Energia e Biocombustíveis

Conhecimentos de Base Recomendados

Termodinâmica Química; Fenómenos de Transferência I e II; Balanços Mássicos e Energéticos; Introdução aos Processos Biológicos.

Métodos de Ensino

Discussão crítica das diferentes formas de energia e suas transformações: evolução histórica, economia e tecnologia, questões ambientais associadas, dependência e diversidade.

A avaliação contínua inclui uma de duas alternativas: i) elaboração de uma monografia, com apresentação oral, com justificação e defesa de uma ideia inovadora, ou proposta de resolução de um problema no âmbito dos temas da disciplina; ii) realização de pequenas tarefas ao longo do semestre, dentro ou fora das horas de contacto, individual ou em grupo, no sentido de promover a reflexão/discussão de assuntos variados.

Resultados de Aprendizagem

- Entender os compromissos no triângulo energia/ambiente/desenvolvimento económico.

- Discutir o conceito de energia útil, formas de energia, unidades e evolução das fontes energéticas disponíveis.

- Avaliar as transformações de energia e sua eficiência, a nível doméstico e industrial.

- Comparar as energias de origem fóssil com as energias renováveis.

- Conhecer os métodos de produção de bioenergias e de biocombustíveis: associados à biomassa, o biogás, o bioetanol, o biodiesel, o (bio)hidrogénio, o éter dimetílico.

- Entender a electricidade como um veículo energético: sua produção e conversão

- Conhecer os processos de transformação da biomassa lenhocelulósica em energia: hidrólise, pirólise e gaseificação.

- Avaliar os combustíveis gasosos e líquidos (fósseis e sintéticos) – caracterização e vias de produção.

- Desenvolver capacidades de gestão da informação, de adaptação a novas situações e de compreender a importância da diversificação energética.

Estágio(s)

Não

Programa

Recursos energéticos do Planeta e relação com o desenvolvimento. O conceito de energia e a eficiência da sua transformação. As emissões de CO2 e suas consequências. Captura e armazenamento de CO2. A importância da electricidade como veículo energético. O papel da energia na indústria transformadora. O recurso a energias renováveis: hídrica, eólica, solar (fotovoltaica e térmica), geotérmica, ondas do mar e biomassa. Vantagens e desvantagens, limitações tecnológicas. Os biocombustíveis como alternativa ou aditivos aos combustíveis fósseis. A tecnologia disponível para a produção de biocombustíveis. Biocombustíveis com interesse: bioetanol, biodiesel, biogás e biohidrogénio. A associação de uma queima limpa a uma produção igualmente limpa, e à resolução simultânea de problemas ambientais. A transformação da biomassa lenhocelulósica em energia: hidrólise, pirólise e gaseificação. Biorefinaria. Os combustíveis gasosos e líquidos (fósseis e sintéticos) – caracterização e produção.

Docente(s) responsável(eis)

Jorge Manuel dos Santos Rocha

Métodos de Avaliação

Avaliação Contínua
Trabalho de síntese: 30.0%
Exame: 70.0%

Bibliografia

- Hinrichs & Kleinbach, Energy: its use and the environment, 4ª ed., Thomson, Brooks/Cole, 2005

- Biofuels, Adv. Biochem. Engin/Biotechnol, vol 108, Springer-Verlag, 2007

- Probstein, R.F. & Hicks R.E., Synthetic Fuels, McGraw Hill, 1982

- Speight, J., Synthetic Fuels Handbook – Properties, Process and Performance, McGraw Hill, 2005

- Zaborsky, O.R., Biohydrogen, Plenum Press, 1998

- Miyake, J, Matsunaga, T & San Pietro, A, Biohydrogen II, Pergamon, 2001

- Reith, JH, Wijffels, RH e Barten H, Bio-methane & Bio-hydrogen: status and perspectives of biological methane and hydrogen production, Dutch Biological Hydrogen Foundation, 2003

- Murphy W.R. e Mckay G., Energy management, Butterworths, 1982

- Kenney W.F., Energy conservation in the process industries (energy science and engineering), Academic Press, 1984

- Fahrenbruch, A.L., Fundamental of solar cells: photovoltaic solar energy conversion, NY Academic, 1983

-Twidell, J., A guide to small wind energy conversion systems, Cambridge Univ. Press, 1987