PT677882E

PT677882E - Processo para a producao de energia a partir de biomassa regenerativa

Info

Publication number: PT677882E
Application number: PT95101521T
Authority: PT
Inventors: Johnssen Dr Wolf
Original assignee: Binsmaier Hannelore
Priority date: 1994-04-12
Filing date: 1995-02-04
Publication date: 2000-06-30
Also published as: DK0677882T3; DE59507407D1; ES2142960T3; ATE187847T1; EP0677882B1; EP0677882A1; GR3032961T3

Description

DESCRIÇÃO " PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE ENERGIA A PARTIR DE BIOMASSA REGENERATIVA " A invenção refere-se a um processo assim como a um sistema para a produção de energia eléctrica a partir de biomassa regenerativa, produzida com plantas, em que num reformador é produzido um gás bruto que contém hidrogénio, sendo num dispositivo de preparação de gás bruto, formado do gás bruto, um gás combustível limpo com uma elevada parcela de hidrogénio e em que num modulo de produção de energia eléctrica com células combustíveis PEM é produzida energia do gás combustível limpo. A biomassa pode ser produzida de plantas cultivadas pelo próprio para a produção de energia. A biomassa pode também ser produzida com detritos de plantas. A designação "PEM" significa "Proton Exchnage Membrane" (Membrana de troca de protões) e/ou "Polymer-electrolyte membrane", os quais são sinónimos. Células combustíveis PEM apresentam da construção base uma membrana de polímero com eléctrodos catalíticos permeáveis dos dois lados da membrana. Deste modo, encontra-se realizado de um lado da membrana o cátodo, encontrando-se do outro lado da membrana o ânodo. Ao cátodo e ânodo encontram-se atribuídos um compartimento do cátodo e compartimento do ânodo. No compartimento do ânodo é introduzido um gás combustível que contém hidrogénio, em que o hidrogénio no ânodo é oxidado até protões. Os protões possuem na membrana de polímero uma elevada mobilidade e caminham para o cátodo, onde por exemplo o oxigénio do ar introduzido no compartimento do cátodo é reduzido a água. Dado que a membrana de polímero é isolante eléctrica, devido a estes processos químicos, é possível recolher uma corrente contínua dos eléctrodos, a qual -2- eventualmente pode ser transformada numa corrente alterna de rede normal. Pormenores sobre as células combustíveis PEM poderão ser por exemplo recolhidas do livro US "Fuel Cells, a Handbook", K. Chinoshita, Lawrence Berkeley Laboratory, Berkeley, Califórnia, USA, 1988, Capitulo 6.2.

Um processo e um dispositivo do género descrito no inicio são conhecidos do documento "Department of Energy (DOE), Novembro 1992, DE 93000009". No processo conhecido até aqui, da biomassa é primeiro produzido metanol. O metanol é depois transformado num reformador, num gás bruto, que contém hidrogénio. Num dispositivo de preparação de gás bruto, o monóxido de carbono formado durante a transformação, é retirado do gás bruto, não tendo lugar nenhuma utilização adicional do monóxido de carbono. O gás combustível limpo sem monóxido de carbono até aqui recolhido é de seguida transformado em energia eléctrica nas células de combustível PEM. Desvantajoso neste conhecido processo é que da biomassa primeiro tem que, de modo dispendioso, ser formado metanol, que o monóxido de carbono apesar do seu poder calorífico, é perdido e em especial que não se encontra proporcionada nenhuma construção modular com uma regulação e ajuste dos parâmetros de funcionamento dos diversos módulos proporcionados um atrás do outro.

Somente através da WO 95/15590, a ser considerada de acordo com o artigo 54(3) ΕΡΪ), tomou-se conhecido numa central eléctrica de modulo para a produção primária de hidrogénio a partir de energia solar. Esta central eléctrica contém na sua construção básica um módulo conversor para a conversão de energia solar em biomassa, um módulo de gaseificação na forma de um reactor de gaseificação e um módulo de armazenamento para o hidrogénio produzido. No módulo de conversão é formado um gás combustível limpo, do gás bruto, essencialmente com hidrogénio e vapor de água. Para este efeito, o modulo de -3- % -3- % ! \ conversão apresenta um reactor de esponja de ferro. Além disso, encontra-se proporcionado um modulo de células combustíveis o qual apresenta uma célula PEM combustível para a produção de energia eléctrica a partir do gás combustível limpo. A invenção tem como objectivo proporcionar um processo o qual utiliza melhor a concentração de energia da biomassa, trabalhando com elevada segurança dos dispositivos, assim como um sistema para realização deste processo.

