Estratégias para a valorização integrada de resíduos - Estudo detalhado e selecção das melhores tecnologias disponíveis para a valorização agrícola e energética de resíduos da indústria da madeira e do papel, resíduos da actividade agrícola e florestal, resíduo de café e resíduo sólido da pirólise.

Estratégias para a valorização integrada de resíduos - Estudo detalhado dos resíduos das adegas, dos lagares de azeite e indústria cervejeira, selecção das melhores tecnologias disponíveis para a sua valorização agrícola e energética.

Estratégias para a valorização integrada de resíduos - Estudo detalhado de diferentes resíduos da actividade pecuária e selecção das melhores tecnologias disponíveis para a sua valorização agrícola e energética: chorume de suínos, chorume e estrume de bovinos e estrumes de aviários

Estratégias para a valorização integrada de resíduos - estudo detalhado dos e selecção das melhores tecnologias disponíveis para a valorização agrícola e energética de Resíduos Sólidos Urbanos e lamas de ETAR

2º teste: Parte Prática

Realização do 2º teste: parte teórica

Biobutanol: a fermentação ABE, breve resenha histórica, microrganismos envolvidos, produtos da fermentação, limitações da fermentação ABE tradicional, novos desenvolvimentos na fermentação ABE, o exemplo de fermentação bi-etápica, propriedades combustíveis do biobutanol.

Biometanol e DME: vias de produção, características do metanol e do DME

Bioetanol: o que é o bioetanol, vias de produção de bioetanol,  a produção de bioetanol a partir de biomassa açucarada,  a produção de bioetanol a partir de biomassa amilácea, a produção de bioetanol e partir de biomassa celulósica, incluindo a fracção orgânica de diferentes resíduos, os resíduos resultantes da produção de bioetanol, utilizações do bioetanol.

Biogás: o que é o biogás, equivalência entre o biogás e outros combustíveis, utilizações; vantagens e desvantagens do biogás;etapas do processo de digestão anaeróbia; factores que afectam o processo de digestão anaeróbia; resíduos valorizáveis por digestão anaeróbia; a co-digestão anaeróbia; o biogás de aterros sanitários; a produção de biogás em Portugal e na EU; o potencial de produção de biogás em Portugal a partir de resíduos.

Biohidrogénio: o hidrogénio como combustível: aplicações, vantagens e limitações. Vias de produção de hidrogénio a partir de biomassa: gasificação, pirólise, reformação” do biogás  e fermentação (darkfermentation, photofermentation e combinação das duas).

Gasificação: o processo de gasificação, reacções de gasificação, tipos de gasificadores e características, parâmetros que influenciam a qualidade do gás, tecnologias de limpeza dos gases, principais aplicações, conclusões.

Pirólise: tipos de pirólise, os produtos da pirólise, gama de produtos em função do tipo de pirólise, as reacções de pirólise, propriedades dos líquidos da pirólise, o “upgrade” dos líquidos da pirólise, utilizações dos líquidos da pirólise.

Produção laboratorial de biodiesel a partir de óleo alimentar usado, de acordo com protocolo fornecido aos alunos.

Resolução de exercícios relacionados com a produção de biodiesesl.

Biodiesel: o que é o biodiesel, fontes de ácidos gordos; vantagens e desvantagens do uso do biodiesel; pré-tratamentos; reacções envolvidas (transesterificação, esterificação ácida, hidrolise e saponificação), factores que influenciam o processo de produção de biodiesel; pós-tratamentos; recuperação e valorização de sub-produtos; conclusões.

1º teste: parte prática

1º teste: parte teórica

Visita de Estudo:

- ao parque de culturas bioenergéticas do Instituto Superior de Agronomia: BioEnergISA.

- à instalação piloto de produção de biodiesel existente no ISA.

Energias renováveis, biomassa e processos de conversão energética da biomassa.

Caso prático: Cálculo da quantidade máxima de chorume de bovinos em estabulação permanente que pode ser aplicada à cultura do milho de forragem, tendo em conta as necessidades nutricionais da cultura (potencial de produção) e as disponibilidades de nutrientes, de modo a não exceder as necessidades da cultura em azoto, fósforo e potássio.  

Plano de Gestão de Resíduos: elementos que devem constar num plano de Gestão de Resíduos, estimativa das quantidades de resíduos produzidas, estimativa da quantidade de resíduos a aplicar numa exploração agrícola, em função das espécies cultivadas, da produção esperada e da fertilidade do solo, de modo a não exceder as necessidades da cultura em azoto, fósforo e potássio.  

Trabalho prático: Estimativa do azoto potencialmente mineralizável e do azoto potencialmente disponível a partir de diferentes resíduos, tendo como base os resultados obtidos nas incubações laboratoriais anaeróbias de curta duração (7 dias).

Riscos associados à valorização agronómica de resíduos:acumulação de elementos no solo e sua transferência para as plantas, aguas e atmosfera, acidificação ou alcalinização do solo, salinização, elementos vestigiais, microrganismos patogénicos, compostos orgânicos tóxicos. Estratégias de mitigação dos riscos.

Continuação do trabalho prático laboratorial "Previsão da disponibilidade de azoto a partir de diferentes resíduos através de incubações laboratoriais anaeróbias de curta duração", extração do azoto mineral no final da incubação.

Previsão da disponibilidade de nutrientes (conclusão)

Preparação das Apresentações Orais: pesquisa orientada de informação necessária para a realização das apresentações orais. Utilização das diferentes fontes de informação.

Trabalho prático: Previsão da disponibilidade de azoto a partir de diferentes resíduos através de incubações laboratoriais anaeróbias de curta duração (7 dias), de acordo com o protocolo distribuído aos alunos.

Previsão da disponibilidade de nutrientes para as plantas a partir dos resíduos. Importância da previsão no âmbito dos planos de fertilização das culturas. Principais métodos utilizados: ensaios biológicos com plantas, incubações in-situ, incubações laboratoriais (aeróbias e anaeróbias); métodos químicos. 

Mineralização-imobilização turnover: a mineralização-imobilização dos nutrientes vegetais presentes nos resíduos e os factores que a afectam: qualidade química (razão C/N, presença de compostos fenólicos e/ou lenhina, razão C/P), qualidade física dos resíduos, fatores edafo-ambientais, fitotécnicos e bióticos

 Resolução de problemas.

Introdução à valorização agronómica de resíduos: evolução histórica, da Teoria do Húmus à Teoria da Nutrição Mineral; actual interesse fertilizante dos resíduos orgânicos valor fertilizante; cadeia de benefícios múltiplos resultantes da adição da matéria orgânica ao solo.

Evolução do conceito de resíduos na UE e no mundo.

Classificação dos resíduos em função da sua origem, composição e características. A lista Europeia de Resíduos. Aspectos legais e normativos: Directiva Quadro dos Resíduos, Convenção de Basileia, Lei-quadro dos Resíduos, Planos Estratégicos Sectoriais.

Programa da unidade curricular, planeamento das actividades a desenvolver. Discussão e aprovação das regras de avaliação da unidade curricular.