente eficiente de energia elétrica e térmica, sem emissões para a atmosfera. A Águas e Energia do Porto terá um papel crucial, ao testar esta tecnologia inovadora através da instalação de uma unidade modular móvel na ETAR do Freixo.