Para atingir este objectivo, a invenção ensina um processo para a produção de energia eléctrica com biomassa regenerativa produzida a partir de plantas, particularmente de biomassa de plantas C4 perenes, em que a biomassa é produzida num módulo de produção de biomassa, em que a biomassa é gaseificada num módulo reformador para formar um gás bruto que contém hidrogénio, em que é produzido um gás combustível limpo com uma parcela elevada de hidrogénio do gás bruto num módulo de tratamento de gás bruto e em que é gerada energia eléctrica do gás combustível limpo num modulo de produção de energia eléctrica, tendo a seguinte combinação de características: a) com o módulo de produção de biomassa é produzida, por fertilização apropriada de plantas, biomassa pobre em enxofre e cloro, b) o módulo reformador compreende pelo menos um reformador alotérmico, em que é introduzido no reformador vapor de água como meio gaseificador, em que o período de atraso da biomassa e/ou do gás bruto no reformador, assim como a pressão e -4- temperatura no reformador, são ajustados de modo a que compostos alcalinos originados da biomassa possam ser descarregados do reformador com as cinzas que suijam e em que alcatrão, o qual é formado como produto intermédio, é gaseificado no reformador para formar óxido de carbono e hidrogénio. c) é formado um gás combustível limpo com uma concentração de óxido de carbono menor que 1% no modulo de tratamento de gás bruto, d) o gás combustível limpo é convertido em energia eléctrica no modulo de conversão e produção de energia eléctrica por meio de pelo menos uma célula combustível PEM, em que a temperatura de funcionamento da célula combustível PEM, a concentração de água do gás combustível limpo e a pressão do gás combustível limpo são ajustados uns aos outros em conformidade com uma elevada densidade de potência.

Plantas C4 são plantas que durante a conversão de fotossíntese de dióxido de carbono, ligam quatro átomos de carbono. Plantas perenes são plantas que formam raízes pronunciadas e crescem durante vários anos. As plantas C4 perenes caracterizam-se por a conversão de dióxido de carbono em biomassa ter lugar de modo especialmente efectivo, por o rendimento especifico ser especialmente elevado e em especial por ser necessário menos adubação. Por fim no âmbito da invenção é especialmente importante que devido à pouca quantidade de adubo, deixam-se reduzir as ligações perturbadoras de enxofre, cloro e alcalinas na biomassa. Um módulo de produção de biomassa é uma superfície de cultivo agrícola, na qual a biomassa sob observação da característica a) é cultivada. Vantajosamente, o modulo de produção de biomassa apresenta um dispositivo para triturar. Um reformador é denominado alotérmico quando o calor do processo necessário para as reacções é introduzido do exterior. O período de atraso da biomassa e/ou do gás bruto no reformador deixa-se ajustar facilmente através de escolha e regulação da velocidade de insuflação do vapor de água, da pressão de funcionamento, da distribuição das zonas de temperatura assim como da dimensão das partículas da biomassa. A regulação adequada dos parâmetros de acordo com a característica d) é para ser determinada também de modo simples através de ensaios. Uma temperatura de funcionamento mais elevada das células combustíveis necessita de um conteúdo de água mais elevado no gás combustível limpo, para manter a membrana de polímero suficientemente húmida. Deste modo, por sua vez, o poder calorífico do gás combustível limpo é reduzido. Um poder calorífico reduzido do gás combustível limpo deixa-se compensar através de uma elevação da pressão do gás combustível limpo. A regulação dos parâmetros de acordo com a característica d) pode todavia também ter lugar tendo em consideração o conteúdo de monóxido de carbono do gás combustível limpo, desde que se formem quantidades significativas de monóxido de carbono. A densidade de potência é tão elevada, quanto menor for o conteúdo de monóxido de carbono do gás combustível limpo. Conteúdos elevados de monóxido de carbono deixam-se contrabalançar através de uma temperatura de funcionamento mais elevada da célula combustível. A temperatura de funcionamento da célula combustível tem que ficar permanentemente abaixo da temperatura de fusão da membrana de polímero.

