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Como citar este trabalhoAn. 6. Enc. Energ. Meio Rural 2006
Metodologia de dimensionamento, analise energética e seleção de equipamentos de um gaseificador de biomassa para o acionamento de um motor de combustão interna
Coronado, Christian RodriguezI, II; Silveira, Jose LuzI; Arauzo, Jesus PerezII
IUNESP - São Paulo State University - Faculty of Engineering of Guaratinguetá. Av. Ariberto Pereira da Cunha, 333 - Guaratinguetá - SP - Brasil. CEP: 12516-410. Tel.: 55-12-3123.2836. christian@feg.unesp.br, joseluz@feg.unesp.br
IIChemical & Environmental Engineering Deparment, Centro Politecnico Superior, University of Zaragoza. Maria de Luna 3 - 50015. Zaragoza - Spain. Tel.: 976761878. qtarauzo@unizar.es
RESUMO
Após as crises dos combustíveis em 1973 e 1979, notou-se um efeito nocivo dos elevados custos e contínuo aumento dos preços do petróleo, razão pela qual aumentou o interesse pelas fontes de energias renováveis, amplamente disponíveis nos países em desenvolvimento. Em todo o mundo, tornaram-se objetivos prioritários da ciência, engenharias e governos, a necessidade crescente de se economizar energia e buscar tecnologias racionais, levando-se sempre em consideração os efeitos relacionados ao meio ambiente. Por outro lado a escassez iminente dos combustíveis fósseis tem exigido da humanidade o uso racional de energia primária e como conseqüência, novas plantas em versões tecnológicas mais desenvolvidas têm sido concebidas visando sempre a conservação e o aumento da eficiência energética. Neste contexto, destacam-se as tecnologias de gaseificação de madeira, que consistem em técnicas de conversão da biomassa em gás combustível. Este trabalho visa efetuar uma metodologia de dimensionamento para a construção de um gaseificador de biomassa lignocelulósica de leito fixo (Downdraft) para acionamento de um motor de combustão interna. A disponibilidade do recurso de biomassa e aplicabilidade do sistema no panorama energético nacional é relevante, podendo tal tecnologia ser coadjuvante no panorama energético atual. O gaseificador terá uma alimentação de 100 kg/h de biomassa, o analises energético inclui o balanço de matéria, balanço de energia e a correspondente obtenção da eficiência tanto a frio como a quente do gás combustível, alem de apresentar uma recomendação acerca da seleção de equipamentos para esta equipe em particular.
Palavras chave: biomassa lignocelulósica, gaseificador downdraft, dimensionamento, motor de combustão interna, balanço de matéria, balanço de energia.
ABSTRACT
Alter both oil crisis, of 1973 and 1979, a bad effect of the elevated costs and continuously increment of the oil prices was noted, for this reason, the interest for renewable energies sources widely available in developing countries was increased. All over the World, governments have formulated main objectives for energies savings and search for friendly technologies, taking into account the effects related with the environment. The imminent scarcity of fossil fuels has made humanity the rational use of primary energies, as a result of these; new plants with improved technology have been conceived taking into account energy savings and efficiency improvement. In this context, biomass gasification technologies are important, since they consist in techniques of parallel production of electricity and heat from just one fuel. This work consists in the development of a gasifier downdraft of 100 kW for an internal combustion engine, which includes its sizing process and its energy analysis. The sizing includes design facts and the parameters of the conditioning systems for the exhaust gas. This part is mainly based in the experience of a work group of the Zaragoza State University - Spain, UNIZAR, specialists in the construction of small Downdraft gasifiers, for every case, air will be used as a gasifier agent and as biomass forestall. The availability of biomass resources and the application of the national energetic view system are relevant. The gasifier will have a 100 kg/h of feeding, the energetic analysis includes the matter and energy balance and the respective efficient such cold as hot efficient of the exhaust gas. Moreover it will be tried the equipments recommended for the cleaning and conditioning of this gas fuel for this equipment in particular.
