Utilizando a relação entre DQO e
que é 4 kg DQO extraído do efluente podem gerar
, qual o potencial produtor de energia elétrica em MW (
de eficiência da termodinâmica da turbina a vapor) via biodigestor para os seguintes resíduos orgânicos, considerando um
do
igual a
, sendo que o biodigestor pode reduzir em
a carga de DQO presente nos efluentes em questão:
Esgoto urbano no Brasil com contribuição per capita de
de DQO I dia (200 milhões de habitantes)
Esgoto urbano no Brasil com contribuição per capita de
Passo 1
O enunciado pede o potencial de energia elétrica em MW obtido de um biodigestor que trata esgoto urbano no Brasil. Sabemos que cada pessoa gera
,g de DQO por dia e que a população é de
habitantes. O biodigestor remove
dessa DQO, e a cada
,kg de DQO convertido gera
,kg de
. O poder calorífico inferior (PCI) do metano é
,kJ/kg, e a turbina converte essa energia química em elétrica com
de eficiência. Vamos então calcular passo a passo.
Passo 2
Calcular a massa total de DQO gerada por dia:
Convertendo gramas para quilogramas
:
Passo 3
Aplicar a redução de
que o biodigestor consegue:
Passo 4
Converter DQO removida em metano sabend o rendimento estequiométrico de
kg DQO →
kg
:
Passo 5
Calcular a energia química diária do metano usando o PCI:
Passo 6
Converter essa energia para kWh (lembre que
,kJ):
Passo 7
Considerar a eficiência de
da turbina para obter a energia elétrica útil por dia:
Passo 8
Transformar energia diária útil em potência média contínua (dividindo por 24 h):
Resposta
O potencial de geração é de aproximadamente
,MW.