diapositivo 1 - câmara municipal de sabugal · para a utilização de fontes renováveis de...

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ID & I em Bioenergia e

Biorrefinarias no

LNEG

Alberto Reis, Inv. Auxiliar, Coordenador Adjunto da Unidade de Bioenergia do

LNEG

ENERTECH,

Sabugal,

02 Junho 2016

Unidade de Bioenergia MISSÃO, PRIORIDADES, COMPETÊNCIAS

Contactos:

Francisco Gírio (Coordenador)

Alberto Reis (Co-Coordenador)

UB - Unidade de Bioenergia

Laboratório Nacional de Energia e Geologia, I.P.

Estrada do Paço do Lumiar 22,

Ed. F - r/c

1649-038 Lisboa, Portugal

Tel.: +351 210 924 721

[email protected]

[email protected]

Competências da Unidade de

Bioenergia: realização de ID&I no domínio das bioenergias, para a utilização de fontes renováveis de biomassa na produção de biocombustíveis e biomateriais

realização de ID&I no domínio das biorrefinarias de biomassa, incluindo sequestração de carbono, com vista à diversificação das fontes energéticas, à diminuição da dependência de fontes externas e ao aumento da segurança do abastecimento.

apoio às políticas públicas Nacionais na área da biomassa, bioenergia e biocombustíveis

Unidade de Bioenergia ALINHAMENTO ESTRATÉGICO e CIENTÍFICO, ATIVIDADES

Contactos:






Ed. F - r/c


Tel.: +351 210 924 721

[email protected]

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Atividade da Unidade de Bioenergia nas

seguintes áreas: Representação Nacional nos mecanismos do SET PLAN (EERA-Bioenergy e EIBI Team) e no Comité Europeu para a Sustentabilidade dos Biocombustíveis e Biolíquidos

Apoio ao Estado em Comissões Técnicas de qualidade de combustíveis e biocombustíveis Avaliação e mapeamento dos recursos endógenos em biomassa ID&I em tecnologias de desconstrução e bioconversão /termoconversão de biomassa para biocombustíveis e biorrefinarias ID&I em microalgas para a fixação de carbono e bioenergia ID&I em sistemas de produção e purificação de biogás, incluindo valorização energética de efluentes domésticos e industriais

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Unidade de Bioenergia ALINHAMENTO ESTRATÉGICO e CIENTÍFICO, ATIVIDADES

Contactos:






Ed. F - r/c


Tel.: +351 210 924 721

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EERA-Bioenergy

Programa de Bioenergia da Aliança Europeia de Investigação em Energia (http://www.eera-bioenergy.eu/), (a UB é coordenador europeu do seu sub-programa de Conversão Bioquímica da Biomassa

EIBI - As 4 Cadeias de Valor da Plataforma Termoquímica

EIBI - As 3 Cadeias de Valor da Plataforma Bioquímica Unidade de Bioenergia: PROGRAMAS I&D

Contactos:






Ed. F - r/c


Tel.: +351 210 924 721

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[email protected]

P1. FÁBRICAS CELULARES E ENZIMAS P2. ENGENHARIA BIOQUÍMICA

P3. DESCONSTRUÇÃO DA BIOMASSA P4. MICROALGAS COMO VECTOR

BIOENERGÉTICO

http://www.lneg.pt/iedt/unidades/4/paginas/48 +25 projetos (nacionais e internacionais) em curso http://www.lneg.pt/iedt/ unidades/4/projectos

http://www.lneg.pt/iedt/unidades/4/paginas/48

http://www.lneg.pt/iedt/unidades/4/paginas/48

http://www.lneg.pt/iedt/unidades/4/projectos




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PROGRAMA DE FÁBRICAS

CELULARES E ENZIMAS

Fábricas Celulares e Enzimas

Microbiologia,

Fisiologia

Microbiana e

Biologia

Molecular

FÁBRICAS CELULARES E ENZIMAS

Desenvolvimento de processos de bioconversão baseados em microrganismos e

enzimas robustos, para produção de biocombustíveis e bioprodutos. Pesquisa de

novas atividades metabólicas e novas moléculas com aplicações em bioenergia

Linhas de atividade

Novos microrganismos e actividades metabólicas: microrganismos para a produção de

