Análise energética e possíveis sinergias entre uma unidade de produção de biometano e uma fábrica de rações

Abstract

A descarbonização do setor industrial constitui um dos principais desafios da transição energética, exigindo soluções que conciliem eficiência, sustentabilidade e viabilidade económica. Neste contexto, o presente relatório analisa a integração energética entre uma unidade de produção de biometano e uma fábrica de rações, com o objetivo de identificar sinergias que promovam a utilização eficiente dos recursos e a redução do impacte ambiental associado às atividades agroindustriais. A metodologia baseia-se na recolha e tratamento de dados reais de funcionamento das unidades, complementados por estimativas fundamentadas e modelações energéticas. São analisados o processo de produção de biometano a partir de chorume bovino e o perfil de consumo energético da fábrica de rações, avaliando-se o potencial de substituição do gás de petróleo liquefeito (GPL) por biometano na caldeira de produção de vapor da fábrica de rações, e o respetivo impacto energético, económico e ambiental desta transição. Os resultados demonstram que a unidade de biometano produz anualmente cerca de 1,9 GWh de energia térmica, 1,2 GWh de energia elétrica e aproximadamente 3 800 000 Nm3 de biometano, com uma eficiência global de 68%. A fábrica de rações apresenta um consumo anual de 6 GWh de energia térmica, integralmente suprida por GPL. A substituição deste combustível por biometano, para um preço de 0,10 €/kWh, permitiria reduzir cerca de 1 000 toneladas de CO2 equivalente por ano e gerar uma poupança anual de cerca de 125 000 € face ao cenário atual. Verificou-se ainda que a cooperação entre as duas unidades possibilita uma redução de 97% das emissões diretas de gases com efeito de estufa (GEE), sem comprometer a fiabilidade operacional, e aumenta a eficiência energética global do sistema integrado para valores superiores a 80%. Estes resultados confirmam o potencial das sinergias energéticas locais como instrumento estratégico na transição para um modelo industrial mais sustentável e alinhado com as metas nacionais e europeias de neutralidade carbónica.

The decarbonization of the industrial sector stands as one of the main challenges of the energy transition, requiring solutions that combine efficiency, sustainability, and economic viability. In this context, the present report analyses the energy integration between a biomethane production unit and a feed factory, aiming to identify synergies that promote efficient resource utilization and reduce the environmental impact associated with agro-industrial activities. The methodology is based on the collection and processing of real operating data from both facilities, complemented by substantiated estimates and energy modelling. The study analyses the biomethane production process from cattle slurry and the energy consumption profile of the feed factory, assessing the potential replacement of liquefied petroleum gas (LPG) by biomethane in the factory’s steam boiler, as well as the corresponding energy, economic, and environmental impacts of this transition. The results show that the biomethane unit produces approximately 1,9 GWh of thermal energy, 1,2 GWh of electrical energy, and around 3 800 000 Nm3 of biomethane annually, with an overall efficiency of 68%. The feed factory presents an annual thermal energy demand of 6 GWh, entirely supplied by LPG. Replacing this fuel with biomethane at a price of 0,10 €/kWh would reduce approximately 1 000 tonnes of CO2 equivalent per year and generate an annual saving of about 125 000 € compared to the current scenario. Furthermore, the cooperation between both units enables a 97% reduction in direct greenhouse gas (GHG) emissions without compromising operational reliability and increases the overall energy efficiency of the integrated system to values above 80%. These results confirm the potential of local energy synergies as a strategic instrument in the transition towards a more sustainable industrial model, aligned with national and European carbon neutrality goals.