Ultra-sons e combustíveis renováveis
Biodiesel, bioetanol e biogás são três maneiras de converter material orgânico em combustíveis verdes. Ultrasonication melhora o rendimento energético e eficiência de conversão.
Os combustíveis renováveis têm uma procura crescente à medida que os preços do petróleo atingem novos patamares. A aplicação da tecnologia ultra-sónica à produção de combustíveis verdes, como o biodiesel, o bioetanol e o biogás, melhora a eficiência técnica e comercial.
Biodiesel de óleo vegetal e gordura animal
O biodiesel é um combustível renovável que pode ser utilizado em motores diesel como alternativa ao combustível diesel produzido a partir do petróleo. O biodiesel é produzido por transesterificação a partir de fontes como óleos vegetais, gorduras animais ou gorduras. As matérias-primas mais comuns são a soja, a colza ou Óleo de algas. O fabrico de biodiesel envolve a reação catalítica com álcool (metanol ou etanol). A mistura ultra-sónica do óleo, gordura ou graxa com o álcool melhora significativamente a velocidade da reação e o rendimento. Isto reduz o investimento e os custos operacionais.
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Bioetanol a partir de amido e açúcar
O bioetanol é utilizado como uma alternativa ecológica à gasolina. É produzido por fermentação a partir de milho, trigo, batata, cana-de-açúcar, arroz e outros cereais. A levedura é utilizada para fermentar o amido e os açúcares presentes nestas culturas, transformando-os em etanol. Desintegração por ultra-sons das estruturas celulares e extração de material intracelular reduz o tamanho das partículas e expõe uma área de superfície muito maior às enzimas durante a liquefação. Isto melhora a biodisponibilidade do amido e do açúcar e resulta numa fermentação mais rápida e mais completa, conduzindo a mais etanol.
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Biogás de resíduos e lamas
Os resíduos orgânicos urbanos, as lamas de depuração, o lodo e o estrume servem de fonte de biogás. O processamento desse material em digestores aeróbios ou anaeróbios converte a matéria orgânica em biogás. Ultra-sons desintegração da matéria orgânica antes da digestão altera a estrutura do material e liberta e ativa as enzimas. Isto melhora a digestão do material orgânico, levando a um processamento mais rápido, mais gás e menos lamas residuais. Isto, por sua vez, aumenta a capacidade dos digestores existentes e reduz os custos de eliminação.
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Balanço de energia ultrassónico
Os processos acima referidos não requerem muita energia ultra-sónica. Em geral, a energia excedente resultante da sonicação compensa a energia utilizada para gerar os ultra-sons. Os aparelhos de ultra-sons Hielscher têm uma potência global de eficiência superior a 85%. Isto significa que mais de 85% da energia eléctrica é convertida e fornecida ao líquido por meio de energia mecânica. A necessidade real de energia de um processo pode ser determinada em pequena escala utilizando um processador ultrassónico de 1kW em escala de bancada. Todos os resultados de tais ensaios de bancada podem ser facilmente escalável. A Hielscher fornece equipamento industrial de processamento ultrassónico em todo o mundo. Com processadores ultra-sónicos de até 16kW de potência por dispositivo úniconão há limite para o tamanho da fábrica ou para a capacidade de processamento.