Prêmio de $ 650K USDA para NIU pode levar ao primeiro pipeline de biomassa do mundo

DeKalb, IL – Mahdi Vaezi, da NIU, está investigando a viabilidade de construir um oleoduto de biomassa inovador e inédito.

Tecnologia de Engenharia Professor Mahdi Vaezi

O projeto de pesquisa, apoiado por um prêmio de $ 650.000 ao longo de quatro anos para NIU do Departamento de Agricultura dos EUA, poderia lançar as bases para o primeiro oleoduto de biomassa do mundo no estado de Maine, diz Vaezi, professor de Tecnologia de Engenharia.

Simplificando, a biomassa é um material orgânico renovável proveniente de plantas e animais. Ele tem sido usado para cozinhar e se aquecer desde o início da humanidade - pense em um fogão ou lareira a lenha, por exemplo.

A biomassa continua a ser um combustível importante em muitos países, especialmente para cozinhar e aquecer nos países em desenvolvimento, de acordo com a US Energy Information Administration. O uso de combustíveis de biomassa para transporte e geração de eletricidade está aumentando em muitos países desenvolvidos como forma de evitar as emissões de dióxido de carbono do uso de combustíveis fósseis.

As matérias-primas de biomassa de hoje podem incluir culturas energéticas dedicadas, resíduos de culturas agrícolas, resíduos florestais, algas, resíduos de processamento de madeira e componentes orgânicos de resíduos municipais e industriais. Os benefícios do uso de energia de biomassa incluem a redução da dependência do petróleo estrangeiro, o apoio às indústrias agrícolas e de produtos florestais dos EUA e o potencial para reduzir consideravelmente as emissões de gases de efeito estufa.

“Grande parte do mundo depende de combustíveis fósseis e todos estão procurando opções de substituição”, disse Vaezi. "No entanto, temos vastas fontes de biomassa que são desperdiçadas ou subutilizadas."

Vaezi estudou pela primeira vez a viabilidade de um oleoduto de biomassa para sua dissertação há quase uma década na Universidade de Alberta, no Canadá. Para o novo projeto, ele terá consideravelmente mais recursos à sua disposição.

A doação do USDA será usada em parte para comprar cerca de US$ 100.000 em instrumentos e equipamentos para um novo Laboratório de Tecnologias e Ecossistemas de Soluções Avançadas de Resíduos (WASTE Lab) em Still Gym, onde um protótipo de circuito fechado de 30 pés será montado nos próximos meses. . O Departamento de Tecnologia de Engenharia da NIU, a Faculdade de Engenharia e Tecnologia de Engenharia e a Divisão de Parcerias de Pesquisa e Inovação (RIPS) também estão apoiando o desenvolvimento do laboratório.

A RIPS também ajudou Vaezi a encontrar parceiros industriais e científicos para o projeto. Os colaboradores da concessão são a Dra. Parisa Mirbod (o Laboratório Mirbod) da Universidade de Illinois em Chicago (UIC) e a Biofine Developments Northeast Inc., uma usuária de biomassa e biorrefinaria. Mirbod e seu grupo na UIC investigarão os fenômenos por trás da formação de fluxo tampão e efeito de redução de arrasto no fluxo de lamas de partículas de biomassa fibrosa em tubos e bombas usando técnicas de visualização de fluxo, como Particle Image Velocimetry (PIV).

"Este é um ótimo exemplo de colaboração em pesquisa que conecta um especialista do corpo docente com inovadores, empreendedores, indústria e estudantes", disse Gerald Blazey, vice-presidente da RIPS. "Estamos felizes em ajudar a apoiar esta importante pesquisa."

Vaezi pretende contratar um Ph.D. aluno, três alunos de mestrado e vários alunos de graduação para trabalhar em componentes de laboratório, e as equipes de Design Sênior também abordarão aspectos do projeto.

"Além das aplicações de pesquisa, este projeto tem aplicações de ensino em áreas como mecânica dos fluidos, sistemas de bombas e tubulações, gerenciamento de energia e instrumentação de fluxo", disse Vaezi.

Em consulta com o Construction Management Institute of Maine, o projeto incluirá um estudo de caso da tecnoeconomia de oleodutos de biomassa de larga escala e longa distância, para um potencial oleoduto de cavacos de madeira de 10 milhas para abastecer um porto comercial em Eastport, Maine. As lascas de madeira seriam canalizadas em uma pasta (uma mistura com água) até o porto e enviadas para a Europa.

“O Maine tem um porto enorme usado em parte para enviar lascas de madeira para a Europa, mas eles não conseguem material suficiente para o porto por causa de problemas de transporte”, disse Vaezi. "Um oleoduto poderia eliminar a necessidade de milhares de caminhões de cavacos de madeira por ano."