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01.07.2021

Desafios da produção de energias alternativas

O uso de algas como fonte de energia exige coleta/extração e desidratação eficientes de biomassa suficiente. Devido ao alto teor de água de muitas espécies, é preciso uma grande quantidade de matéria-prima para criar até mesmo uma pequena quantidade de óleo ou carboidratos para processamento posterior no combustível. A produção em larga escala é ainda mais desafiadora, considerando que os biocombustíveis resultantes precisam ser competitivos com os preços do petróleo para ganhar popularidade e uso generalizado.

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Uma maneira de realizar isso envolve o uso de uma série de centrífugas decantadoras e centrífugas separadoras de pilha de discos, que podem lidar com um grande volume de fluxo de entrada, mas podem não ser capazes de alcançar as forças G necessárias para separar e compactar partículas finas. As partículas de microalgas normalmente variam entre dois e 10 mícrons, onde muitas centrífugas são projetadas para separar partículas maiores que 10 mícrons.

Além disso, os separadores podem operar em forças G suficientemente altas para separar essas partículas finas, cerca de 10.000 g, mas apenas em concentrações mais baixas do que as típicas em aplicações de desidratação de algas. O resultado é um processo que exige diversos equipamentos, uma grande área física e energia considerável (e despesas) para ser executado.

Outro método é um processo de separação em duas etapas , no qual as microalgas são pré-concentradas através da flotação ou floculação e, em seguida, passam por um tipo especial de centrífuga decantadora (Flottweg Sedicanter®) projetada para lidar com grandes volumes de material com altas concentrações dessas pequenas partículas. Essa tecnologia combina aspectos de uma centrífuga decantadora tradicional e um separador de pilha de discos, como:

  • Forças G de até 10.000 (em comparação com um máximo de 6.000 g para modelos tradicionais)
  • Capacidade de vazão de entrada de até 7.000 galões por minuto
  • Funcionalidade para materiais com até 25-35% de sólidos

O resultado é uma porcentagem mais alta de sólidos secos com menos energia usada. Por exemplo, uma amostra de 120 m3/h de algas a uma concentração de 3 g/l produziu 360 kg de sólidos secos usando os dois métodos. No entanto, o processo de duas etapas atingiu 24% de sólidos secos em vez de 17% da série de decantadores. A secagem adicional da biomassa resultante também exigiria menos energia por causa disso.

Em praticamente qualquer aplicação, muitas vezes há mais de uma maneira de atingir um objetivo. No caso do processamento de microalgas, a experiência em engenharia e separação é a chave para economizar custos de energia e se aproximar de combustíveis alternativos viáveis. 

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