Geradores termoelétricos para conversão de calor residual em unidades de tratamento de resíduos

Telmo Machado, Ana L. Pires, Cátia R.S. Rodrigues, Benedita Chaves, Francisco Salgueiro Carpinteiro, André Pereira

RESUMO

O tratamento de resíduos urbanos acarreta um consumo energético elevado, no entanto, a melhoria da eficiência dos seus processos pode reduzir em larga escala esse consumo. Os geradores termoelétricos têm vindo a ser usados na indústria para a recuperação de calor residual, mas o seu uso nas unidades de tratamento de resíduos é reduzido. Nesta experiência foram utilizados geradores termoelétricos comerciais para desenvolver um Dispositivo de Recolha de Energia para captação do calor residual libertado pela conduta de exaustão de um moto-gerador a biogás, convertendo-o em energia elétrica. O protótipo foi desenvolvido e depois instalado no moto-gerador que era alimentado pelo biogás produzido no antigo aterro sanitário de Ermesinde. O protótipo foi capaz de produzir 1,22 W/m2. Os resultados desta experiência mostraram o potencial da aplicação de geradores termoelétricos nos processos de gestão de resíduos, nomeadamente naqueles que tenham perda de energia térmica para o ambiente. Ao capturar esta energia convertendo-a em energia elétrica é possível usá-la para autoconsumo, aumentado a eficiência e reduzindo o consumo de energia elétrica do processo. Este sistema pode ainda alimentar dispositivos da “Internet das coisas”, autoalimentando esses elementos, dispensando baterias.

Palavras passe: gerador termoelétrico, moto-gerador biogás, recuperação de calor, valorização energética, aterro sanitário.

 

ABSTRACT

Waste heat recovery using thermoelectric generators as a way to harvest energy on waste management facilities

Waste management has a negative impact on the environment, nevertheless an improvement on process efficiency can reduce that impact on a large scale. Thermoelectric generators are used for the recovery of waste heat in different sectors of industry, but its use on waste management processes is scarce. On this experiment, a proof of concept of an Energy Harvest Device made with Thermoelectric Generators was developed to recover heat waste from a biogas (derived from landfill) electric generator. A prototype was developed, built and installed on the exhaust conduct of a biogas burner (from a sealed landfill) generating 1.22 W/m2. The results of these tests showed that the potential of energy harvest devices based on thermoelectric generators has a possible application as a power supply to different “Internet of Things” devices. The application of these auto-powered devices on the waste management sector is endless and can lead to the improvement of sustainable development in the sector.

Keywords: thermoelectric generator, biogas generator, energy-harvesting, waste to energy, landfil

DOI : aer.2019.0302
ISSN : 2184-6049

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