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Observou-se que a temperatura ambiente ( ) influencia significativamente a viabilidade energética da instalação. Um aumento de contribui para a redução da eletricidade produzida, mas

favorece de forma mais apreciável a produção de calor. Para temperaturas ambiente próximas ou inferiores a 10°C, é o consumo de calor que condiciona a quantidade de biogás que a instalação requer, por conseguinte favorece a viabilidade energética da instalação e, em adição, a

configuração A precisa de menos biogás que a configuração B. Sem apoio da caldeira, a temperatura ambiente mínima necessária para a instalação ser viável é de 7°C no caso da configuração A e de 10°C no caso da configuração B. Acionando a caldeira em detrimento do motor de ciclo Otto, é possível viabilizar a instalação a mais baixas, pois diminui-se a produção de eletricidade mas aumenta-se a produção de calor.

Contudo, para > 12°C, a gestão do biogás da configuração A é condicionada pelo

consumo de eletricidade, enquanto a da configuração B continua a ser condicionada pelo consumo de calor. Então, a quantidade de biogás requerida pela configuração A passa a aumentar com ,

enquanto a da configuração B diminui com . Apesar de a configuração A permanecer viável a

temperaturas ambiente mais baixas, estimou-se que a configuração B precisa de menos biogás que a configuração A para > 20°C.

Em função do que foi referido nos dois parágrafos anteriores, concluiu-se que a digestão anaeróbia é energeticamente viável para explorações leiteiras situadas em regiões temperadas ou quentes. Quanto à escolha entre as configurações A ou B, no caso de vacarias em construção, recomenda-se a configuração A para regiões temperadas e a configuração B para regiões quentes. Se a diferença entre os desempenhos de ambas as configurações não for significativa, propõe-se a

pode ser acionado com eletricidade da rede, enquanto o ciclo de absorção (configuração B) necessitaria de um dispositivo alternativo para a produção de calor. No caso de vacarias já existentes, assumindo-se que operam com eletricidade da rede e, portanto, já possuem um ciclo frigorífico acionado eletricamente, recomenda-se a configuração A mesmo para regiões quentes, pois a sua implementação acarretaria menores custos de construção.

A adição da caldeira a biogás, apesar de aumentar o custo de investimento da instalação, torna- -a mais vantajosa em termos energéticos. Se a gestão do biogás for condicionada pelas necessidades de calor, acionar a caldeira em detrimento do motor de ciclo Otto permite, simultaneamente, diminuir o consumo de biogás e evitar a produção de eletricidade excedente. Também possibilita que a instalação seja viável em situações em que, sem apoio da caldeira, a produção de calor seria insuficiente. Em particular, como foi referido anteriormente, permite que a as configurações A e B assegurem o consumo energético de uma vacaria a temperaturas ambiente mais baixas que os limites mínimos estimados.

O aproveitamento do calor de condensação do ciclo frigorífico para pré-aquecer os resíduos antes da sua entrada no digestor também tem uma influência significativa no desempenho da instalação. De forma geral, aumentar o calor utilizado no pré-aquecimento favorece a produção de calor útil. Observou-se que a configuração B necessita de recuperar maiores frações do calor de condensação ( ) para disponibilizar a mesma quantidade de calor útil que a configuração A, o que é devido ao consumo de calor do ciclo de absorção. Idealmente, o calor de condensação deveria ser aproveitado na sua totalidade ( = 1), mas tal pode não ser possível se a temperatura no

condensador for baixa. Por este motivo, o aumento da temperatura ambiente ( ) pode impedir o aproveitamento completo do calor de condensação, ainda que a instalação se mantenha energeticamente viável. Refere-se que os resíduos podem atingir temperaturas mais altas na configuração B para o mesmo valor de . Isto significa que aproveitar a totalidade do calor de condensação deixa de ser possível a menores na configuração B que na configuração A. Nas

simulações realizadas, considerou-se que = 1 é possível até = 20°C no caso da configuração A e = 12°C no caso da configuração B. Outro motivo para não atingir = 1 é que pré-aquecer os resíduos utilizando uma temperatura no condensador mais baixa aumenta o COP do ciclo frigorífico, o que pode melhorar o desempenho da instalação se a diminuição do consumo energético do ciclo frigorífico compensar a diminuição do calor de condensação recuperado no pré-aquecimento (todavia, nas simulações realizadas, manteve-se a mesma temperatura no condensador).

Desde que se respeitem os seus valores recomendados, o tempo de retenção hidráulico (TRH) tem uma influência menos significativa no desempenho da instalação. Ainda assim, em termos energéticos, concluiu-se que não há vantagem em empregar TRH inferiores a 11 dias, que estão associados a menores produções quer de calor quer de eletricidade. Para TRH superiores a 11 dias, a produção de calor aumenta mas a produção de eletricidade diminui, pelo que a otimização de TRH

depende dos consumos de calor e de eletricidade da vacaria. Ressalva-se, porém, que maiores TRH estão associados a digestores de maiores dimensões.

Na literatura, existem dados acerca do número mínimo de vacas necessário para a digestão anaeróbia ser economicamente viável. Todavia, na presente abordagem, os indicadores de desempenho analisados não dependeram do número de vacas ( ). Apontou-se que isto foi devido a ter-se modelado os consumos da vacaria como sendo diretamente proporcionais a , o que limita o rigor dos resultados obtidos. Numa vacaria real, espera-se que existam consumos energéticos fixos (independentes de ).

O aquecimento do digestor consome uma fração apreciável do potencial energético do biogás produzido. Às condições simuladas, uma vacaria com 260 vacas produz biogás cuja queima pode libertar aproximadamente 30 kW. Por sua vez, o calor consumido pelo pré-aquecimento dos resíduos e pelo digestor depende da temperatura ambiente ( ). Para = 10°C, é de cerca de 19 kW,

enquanto para = 20°C é de cerca de 11 kW, o que corresponde a respetivamente 0,63 e 0,37 do potencial energético do biogás.