Numa forma de realização preferida do processo, as plantas são adubadas sem sulfato de amónio e cloreto de potássio. Deste modo, o conteúdo de enxofre e cloro na biomassa é muito pequeno. Também o conteúdo de potássio -6- pode ser reduzido, embora pouco.

Nos seus pormenores, o reformador encontra-se realizado como reactor de leito fluidizado, funcionando a uma temperatura de 650 a 900°C, de preferência aproximadamente 750°C, e uma pressão de 1,5 a 5 bar, de preferência aproximadamente 3 bar. O período de atraso da biomassa no reformador é ajustado de tal modo, que o conteúdo de alcatrão do gás bruto é menor que 0,1%. Sob estas condições de funcionamento, o gás bruto encontra-se praticamente livre de alcatrão assim como de compostos alcalinos. No funcionamento optimizado do reformador, a concentração de alcatrão deixa-se até reduzir para menos de 0,5 ppm. Especialmente vantajoso é que o alcatrão formado na gaseificação da biomassa se diferencia na composição quantitativa e qualitativa do alcatrão formado na gaseificação do carbono. O alcatrão da gaseificação da biomassa deixa-se evidentemente separar mais facilmente no reformador ou gaseificar. Além disso no reformador e/ou condutores do módulo reformador não tem lugar qualquer escorificação ou ligeira cozedura de material devido aos compostos alcalinos. Dado que todavia um pouco de pó fino alcalino é arrastado pelo gás bruto, este pó fino pode ser retirado por meio de um dispositivo de filtragem, por exemplo um pré-filtro.

Numa forma de realização preferida da invenção, no reformador é produzido um gás bruto com a mesma parcela no volume de hidrogénio e monóxido de carbono, através de ajuste da relação da massa vapor/biomassa para menor que 0,3. Pode-se também trabalhar com um ajuste da relação da massa vapor/biomassa maior que 1,3. Sendo assim a relação de volume hidrogénio/monóxido de carbono é maior que 3. A formação do gás combustível limpo tem lugar, nos dois casos, no módulo de tratamento de gás bruto através de -7-

I

redução alternada de uma esponja metálica oxidada, por meio do gás bruto e oxidação, seguida de redução da esponja metálica por meio de vapor de água. Como esponja metálica é utilizado vantajosamente esponja de ferro. Do mesmo modo pode-se todavia trabalhar com outros metais comuns, por exemplo zinco ou manganês. Na redução da esponja metálica oxidada, a oxidação tem lugar através de oxidação de hidrogénio em água assim como de monóxido de carbono em dióxido de carbono. Na oxidação da esponja metálica reduzida, com vapor de água, forma-se hidrogénio. Como resultado forma-se neste exemplo de realização um gás combustível limpo que é constituído por hidrogénio e vapor de água e que de resto se encontra praticamente livre de outros componentes. O vapor de água no gás combustível limpo, basicamente não perturba, dado que no funcionamento de uma célula combustível PEM, de qualquer modo tem que ser introduzida água para manutenção da humidade da membrana de polímero. Compreenda-se que o conteúdo de água do gás combustível limpo pode, eventualmente, ser optimizado através de condensação parcial.