biocombustíveis e bioelectricidade; sistemas microbianos para bioconversão direta da

biomassa e novos enzimas para hidrólise de celulose e hemiceluloses e sistemas multi-

enzimáticos

Fisiologia microbiana e enzimologia aplicada à bioenergia: produção de

biocombustíveis ou dos seus precursores; produção de bioelectricidade (MFC); otimização

da bioconversão de substratos lenhocelulósicos. Biorrefinação de combustíveis fósseis

Engenharia metabólica: aplicada a biocombustíveis líquidos (bioetanol, jet fuel) e

gasosos; atividades hidrolíticas e produção de bioprodutos a partir de biomassa

Objetivo

P2. PROGRAMA DE

ENGENHARIA BIOQUÍMICA

Optimizar Processos em Biorreactores

Realizar Estudos de Ampliação de Escala para a co-produção sustentável e

economicamente viável de Biocombustíveis e Bioprodutos (químicos e materiais)

P2. ENGENHARIA BIOQUÍMICA

FOCUS:

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2. INTENSIFICAÇÃO E SCALE-UP DE PROCESSOS DE PRODUÇÃO DE BIOCOMBUSTIVEIS E

VECTORES BIOENERGETICOS

2.1 Tecnologias Piloto para a Produção de Biocombustíveis Líquidos (Bioetanol, Biodiesel) e Gasosos (Bio-

Hidrogénio, Biogás e Biometano)

2.2 Bioconversão de Biogás e BioSyngas para Bioenergia

2.3 Integração de hidrólise enzimática de biomassa lenhocelulósica com fermentação (SSFs, SHFs, etc.) para a

produção de biocombustíveis

2.4 Desenvolvimento de Novos Sistemas Energeticamente Mais Eficientes de Recolha, Concentração e

Separação de Biomassa Microbiana e Bioprodutos

2.5 Digestão Anaeróbia de Efluentes e Resíduos

1. NOVOS REACTORES BIOLÓGICOS

1.1 Desenvolvimento de Fotobiorreactores

1.2 Reactores Heterotróficos e Integração com Fotobiorreactores

1.3 Tecnologias para Sequestração Biológica de CO2

1.4 Reactores Biológicos de Membranas para Biocombustíveis e Biomateriais

P2. ENGENHARIA BIOQUÍMICA

Linhas de I&D

P3. PROGRAMA DE

DESCONSTRUÇÃO DA

BIOMASSA

DPPH

P3. DESCONSTRUÇÃO DA BIOMASSA

Otimização de processos de fracionamento de biomassa, no enquadramento da

biorrefinaria para garantir a co-produção sustentável de Biocombustíveis e

Bioprodutos (químicos e materiais)

Biomassa: disponibilidade, caraterização físico-química, potencial de valorização na

biorrefinaria

Pré-tratamentos: hidrotérmicos, químicos convencionais; processos de extração

convencionais; novos processos (líquidos iónicos, fluídos sub- e supercríticos, superácidos

sólidos, micro-ondas, ultrassons)

Integração dos pré-tratamentos no âmbito das biorrefinarias: destoxificação; efeito do

pré-tratamento na hidrólise da celulose e na produção de biocombustíveis líquidos e

gasosos. Bioprodutos derivados de extrativos, das hemiceluloses, da lenhina e de

microalgas.