1. Introdução
Considerando que a biomassa é uma fonte de energia que se encontra muito dispersa no território brasileiro, resulta atualmente muito mais realista propor instalações de gaseificação com capacidades inferiores a 1000 kg/h que medianas ou maiores plantas de gaseificação. A estas pequenas instalações se lhes demandaria uma maior flexibilidade tanto na biomassa a tratar como na utilização do gás combustível final, se propondo em quase todos os casos o desejo de uma dobre utilização tanto na sua combustão em caldeiras como na geração de eletricidade a traves de motores de combustão interna. Estes fatos fazem que no mercado exista uma possível demanda de gaseificadores do tipo Downdraft ao permitir estes a utilização de uma ampla variedade de biomassa com uma simples ou às vezes nula pré-tratamento e posterior utilização do gás em MCI. Este tipo de instalações requer de uma operação e manutenção não tam complicada que lhes da uma alta disponibilidade. Considerando tudo o escrito, a gaseificação por meio de gaseificadores tipo Downdraft resulta tecnicamente uma alternativa muito interessante, não entanto o baixo preço de outras fontes de energia como pode ser o gás natural e a regulamentação do setor elétrico no referente à eletricidade gerada a partir da biomassa, faz com que esta tecnologia se encontre com uma viabilidade econômica otimista.
Parte deste trabalho esta baseado principalmente em dados bibliográficos de autores que já tem trabalhado com este tipo de equipes (Reed and Das, 1989) (Beenackers and Bridgwater, 1989) (Bilbao, R and Fernández, F,1998) (García et al, 1994), mas também a maior parte foi desenvolvida em base ao trabalho feito dentro do Grupo de Processos Termoquímicos do Departamento de Engenharia Química e Tecnologias do Meio Ambiente durante a estadia do autor do presente trabalho na Universidade de Zaragoza - Espanha. Este grupo tem experiência na construção de gaseificadores downdraft com diferentes quantidades de alimentação de biomassa, utilizando sempre o ar como agente oxidante. Em resumem o trabalho consta de uma metodologia de dimensionamento para um gaseificador Downdraft de 100 kg/h de alimentação de biomassa lignocelulosica e a respectiva análise técnica - energética operativa da instalação.
2. Eleição do tipo de gaseificador
Para começar a dimensionar os equipamentos a primeira ação é escolher o tipo de gaseificador, a escolha depende do tipo de combustível a ser gaseificado e do uso final do gás produzido. Como já foi mencionado um sistema de gaseificação acoplado a um MCI é atualmente uma maneira atrativa de gerar potencia ou eletricidade a partir da biomassa lignocelulosica não processada, isto para uns poucos kilowatts (Beenackers & Bridgwaiter, 1989). Estes sistemas de motores a gás com gaseificadores alimentados com biomassa sem processar, tende a utilizar gaseificadores de leito fixo tipo "Downdraft", devido a sua capacidade de produzir menos alcatrões no gás combustível final (Mendis et al, 1989), alem disso, estes tipos de gaseificadores apresentam distintos avantajem suplementarias. Destes modelos tipo dowdraft se elege sobretudo aqueles de tipo "garganta (throat)". (Bilbao & Fernández 1988), (Arauzo, 1999). Como a biomassa depende do fluxo de ar introduzido e do sistema de remoção de resíduos, a influencia de ambas variáveis serão tomadas em conta para o futuro construção do equipamento (Jenkins & Goss 1980). De acordo aos dados obtidos de gaseificadores de pequeno porte, no quanto a suas condições de operação, fluxo de ar de entrada (Nm3/h) e fluxo de gás produzido também em (Nm3/h) respeito à biomassa processada (entre 25 a 350 kg/h), pode ser elaborado o seguinte gráfico. (Fig n°1). De acordo a este gráfico, pode-se estimar que o fluxo de ar necessário para os 100 kg/h de alimentação é de 120 Nm3/h. os dados obtidos são de gaseificadores com o mesmo desenho de grelha, mesmo sistema de remoção de partículas e com similares tempos de residência da biomassa dentro do gaseificador.