Numa outra forma de realização, no reformador é produzido um gás bruto com uma relação de volume hidrogénio/monóxido de carbono maior que 3 através do ajuste da relação da massa vapor/biomassa maior que 1,3, em que a formação do gás combustível limpo no módulo de tratamento de gás bruto é realizado através de enriquecimento do hidrogénio para pelo menos 99 Vol-% no gás combustível limpo por meio do processo PSA, com pelo menos dois reactores de adsorsão e em que o gás combustível limpo é misturado com a quantidade de vapor necessário para o funcionamento contínuo das células combustíveis PEM. A designação PSA, significa "Pressure swing adsortion" (adsorsão por oscilação de pressão). No processo PSA, um primeiro reactor de adsorsão é percorrido por um gás bruto sob elevada pressão. Neste caso, o hidrogénio do gás bruto, devido às suas características físico-químicas é muito pior adsorvido do que os -8- componentes de gás bruto adicionais, a maior parte das vezes polares. Como resultado, jorra do primeiro reactor de adsorsão, um gás combustível limpo com a parcela de hidrogénio indicada. O segundo reactor de adsorsão, accionado do modo descrito agora mesmo, é abrandado em direcção contrária à corrente, em que os componentes indesejados adsorvidos do gás bruto, escapam. Eventualmente, de seguida o segundo reactor pode ser enxaguado, por exemplo com gás combustível limpo. Os reactores de adsorsão encontram-se de preferência realizados como reactores de crivo molecular. Dado que o gás combustível limpo não contém praticamente quaisquer componentes para além de hidrogénio, é necessário adicionar vapor de água para impedir a secagem das membranas de polímero das células combustíveis PEM. Com o reformador a funcionar de acordo com este exemplo de realização, a 750°C e 3 bar, pode-se produzir um gás bruto com aproximadamente 0,29% de metano, aproximadamente 18% de monóxido de carbono, aproximadamente 20% de dióxido de carbono e aproximadamente 62% de hidrogénio. Mesmo quando no reformador o equilíbrio das reacções não se ajustam, o conteúdo de metano é em regra menor que 7% (as parcelas de gás são indicadas em Vol.%). Especialmente importante é neste caso a baixa parcela de metano, pelo que é obtido um bom rendimento de energia e através do qual se pode prescindir de uma separação dispendiosa do metano. Caso seja necessário, pode ser realizado um dispositivo de separação de metano do género simples e pequeno. Também a forma de realização de acordo com a reivindicação 6, caracteriza-se por uma parcela especialmente pequena de metano no gás bruto. Este é não mais que 7 Vol-%, todavia a maioria das vezes menos.

Todos os exemplos de realização do processo de acordo com a invenção caracterizam-se por, devido à construção modular, assim como à -9-

ligação dos módulos em um sistema, um controlo ou seja regulação das condições de funcionamento de acordo com os parâmetros, de cada um dos módulos, poder ser de tal modo ajustado, que o sistema no global funciona de modo optimizado. Nos seus pormenores, é possível proporcionar sem dificuldade circuitos de comando e controlo por um lado entre o modulo reformador e o módulo de tratamento de gás bruto, e por outro lado o módulo de tratamento de gás bruto e o modulo de produção de energia eléctrica. Deste modo, a produção de corrente eléctrica no modulo de produção de energia, na técnica de regulação, encontra-se desacoplado da produção de gás bruto, no módulo reformador. No exemplo de realização de acordo com a reivindicação 6, funciona neste caso a esponja metálica adicionalmente de algum modo como depósito intermédio. No exemplo de realização de acordo com a reivindicação 7, pode ser previsto adicionalmente, no módulo de tratamento de gás bruto para efeito do referido desacoplamento de técnica de regulação, um depósito de hidrogénio de construção corrente. Como resultado, o processo de acordo com a invenção, funciona com um rendimento consideravelmente melhorado. A concentração de energia da biomassa é utilizada de modo optimizado. O objecto da invenção é também um sistema para realização do processo de acordo com a invenção, de acordo com a reivindicação 9.

De seguida, a invenção será pormenorizadamente descrita, tomando como referencia os desenhos que representam os exemplos de realização. As figuras representam:

Figura 1 sistema para a realização do processo de acordo com a invenção com reactores de esponja metálica no modulo de tratamento de gás bruto e -10-

