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Biocombustíveis

Código:

TPD030

Sigla:

BIOC

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Processos em Engenharia Química e Biológica

Ocorrência: 2023/2024 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Química e Biológica
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Tecnologias do Petróleo

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
TPD	26	Plano Estudos 2015	2	-	5,5	75	148,5

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students
Obs.: A aula e os materiais são apresentados em português e em inglês.

Objetivos

É objetivo desta unidade curricular fornecer aos alunos uma panorâmica geral das diferentes tecnologias de produção de biocombustíveis sólidos, líquidos e gasosos, bem como uma perspetiva do desenvolvimento atual e futuro das bioenergias. Pretende-se que os estudantes conheçam a origem e as principais características das biomassas utilizadas como matériasprimas na produção dos diferentes biocombustíveis em associação com as tecnologias de processamento empregue. Por último, pretende-se que os estudantes sejam capazes de efetuar cálculos relativamente simples relacionados com as operações unitárias envolvidas na produção dos biocombustíveis estudados.

Resultados de aprendizagem e competências

NA

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1. Enquadramento: Evolução histórica do consumo de energia. Combustíveis, emissões de gases de efeito de estufa (GEE) e alterações climáticas. Impactos das alterações climáticas. Cálculo de emissões de GEE.

 

1. Problemas da sustentabilidade dos biocombustíveis. Biocombustíveis de 1ª, 2ª e 3ª geração e principais matérias-primas. A competição com as culturas alimentares e a preservação de ecossistemas. A diretiva RED II (DIRETIVA (UE) 2018/2001) e o Decreto-Lei n.º 84/2022 sobre obrigações de incorporação de biocombustíveis. Emissões de gases de efeito de estufa associadas aos biocombustíveis.

 

1. Hidrogénio como produto energético. Produção de hidrogénio a partir de combustíveis fósseis. Hidrogénio renovável: produção via biomassa e via dissociação da água. Utilizações do hidrogénio.

 

1. Introdução de conceitos fundamentais relacionados com as bioenergias e contextualização do seu desenvolvimento, questões socio-ambientais da produção dos biocombustíveis; Conceito de biorefinação e possibilidade de remediação ambiental por valorização energética de bio-resíduos; Questões da sazonalidade da disponibilidade de biomasssas e armazenamento da bioenergia; Mercado dos biocombuustíveis em Portugal, na Europa e no Mundo.

 

1. Biocombustíveis sólidos: Processamentos termoquímico de biomassas: combustão, pirólise e gasificação de biomassas sólidas; Processo Fisher-Tropsch e pós-tratamento do gás de "síntese" resultante da gasificação de biomassas para obtenção de combustíveis líquidos; Biocarvão, "peletização" de resíduos agrícolas e florestais; principais operações unitárias e equipamentos.

 

1. Biocombustíveis líquidos: Bioetanol; fermentação alcoólica; biodiesel, esterificação e transesterificação de óleos e gorduras; "diesel verde" e a hidrogenação de óleos vegetais; biocombustíveis de 1ª, 2ª e 3ª geração principais matérias-primas e tecnologias de processamento; operações unitárias e equipamentos principais.

 

7.Biocombustíveis gasosos: biogás, biometano e bio-hidrogénio; processamento bioquímico de biomassas, digestão anaeróbia; técnicas de purificação do biogás; processamento de resíduos agro-industrias, resíduos sólidos urbanos e lamas de ETAR's por digestão e co-digestão anaeróbia.

 

1. Introdução ao processamento electroquímico de biomassas residuais; principais matérias-primas e tecnologias de processamento; operações unitárias e equipamentos principais.

 

Bibliografia Obrigatória

Neste; Renewable Diesel Handbook, 2020

Bibliografia Complementar

R. Farias; Introdução aos Biocombustíveis, 2010
D.M.Mousdale ; Biofuels- Biotechnology,Chemistry and Sustainable Development, 2008
E.E.S. Lora, O.J. Venturini; Biocombustíveis, 2012

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

 Aulas teóricas baseadas na exposição dos temas pelo docente com auxílio de meios de apresentação com diapositivos disponibilizados previamente. Aulas teórico-práticas de resolução de exercícios numéricos ou de discussão de casos de estudo, com base em artigos científicos ou notícias da impressa geral, selecionados pelo docente. Avaliação contínua baseada num teste de Frequência com peso global de 60 % e num trabalho do tipo "project based learning" desenvolvido por grupos de alunos ao longo do semestre com peso de 25 %. Os restantes 15 % dizem respeito a outros elementos de avaliação contínua tais como resolução de trabalhos para casa e mini-testes. Em qualquer das épocas de exame, a nota final contempla um peso de 60 % para a prova de exame e 40 % correspondentes aos trabalhos desenvolvidos ao longo semestre.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Teste	60,00
Participação presencial	15,00
Trabalho escrito	25,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Frequência das aulas	52,50
Estudo autónomo	7,50
Trabalho escrito	30,00
Total:	90,00

Obtenção de frequência

Não aplicável

Fórmula de cálculo da classificação final

Avaliação Contínua:

NF=60% teste + 25% Trabalho PBL + 15% participação presencial

Trabalho PBL - trabalho de grupo, do tipo "project based learning" desenvolvido ao longo do semestre

Participação presencial  - inclui resolução de trabalhos para casa e mini-teste

Avaliação por exame:

60% exame + 40% trabalhos de avaliação contínua OU 100%exame