De acordo à bibliografia, estes dados estão perfeitamente relacionados com os dados técnicos de gaseificadores Downdraft construídos na ultima década. Na seguinte tabela se resume as principais características destes gaseificadores. (Tabela n° 1)
3. Parámetros de diseño del gaseificador
O corpo do gaseificador se comporá de três deferentes camadas de materiais, a primeira camada exterior será de aço ao carbono de 5 mm de espessura, esta é a estrutura do gaseificador, lhe segue uma camada de material isolante de 20 mm de espessura que pode ser lã isolante mineral e cuja temperatura máxima é de 1200 °C, esta camada tem a função ademais de absorver possíveis dilatações, finalmente encontra-se interiormente uma camada de cimento refratário de 110 mm de espessura que realiza o isolamento térmico, esta camada vai ser utilizada para a construção do interior do corpo e vai dar a forma a aquela zona de oxidação conhecida como "garganta", para este material cerâmico se recomenda que seja de uma densidade de 350 kg/m3 (G.P.T, 2005).
A grelha será construída por três discos de aço refratário com diâmetros decrescentes "Closed - Grate Design" (Garcia, et al 1994). Os deferentes discos (8 mm de espessura) são colocados excentricamente respeito ao eixo do mesmo, as caras laterais da grelha são de aço refratário de 5 mm de espessura e com furos de aproximadamente 10 mm de diâmetro. A grelha será acionada por um motor elétrico de 1 CV de potencia acoplado ao correspondente redutor terminando num conjunto de pinhões que se conecta ao eixo da grelha. A injeção de ar realiza-se a traves de uma serie de tubos que penetram o gaseificador de forma radial numa altura de 90 mm por acima do ponto mais estreito da garganta sem sobressair muito da camada de cimento refratário. O numero de tubos na garganta esta relacionada com o conteúdo de alcatrões no gás de saída, se disporá de 4 tubos nesta zona com um diâmetro de 25 mm cada um.
Os resíduos, cinzas (ash) provenientes da grelha são recolhidos por um parafuso sem fim que as transporta até um deposito de descargas. O parafuso é acionado por um motor elétrico de menos de 1 CV. O agitador interior do gaseificador, cujo eixo finaliza na parte exterior num pinhão, será acionado a traves de uma corrente e um motor elétrico também de 1 CV acoplado ao redutor. Estes motores não se encontram permanentemente em funcionamento, se prevê que estes funcionem menos do 10% do tempo de operação da instalação. A operação da grelha, que sustenta o leito e retira as cinzas, será ativada a intervalos regulares em períodos de tempo determinados. Desta forma regula-se o consumo de biomassa, já que uma maior atividade da grelha faz que o tempo de retenção dos sólidos seja menor, não se completando a gaseificação do "char" formado na pirólises.
3.1. Parâmetros específicos do desenho
Um importante aspecto neste tipo de gaseificadores é o desenho da zona de oxidação (zona da garganta) de acordo ao craqueio dos alcatrões e aos azeites formados na zona da pirólises.
O tamanho desta zona depende da quantidade no consumo de biomassa na mesma. A capacidade especifica do processado varia entre 180 a 3600 kg/h.m2 (Groenvelt y Van Swaaij, 1980); (Kaupp & Goss, 1981); (Van Swaaij, 1981); por outro lado, tendo em conta a experiência na construção de gaseificadores de leito fixo "downdraft" tipo garganta por parte do Grupo de Processos Termoquímicos (G.P.T) da Universidade de Zaragoza em Espanha, eles trabalham numas capacidades especificas entre 1200 a 1300 kg/h.m2 e cujos valores lhes deram bons resultados. Por tanto, para o presente projeto se tomará um valor de 1250 kg/h.m2 como capacidade especifica de consumo, com este valor é possível indicar a área da zona de oxidação (zona da garganta) da seguinte forma.