Figura 2 sistema para a realização do processo de acordo com a invenção com reactores de adsorsão no modulo de tratamento de gás bruto. O sistema para realização do processo de acordo com as figuras 1 e 2 apresenta basicamente um módulo para a produção de biomassa 1, um modulo reformador 2 com pelo menos um reformador 3 alotérmico, um módulo de tratamento de gás bruto 4 e um módulo de produção de energia eléctrica 5 tendo pelo menos uma célula combustível 6 PEM. Nos seus pormenores, encontra-se proporcionado no âmbito do modulo de produção 1 de biomassa, um dispositivo para triturar 7. No âmbito do modulo reformador 2, encontra-se proporcionado pelo menos um dispositivo de dosagem 8 para dosear a biomassa e um dispositivo de filtragem 9 para separação do pó fino do gás bruto. Ao reformador 3 alotérmico é introduzido a quantidade necessária de vapor de água 10 através de uma conduta de vapor de água, para a gaseificação optimizada da biomassa. Neste caso, o vapor de água, é colocado à temperatura necessária por meio do permutador de calor 11 e 12. O permutador de calor 11 é accionado com o calor do gás bruto. O aquecimento do vapor de água no permutador de calor 12 é realizado através da queima de uma parte do gás combustível limpo e/ou do gás de combustão do módulo de tratamento 4 de gás bruto. Deverá ser entendido que o gás de combustão desta queima é eventualmente processado num dispositivo de limpeza de gás de combustão 13 de modo a não provocar danos ambientais. A célula combustível 6 apresenta, nos seus pormenores, uma membrana 14 de polímero assim como um ânodo 15 e um cátodo 16. O gás combustível limpo é conduzido no compartimento do ânodo 17 através do ânodo 15. No cátodo, encontra-se proporcionado um compartimento de cátodo 18, através do qual é conduzido um meio oxidante, por exemplo, oxigénio do ar. A conduta do gás de combustão 19 do modulo de produção de energia eléctrica 5, amolece a água ou vapor de água, os quais se encontram praticamente livres de produtos prejudiciais - 11 - ao ambiente. No ânodo 15 e cátodo 16 da célula combustível 6 encontra-se ligado um altemador 20 para a produção da corrente alterna normal de rede.

No exemplo de realização da figura 1, o módulo de tratamento 4 de gás bruto apresenta pelo menos dois reactores 21 de esponja metálica com esponjas metálicas 22. No exemplo de realização, as esponjas 22 metálicas são esponjas de ferro. O modulo de tratamento 4 de gás bruto encontra-se ligado através da ligação 27 de vapor de água ao alimentador 10 de vapor de água. Nos seus pormenores, encontram-se proporcionadas esquematicamente condutas e válvulas de comutação para a oxidação alterna ou redução dos dois reactores de esponja metálica.

No exemplo de realização da figura 2, o módulo de tratamento 4 de gás bruto, apresenta pelo menos dois reactores 23 de adsorsão. Estes encontram-se dotados com crivos 24 moleculares. Além disso encontram-se proporcionados pelo menos um compressor 25 assim como um dispositivo 26 de atenuação de tensões. O gás combustível limpo que jorra do módulo de tratamento 4 de gás bruto é ajustado, para a pressão e concentração de água desejada, num dispositivo de regulação de humidade e pressão 27.

O processo de acordo com a invenção deixa-se realizar com os dois exemplos de realização de um sistema de acordo com as figuras 1 ou 2, do seguinte modo: No modulo de produção 1 de biomassa, é produzida biomassa através de cultura de plantas C4 perenes. Neste caso, as plantas são adubadas sem sulfato de amónio e sem cloreto de potássio, sendo a biomassa produzida das plantas, pobre em enxofre e cloro. Esta biomassa é transformada em aglomerado no dispositivo de triturar 7. A biomassa formada deste modo, é gaseificada num modulo reformador 2, transformando-se num gás bruto com teor de hidrogénio. O

modulo reformador 2 trabalha com pelo menos um reformador 3 alotérmico, sendo introduzido no reformador 3, vapor de água como meio gaseificador. O período de atraso da biomassa e/ou do gás bruto no reformador 3 assim como pressão e temperatura no reformador 3, são de tal modo ajustados que compostos alcalinos da biomassa com as cinzas que surgem, podem ser retirados do reformador 3, sendo o alcatrão formado como produto intermédio, gaseificado no reformador, transformando-se essencialmente em óxido de carbono e hidrogénio. A cinza é retirada do reformador 3 através da saída para cinzas 28.

