Pronto para o biogás - Preparando motores a gás para a próxima década

Republicado por Platão

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motor a gasolina

Este artigo contém conteúdo pago produzido em colaboração com Energizar.

Políticos, cientistas e partes interessadas da indústria procuram continuamente fontes de energia sustentáveis como uma contribuição para os esforços internacionais na redução das emissões de gases com efeito de estufa. No entanto, os desafios no estabelecimento de alternativas aos combustíveis fósseis incluem custos, lacunas tecnológicas, bem como acessibilidade e fiabilidade.

O biogás é amplamente considerado como uma peça do quebra-cabeça no panorama geral das fontes de energia de amanhã: sendo produzido a partir de resíduos orgânicos, aborda tanto os problemas de gestão de resíduos como de localização de fontes de energia renováveis.

No entanto – “A utilização do biogás na produção de energia é dificultada por vários factores, incluindo a falta de eficiência de muitos motores a gás, que são uma peça central na transformação do biogás em calor e energia”, afirma Thomas Achrainer, um dos fundadores da PowerUP GmbH. Como um estabelecido especialista em serviços de motores a gás em usinas de biogás, a PowerUP especializou-se em soluções inovadoras para preparar o setor de biogás para a próxima década.

O mercado de biogás hoje – uma visão geral

Especialmente na produção de eletricidade, o biogás tem sido considerado uma alternativa promissora aos combustíveis fósseis, que ainda constituíam a maioria das fontes de energia globais em 2022: só o carvão teve uma participação de mais de 35% naquele ano, seguido pelo gás natural com 22%. .^[1]

No entanto, as fontes de energia renováveis, como o biogás, estão a aumentar: em 2022, a capacidade de energia do biogás instalada globalmente era de 21.5 gigawatts. No total, o mercado mundial de biogás – incluindo aplicações como cozinha, aquecimento e, com a maior parte, produção de energia – foi estimado em 65.53 mil milhões de dólares em 2023. Entre 2024 e 2030, uma taxa composta de crescimento anual (CAGR) de 4.2 % é esperado.^[2] ^[3]

Obviamente, a direcção é clara: espera-se que o biogás se torne um factor cada vez mais importante no fornecimento global de energia. As vantagens incluem a capacidade de renovação e a utilização de resíduos, mas também uma maior estabilidade no fornecimento de energia aos países em desenvolvimento e às regiões rurais. Ainda assim, há espaço considerável para melhorias.^[4]

Principais desafios para os operadores de motores a biogás: Quais são as dificuldades?

“O biogás muitas vezes precisa passar por uma etapa especial de processamento para torná-lo acessível à produção de energia”, afirma Thomas Achrainer. Afinal, esse produto natural pode apresentar variações às vezes consideráveis em sua composição. Mas, apesar do processamento avançado, os motores a biogás precisam ser suficientemente adaptáveis para lidar com inconsistências durante a combustão.

No entanto, estas não são as únicas complexidades com que os motores a biogás (ou melhor, os seus operadores) são confrontados.

Instalações ineficientes

Os custos são um fator determinante na adoção de fontes de energia renováveis. O biogás não é exceção, razão pela qual o setor energético necessita de ter à sua disposição tecnologias de ponta. Falando dos motores a gás que ocupam o centro da produção de energia com biogás, Thomas Achrainer ilustra: “Os motores a gás modernos são verdadeiros cavalos de potência, pois podem atingir elevados níveis de eficiência quando utilizados na produção de energia. No entanto, mesmo quando se utilizam motores a gás de líderes de mercado estabelecidos, muitas vezes há espaço para melhorias.”

Apesar dos bons níveis de eficiência entre 40 e 50%, os motores a biogás para produção de energia podem ser melhorados e adaptados às necessidades específicas dos clientes. Por exemplo, a tolerância a variações maiores na qualidade do gás pode ser melhorada, evitando a necessidade de etapas laboriosas de preparação de gás.^[5]

Além disso, peças de motores a gás especialmente desenvolvidas podem ser incorporadas para aumentar ainda mais a eficiência dos motores. Esses elementos podem incluir velas de ignição, filtros blowby, bem como muitos outros componentes para aumentar não apenas a eficiência, mas também a durabilidade.

homem consertando motor a gasolina

Manutenção complexa

A manutenção pode facilmente tornar-se um grande problema ao operar instalações complexas com sistemas grandes e delicados. E apesar de a manutenção regular ser essencial para garantir a longevidade dos dispendiosos motores a gás e para evitar interrupções não planeadas, muitas vezes acarreta tempos de inatividade significativos. Isto é ainda mais verdadeiro quando a instalação em questão está localizada a uma distância considerável do fabricante do motor a gás ou de um parceiro de serviço qualificado.

Os operadores de motores a gás procuram, portanto, possibilidades de diminuir os custos e esforços relacionados com a manutenção ou de combinar a manutenção com a atualização personalizada dos sistemas existentes.

Sistemas desatualizados – substituições dispendiosas

A vida útil média dos motores a biogás pode se estender por mais de 25 a 30 anos. No entanto, à medida que a tecnologia avança, muitas centrais eléctricas têm apenas à sua disposição motores a gás obsoletos, aumentando os custos de manutenção e a susceptibilidade a erros. Mesmo assim: as substituições são dispendiosas e a eliminação prematura de um motor a gás mina a aspiração de uma produção de energia sustentável.

Acompanhar o progresso tecnológico, porém, não implica necessariamente a substituição regular de múltiplos componentes das centrais eléctricas. Em vez disso, as possibilidades de atualizar os sistemas existentes são extremamente solicitadas, com o objetivo de tornar as gerações mais antigas de motores a gás preparadas para o futuro.

Ativando motores a biogás – estando preparados para os desafios de amanhã

“Os desafios impulsionam a inovação. Sem eles, teríamos estagnação em vez de progresso”, afirma Thomas Achrainer. E, de facto, os obstáculos no funcionamento dos motores a biogás levaram a indústria a desenvolver abordagens para aumentar a eficiência, a fiabilidade e a independência.

Para esse fim, a PowerUP não oferece apenas serviços de manutenção para motores MWM® e INNIO Jenbacher® em 52 países – a revisão baseada na condição permite eficiência de custos e recursos, trocando apenas as peças que realmente atingiram o fim de sua vida útil. As substituições de componentes, por outro lado, também incluem peças sobressalentes para motores a gás projetadas pela PowerUP que são capazes de aumentar ainda mais a eficiência e a longevidade dos motores a biogás – como sistemas de purga e cabeçotes de cilindro.

Além de peças de reposição dedicadas e opções de atualização para motores existentes, a PowerUP também desenvolveu o PUPGEN: A combinação de um motor INNIO Jenbacher® Tipo 3 revisado e adaptações específicas da PowerUP o torna uma adição extremamente versátil e econômica à linha da empresa. acima.

^[1] https://www.statista.com/statistics/269811/world-electricity-production-by-energy-source/

^[2] https://www.statista.com/statistics/1032922/biogas-capacity-globally/

^[3] https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/biogas-market

^[4] https://energypedia.info/wiki/Advantages_and_Disadvantages_of_Biogas

^[5] https://www.energie-lexikon.info/gasmotor.html