Objetivo

Linhas de atividade P4. Programa MICROALGAS COMO

VECTOR BIOENERGÉTICO

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Optimizar Processos de Produção de Biomassa de Microalgas para

produção de biocombustíveis líquidos e gasosos, electricidade e sequestração

de CO2

Foco:

P4. MICROALGAS COMO VECTOR BIOENERGÉTICO

1. Sistemas biológicos com Sequestração de CO2

2. Integração da Energia Fotovoltaica/Solar/Eólica associada a Sistemas

Biológicos (agitação, aquecimento, arrefecimento, secagem, fibras ópticas)

3. Produção Directa de Electricidade a partir de Pilhas Microbianas

4. Microalgas como sistema biológico para a produção de Biocombustíveis

Liquidos e Gasosos

5. A Cidade do Futuro: Integração da Bioenergia no Planeamento e Construção

das Cidades

Linhas de Actividade

P4. MICROALGAS COMO VECTOR BIOENERGÉTICO

http://www.lneg.pt/iedt/projectos/520/resumo

BBRI

Infraestrutura de Investigação em

Biomassa e Bioenergia

BBRI

• pertence ao Roteiro Nacional das Infraestruturas

Cientificas

• pretende contribuir para a excelência da investigação

em Portugal no domínio da Biomassa e Bioenergia.

• funciona ainda em rede com os 34 Laboratórios de

Estado e Universidades Europeias que participam no

programa de Bioenergia da Aliança Europeia de

Investigação em Energia (EERA)



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O Roteiro Nacional de Infraestruturas de Investigação de Interesse Estratégico (RNIE)

- Primeiro roteiro nacional

- Apresentado a 17.12.2014

- Documento de referencia estratégica para o investimento entre 2017 e

2020 em infraestruturas de investigação

- Permitirá o acesso a fundos estruturais no valor de 200 milhões de euros

- Junta 40 infraestruturas de investigação selecionadas em 121 candidaturas

em todas as áreas científicas

- Na Biomassa e Bioenergia, a BBRI é a única infraestrutura de

investigação do RNIE

BBRI baseia-se nas infraestruturas laboratoriais e piloto

existentes no Laboratório Nacional de Energia e

Geologia, I.P. (LNEG) e mais um Polo na Universidade

do Minho com atividades focadas na biomassa –

conversões bioquímica e termoquímica - para obtenção

de biocombustíveis, químicos e outros biomateriais.

a BBRI está aberta á comunidade científica e

empresarial

• atividades de I&D e de serviços,

• atividades de formação dirigidas a

profissionais que trabalhem nas fileiras da


estudantes de pós-graduação (mestrado,

doutoramento)

com o objetivo de aumentar o número de especialistas

em Bioenergia em Portugal.

A Infraestrutura de Investigação

Formulário de Pré-Candidatura a Acesso à BBRI

(http://www.lneg.pt/iedt/projectos/520/paginas/134

1. prestação de serviços e contratos com empresas e outras entidades

2. implementação de soluções sustentáveis e tecnologicamente avançadas na área de

biocombustíveis e bioenergia

3. transferência de conhecimento em processos baseados na utilização da biomassa

4. formação avançada de Doutorandos e Mestrandos

5. formação tecnológica em bioenergia de profissionais provenientes da indústria e da investigação

BBRI- ESTRATÉGIA DE UTILIZAÇÃO

http://www.lneg.pt/iedt/projectos/520/paginas/134

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Condições de Acesso à Infraestrutura

BBRI wepage: http://www.lneg.pt/divulgacao/destaques/187

ARTICULAÇÃO COM STAKEHOLDERS – outras ferramentas

Politica institucional Ferramenta

Política de acesso a dados Comissão de ética e de conduta do LNEG (código de ética).

Política de preços Revista periodicamente por comissões internas.

Política de direitos de propriedade intelectual

Regulamento de Propriedade Intelectual.

POLÍTICA DE RHs E GESTÃO DO PROJECTO

Atribuição do prémio “HR Excellence in Research”

após a implementação dos Princípios da Carta

Europeia do Investigador e Código para o

Recrutamento de Investigadores

O LNEG - Sistema de

Gestão da Qualidade

conforme com a

norma UNE-EN ISO

9001:2008 para as

atividades de

transferência de

conhecimento em

Energia e Geologia.