Os reformadores 3 encontram-se realizados como reactores de leito fluidizado, sendo colocados em funcionamento a uma temperatura de 750°C e uma pressão de aproximadamente 3 bar. Nos seus pormenores, o período de atraso da biomassa no reformador 3 é de tal modo ajustado, que a concentração de alcatrão do gás bruto se situa abaixo de 0,5 ppm. O gás bruto que se forma, após a retirada dos pós finos alcalinos arrastados no dispositivo de filtragem 9, é introduzido no módulo de tratamento 4 de gás bruto para formação de um gás combustível limpo. No modulo de tratamento de gás bruto, o gás combustível limpo é formado com uma elevada parcela de hidrogénio e uma concentração em óxido de carbono menor que 5 ppm. Deste gás combustível limpo, é produzido no modulo conversor 5 a energia eléctrica. A produção de energia eléctrica a partir do gás combustível limpo tem lugar nos seus pormenores por meio de pelo menos uma célula combustível 6 PEM, em que a temperatura de funcionamento da célula combustível 6, a concentração de água do gás combustível limpo e a pressão do gás combustível limpo são ajustados um em relação ao outro em conformidade com uma densidade de potência optimizada. O sistema de acordo com a figura 1 pode, nos seus pormenores, funcionar de tal modo, que no reformador 3 é produzido um gás bruto com - 13 - aproximadamente as mesmas parcelas de hidrogénio e monóxido de carbono, através de ajuste da relação da massa vapor/biomassa para menos de 0,3. Deste gás bruto é produzido o gás combustível limpo no modulo de tratamento 4 de gás bruto através da redução alternada de uma esponja metálica 22 oxidada por meio do gás bruto seguido de oxidação da esponja metálica 22 reduzida por meio de vapor de agua. O funcionamento é especialmente vantajoso em termos de energia, entre outros devido a ser necessário pouco vapor.

No sistema de acordo com a figura 2, no reformador 3 é produzido um gás bruto com uma relação de hidrogénio/monóxido de carbono maior que 3, através do ajuste da relação de massa vapor/biomassa para mais que 1,5, em que a formação do gás combustível limpo no modulo de tratamento 4 do gás bruto é executado através do enriquecimento do hidrogénio para pelo menos 99 Vol-% no gás combustível limpo, por meio do processo PSA, com pelo menos dois reactores 23 de adsorsão. O processo PSA deixa-se executar de tal modo, que o hidrogénio é enriquecido a 99,9 Vol-% e mais. No dispositivo de regulação de pressão e humidade 27, o gás combustível limpo é misturado com o vapor de água, necessário para o funcionamento contínuo da célula combustível 6 PEM.