O LNEG - certificação NP

4457:2007 do Sistema de

Gestão de Investigação,

Desenvolvimento e

Inovação (IDI) pelas

atividades de Investigação

Científica, Desenvolvimento

Técnico e Tecnológico e

Inovação nos domínios da

Energia e Geologia

O LNEG possui um

conjunto de

Laboratórios

acreditados pelo

Instituto Português de

Acreditação, os quais

actuam em

conformidade com a

Norma NP EN ISO

17025:

Serviços Investigação e Inovação Gestão

ARTICULAÇÃO COM STAKEHOLDERS – gestão da

Qualidade

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UNIDADE DE BIOENERGIA

Alguns projetos em


Projetos I&D: Biocombustíveis/Biorrefinaria de Microalgas

Contactos:

Francisco Gírio

Alberto Reis




Ed. F - r/c


Tel.: +351 210 924 721/+351 210 924 726

[email protected]

[email protected]

Projeto Co-Financiado por:

Conceito O conceito DEMA baseia-se na cultura autotrófica de uma estirpe de cianobactéria com capacidade de produção direta de etanol e apresentando um balanço energético economicamente viável. A produção de estirpe recombinante em fotobiorreactores expostos em condições de radiação solar óptima em meio líquido suplementado com CO2, azoto, fosfatos e micro-nutrientes oferece a possibilidade de conversão direta de radiação solar em bioetanol. Algumas instituições de investigação e desenvolvimento e uma empresa start-up desenvolveram provas de conceito preliminares neste domínio mas a tecnologia desenvolvida apresenta ainda alguns desafios antes da desejável passagem à produção comercial em grande escala.

Objectivos O consórcio DEMA pretende alcançar produtividades de bioetanol superiores a 10 L/m2 de área fotossintética e por ano com um custo de €0.40 por litro de forma que a produção se possa implementar até 2016. Estes objectivos serão atingidos pela optimização dos balanços energéticos e mássicos, pela melhoria da reprodutibilidade e robustez do processo de produção de biocombustíveis e pela diminuição de custos de capital e de operação.

Consórcio UL University of Limerick (Irlanda) A4F - AlgaFuel, S.A. (Portugal), PME, tech. provider UVA University of Amsterdam (Holanda) UCAM University of Cambridge (Reino Unido) UTU University of Turku (Finlândia) PTN Photanol BV (Holanda), PME, tech. provider LNEG Laboratório Nacional de Energia e Geologia (Portugal) TERE Tereos (França), Multi-nacional IND

DEMA – Direct Ethanol from MicroAlgae

Laboratório Nacional de Energia e Geologia

Projetos de I&D: Biocombustíveis/Biorrefinaria de Biomassa

Contactos:


César Fonseca (Assistente de Coordenação)




Ed. F - r/c


Tel.: +351 210 924 721/+351 210 924 717

[email protected]

[email protected]

Webpage

www.proethanol2g.org


Objetivos O PROETHANOL2G está organizado em dois consórcios, um Europeu e outro Brasileiro, com fontes de financiamento distintas. O projeto europeu, financiado pelo Comissão Europeia (FP7) é coordenado pelo LNEG.

PROETHANOL2G – Integração da biologia e da engenharia

em uma biorrefinaria de bioetanol 2G económica e

energeticamente eficientes Laboratório Nacional de Energia e Geologia

O Projeto PROETHANOL2G foca-se na integração efectiva e desenvolvimento de tecnologias

avançadas, através da utilização combinada de Biologia e Engenharia para a

produção de bioetanol de segunda geração (2G) a partir de biomassa lenhocelulósica representativas da Europa (palha de trigo) e do Brasil (bagaço e

palha de cana).

As atividades de investigação

estão

concentradas nas seguintes áreas:

i) Pre-tratamento da biomassa

ii) tecnologias de conversão

para bioetanol de segunda

geração

iii) Destilação a baixa temperatura

iv) tecnologias de conversão

(usando os sub-produtos dos

bioprocessos) para electricidade

e produtos de valor

acrescentado (p.e. produtos à base de lenhina).

iv) integração completa do

processo e avaliação da

sustentabilidade

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Projetos I&D: Biorrefinaria de Biomassa

Contactos:

Luisa Gouveia

Belina Ribeiro

UB- Unidade de Bioenergia



Ed. G


Tel.: +351 210 924 600 - Ext. 4217

[email protected]

[email protected]

Parceiros

ISRIM(IT) – Instituto Superiore di Ricerca e Formazione Sui Materiali Speciali per le Tecnologie Avanzate

CYCLUS (ES) UMBRA ACQUA (IT) ÁGUAS DA FIGUEIRA (PT) Webpage www.lifewwsip.it Projeto Co-Financiado por:

WW-SIP - From Urban Wastewater Treatment Plant

to Self-Sustainable Integrated Platform for Wastewater

Refinement

Motivação

Com este projecto pretende-se modificar os princípios básicos de tratamento de águas residuais, transformando uma ETAR, destinada apenas para a recolha de águas residuais urbanas, tratamento e descarga, numa plataforma amplamente aplicável e integrada para refinamento sustentável e rentável da água residual.

Objetivos


Melhorar o desempenho técnico e sustentável das

tecnologias identificadas como adequadas para

integração numa ETAR, com o objectivo de realizar um protótipo de uma plataforma auto-sustentável

para o refinamento de águas residuais, incluindo:

i) um pré-tratamento electro-químico de águas residuais agro-industriais, a fim de remover as

subtâncias tóxicas e tornar o efluente

adequado para o tratamento biológico, de acordo

com a Directiva Europeia 91/271/CEE, e extrair

produtos de base biológica como lamas de alta

qualidade para compostagem;

ii) uma unidade de produção de calor e energia

(CHP) para conversão de biogás que inclui um processo de biodessulfurização, de forma a

remover o sulfureto de hidrogénio do biogás antes

da sua combustão no motor;

iii) um fotobioreactor com microalgas, utilizando

o dióxido de carbono da combustão para produção

de biomassa algal, adequada para ser utilizada

como substrato para a unidade de biogás ou como

fonte renovável para a produção de

biocombustíveis.

LIFE10 ENV/IT/000308

Água

residual

industrial

Água

residual

urbana

COMPOSTO

Efluente

Lamas

COMPOSTO

ENERGIA CO2

ÁGUA

BIOMASSA

ÓLEO DE

ALGAS

(biofuel)

ELECTROCOAGULAÇÃO

ETAR Reactor

Anaeróbi

o

Unidade

CHP

BIOREACTOR

MICROALGAS

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Projetos I&D: BIOGÁS/SUSTENTABILIDADE

Contactos:

Santino Eugénio Di Berardino




Ed. G - r/c


Tel.: +351 210 924 763

[email protected]

Parceiros

12 participantes (DLV Belgium, Pro Natura,

University of Gent, University of Southern

Denmark, German Biogas and Bioenergy

Society, Inagro, LNEG, Veneto Agricoltura,

University of Verona, Institute for Future

Energy Systems, e PHL University College), de

5 países (Bélgica, Alemanha, Dinamarca, Itália e

Portugal).


G3 (Green Green Grass). Energia a partir das zonas relvadas.

Desenvolvimento do mercado dos resíduos verdes como recurso de energia renovável

Motivação e Metas

• Promoção do uso de relvas e resíduos verdes gestão da paisagem como um recurso para

produção de biogás na Bélgica, Itália, Alemanha, Dinamarca e Portugal. O potencial de energia desses resíduos permanece subutilizado em toda a Europa.

• Remover obstáculos e juntar atores-chave do mercado para valorização dos resíduos verdes como matéria-prima para o biogás, aumentando a aceitação do mercado.

• Aumentar a produção de energia renovável sem competir com os alimentos, proteger pastagens permanentes e aumentar a gestão ecológica da paisagem.

Principais saídas e Resultados esperados

• Ferramenta web para prever a digestão de resíduos verdes e o seu benefício. • Um manual de boas práticas, tecnologias e regulamentos • Um guia fácil de ler para remover as barreiras não-técnicas. • 10 planos de negócios para integração e recuperação do biogás em centrais de

compostagem. • O resultado global esperado é a utilização mais generalizada de resíduos verdes para

produção de biogás pelos parceiros, com o objectivo de alcançar 40% de aproveitamento energético de resíduos verdes em 2020.