Lisboa, 15 de Março de 2000

JORGE CRUZ

Agente Oficial da Propriedade Industriei! RUA VICTOR CORDON, 14 1200 USBOA

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Processo para a produção de energia eléctrica a partir de biomassa regenerativa produzida com plantas, particularmente de biomassa de plantas C4 perenes, em que a biomassa é produzida num módulo (1) de produção de biomassa, em que a biomassa é gaseificada num módulo (2) reformador para formar um gás bruto que contém hidrogénio, em que é produzido um gás combustível limpo com uma parcela elevada de hidrogénio do gás bruto num módulo de tratamento de gás bruto (4) e em que é gerada energia eléctrica do gás combustível limpo num modulo de produção de energia eléctrica (5), tendo a seguinte combinação de características: a) com o módulo de produção de biomassa (1) é produzida, por fertilização apropriada de plantas, biomassa pobre em enxofre e cloro, b) o módulo (2) reformador compreende pelo menos um reformador (3) alotérmico, em que é introduzido no reformador (3) vapor de água como meio gaseifícador, em que o período de atraso da biomassa e/ou do gás bruto no reformador (3), assim como a pressão e temperatura no reformador (3), são ajustados de modo a que compostos alcalinos originados da biomassa possam ser descarregados do reformador (3) com as cinzas que suijam e em que alcatrão, o qual é formado como produto intermédio, é gaseificado no reformador (3) para formar óxido de carbono e hidrogénio. c) é formado um gás combustível limpo com uma concentração de -2- óxido de carbono menor que 1% no modulo (4) de tratamento de gás bruto, d) o gás combustível limpo é convertido em energia eléctrica no modulo de conversão e produção de energia eléctrica (5) por meio de pelo menos uma célula (6) combustível PEM, em que a temperatura de funcionamento da célula (6) combustível PEM, a concentração de água do gás combustível limpo e a pressão do gás combustível limpo são ajustados uns aos outros em conformidade com uma elevada densidade de potência.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as plantas serem fertilizadas sem sulfato de amónio e sem de cloreto de potássio.
3. Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por o reformador (3) ser construído como um reactor de leito fluidizado e funcionar a uma temperatura de 650 a 900°C, de preferência cerca de 750°C e a uma pressão de 1,5 a 5 bar, de preferência cerca de 3 bar.
4. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o período de atraso da biomassa no reformador (3) ser ajustado de tal modo, que o conteúdo de alcatrão do gás bruto é menor que 0,1%.
5. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado por ser separado do gás bruto, por meio de um dispositivo (9) de filtragem, o pó fino alcalino que é arrastado no gás bruto.
6. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado por no reformador (3) ser produzido um gás bruto com parcelas -3-

aproximadamente iguais de volume de hidrogénio e monóxido de carbono, ajustando a relação entre vapor e biomassa para menos que 0,3, sendo a formação de gás combustível limpo no modulo (4) de tratamento de gás bruto, realizada por um procedimento alternativo, compreendendo a redução de uma esponja (22) metálica oxidada por meio do gás bruto e oxidação consequente da esponja (22) metálica reduzida por meio de vapor de água.
7. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado por ser produzido no reformador (3) um gás bruto com uma relação de hidrogénio e monóxido de carbono por volume maior que 3 por ajuste da relação da massa vapor e biomassa para um valor maior que 1,3, tendo a formação de gás combustível limpo no modulo (4) de tratamento de gás bruto lugar por um procedimento alternativo compreendendo a redução de uma esponja (22) metálica oxidada por meio do gás bruto e oxidação consequente da esponja (22) metálica reduzida por meio de vapor de água.
8. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado por ser produzido no reformador (3) um gás bruto com uma relação de hidrogénio e monóxido de carbono por volume maior que 3 ajustando a relação hidrogénio/massa da biomassa para um valor maior que 1,3, sendo o gás combustível limpo formado no modulo (4) de tratamento de gás bruto, concentrando o hidrogénio a pelo menos 99% por volume no gás combustível limpo por meio do processo PSA, utilizando pelo menos dois reactores (23) de adsorsão, sendo o gás combustível limpo misturado com a quantidade de vapor de água que é necessário para o funcionamento permanente da célula (6) combustível PEM.
9. Dispositivo para realização do processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por compreender um módulo (1) de produção de -4- biomassa para a produção de biomassa, um modulo (2) reformador para a gaseificação da biomassa com vapor de água para formar um gás bruto contendo hidrogénio, um modulo de tratamento (4) de gás bruto para a formação de gás combustível limpo, com pelo menos 99% por volume de hidrogénio, do gás bruto, encontrando-se o modulo de tratamento (4) de gás bruto dotado com pelo menos dois reactores (23) de adsorsão, de preferência reactores de crivo molecular e com pelo menos um compressor (25), encontrando-se dotado com válvulas de linha e de comutação e um dispositivo (26) de despressurização para alternadamente purificar o gás bruto num dos reactores (23) de adsorsão sob pressão ou para lavagem do outro reactor (23) de adsorsão por despressurização, compreendendo o referido dispositivo um módulo de conversão e produção de energia eléctrica (5) tendo pelo menos uma célula (6) combustível PEM para a produção de energia eléctrica a partir do gás combustível limpo, em que um dispositivo (27) de humidificação de gás combustível limpo é ligado a montante da célula (6) combustível. Lisboa, 15 de Março de 2000

Agente Oficial da Propriedade Industriai RUA VICTOR CORDON, 14 1200 LISBOA