Projetos I&D: Biocombustíveis/Biorrefinaria de Microalgas

Contactos:

Alberto Reis




Ed. F - r/c


Tel.: +351 210 924 726

[email protected]

Parceiros

Universidade Nova de Lisboa (PT)

Consultores


SIMBIOALGA – Nova abordagem simbiótica para a produção

integrada e verdadeiramente sustentável de microalgas dirigida

para uma plataforma de biorefinaria

Motivação Num conceito de biorrefinaria integrada uma estirpe de microalga é investigada para a sua total conversão e produção combinada de biocombustíveis (biodiesel e biogás) e corantes (luteina) dirigidos aos mercados da cosmética e farmacêutica, juntamente com outros produtos de elevado valor acrescentado e fertilizantes agrícolas. O crescimento da microalga tira vantagem do novo conceito simbiótico de troca de gases entre dois reactores diferentes, correspondendo a dois modos nutricionais complementares (autotrofia/heterotrofia) para uma produção de biomassa melhorada combinada com as tecnologias supercriticas e a digestão anaerobia. A plena demonstração do conceito de biorrefinaria integrará várias disciplinas científicas e tecnológicas de forma a apresentar tecnologias inovadoras para fraccionar matéria-prima microalgal em vários produtos. A adopção de três pilares de biorrefinaria: biocombustíveis, produtos de elevado valor acrescentado e fertilizantes agrícolas, assegura o uso eficiente de todo o material sem produção de resíduos e torna viável todo o processo. O sistema simbiótico deverá proporcionar benefícios mútuos e é expectável que a produtividade do sistema seja significativamente superior à soma das produtividades dos sistemas em separado com diminuição dos custos de produção de biomassa e

biocombustíveis.

Objectivos Desenvolvimento de uma biorefinaria microalgal completa, reprodutível, adequada para ampliação de escala, amiga do ambiente e economicamente viável para a co-produção de biocombustíveis e outras biomoléculas a partir de microalgas autotróficas e heterotróficas utilizando um sistema simbiótico inovador: ligação dos gases de saída de um fotobioreactor fechado com um fermentador. O racional desta proposta é o fornecimento de CO2 limpo e estéril necessário para a fotossíntese em fotobioreactor a partir da respiração de culturas de elevada densidade celular em fermentadores e o oxigénio necessário para a fermentação aeróbia em fermentadores a partir de fotobioreactores.

ECOALGAE


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Projetos I&D: Biocombustíveis/Biorrefinarias

Contactos:

Teresa Lopes da Silva




Ed. F - r/c


Tel.: +351 210 924 600 - Ext. 4276

[email protected]

Consultores

REPSOL


Motivação O processo convencional de produção de biodiesel consiste na transesterificação de óleos e gorduras, resultando esteres metílicos de ácidos gordos e glicerol, o qual pode conter vestígios de metanol, o que pode limitar as utilizações deste subproduto devido à toxicidade do metanol. Acresce que este processo não permite a obtenção de produtos lipídicos de alto valor acrescentado. Este projecto propõe um processo novo para a produção de biodiesel, a partir da levedura R. glutinis. O processo Carofuel aproveita os diversos componentes da biomassa da levedura, produzindo biodiesel, carotenoides, biogás e outros subprodutos, valorizando assim a biomassa como matéria prima, com um impacto ambiental mínimo. Esta abordagem tornará a produção de biodiesel economicamente sustentável, pois os produtos de alto valor acrescentado produzidos no mesmo processo suportarão a produção dos biocombustíveis. Esta abordagem não é possível quando se utiliza o método de transesterificação convencional para produção de biodiesel.

CAROFUEL - Novo processo de produção sustentável de biodiesel:

a biorefinaria da levedura Rhodotorula glutinis como fonte de

biodiesel, biogás e carotenoides

levedura

levedura


www.lneg.pt

Obrigado

[email protected]

(+351)210924726

(+351)962615188

diapositivo 1 - câmara municipal de sabugal · para a utilização de fontes renováveis de...

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