A área da garganta será de 0,08 m2. Por tanto, o diâmetro desta zona será de 0,320 m, assim mesmo, de acordo a Reed & Dass, 1989, o diâmetro da zona da pirólises será o dobre da zona da garganta, em conseqüência este diâmetro será de 0,640 m..
Como o desenho da zona da garganta é crucial em quanto à produção de alcatrões, deve ter-se cuidado em seu dimensionamento, a maioria de autores considera uma inclinação respeito à vertical de 45° para esta zona, o que permite delimitar a zona de pirólises, a zona de oxidação e a zona de redução (gaseificação), não entanto é recomendado um valor de 33° respeito à vertical para o desenho da garganta (G.P.T, 2005), desta forma se melhorará o passo da biomassa e se evitará a possível formação de abóbadas de ar, ademais o seu desenho melhoraria ainda mais se esta tivesse uma forma curva.
Para o presente trabalho se tomará um ângulo de 30° respeito à vertical. Por outro lado no caso da altura do gaseificador são recomendados um valor de 2,5 vezes o diâmetro da zona da pirólises e tempos de residência da biomassa de 3,5 horas, dito valor foi tomado baseando-se em tempos de residência médios de anteriores projetos do mencionado grupo espanhol. O volume da zona de redução se recomenda que seja aproximadamente 30% do volume total. (G.P.T, 2005). Outro parâmetro a ter em conta também é que o volume desta zona de redução deverá ser mais de 0,5 m3 por cada m2 da zona da garganta (Twenty University, 1981). Por tanto como a área da zona da garganta é 0,08 m2, o volume da zona de redução deverá ser de 0,04 m3. Com estes parâmetros se procederá a dimensionar o corpo do gaseificador.
4. Balanço de matéria e energia do gaseificador.
4.1. Balanço de matéria
O gaseificador "Downdraft" recebe duas correntes na entrada, consistentes na alimentação de biomassa e o ar pré-esquentado. Como correntes de saída apresentam os gases gerados no processo de gaseificação e as cinzas acompanhadas do "char" (coque) residual que serão eliminadas pelo sistema de eliminação de resíduos. Como é de conhecimento, a alimentação é de 100 kg/h de biomassa e o ar para a gaseificação é de 120 Nm3/h (155,19 kg/h). Um valor recomendável na relação ar/biomassa para a zona de gaseificação esta entre 0,25 a 0,4, sendo este ultimo valor o limite máximo recomendável para a operação do equipamento. Na figura n° 30 pode-se observar este detalhe. (Reed and Dass, 1989). Nestas condições se obterão aproximadamente 200 Nm3/h de gás combustível, o qual em base úmida apresentará aproximadamente a seguinte composição: 17,90% de H2, 13,40% de CO, 13,40% de CO2, 3,60% de CH4, 0,90% de O2, 40,20% de N2 y 10,60% de H2O. Com estes valores a massa molecular do gás de saída é de 24,034 g/g.mol-1, desta forma se poderá expressar a produção do gás em kg/h obtendo um valor de 214,55 kg/h. A corrente de saída dos gases terá uma composição bastante estável.
Quanto à biomassa de alimentação, o poder calorífico que vai ser utilizado pela mesma, no presente trabalho, é um valor por debaixo de aqueles valores comumente encontrados na literatura, 16500 kJ/kg. Para maiores detalhes destes valores, pode ser revisado Jenkins, 1990, que apresenta as características técnicas dos diferentes tipos de biomassa lignocelulósica em base seca variando as percentagens de umidade.
A corrente do gás arrastará parte das cinzas e o carbono residual eliminados pela grelha do gaseificador numa quantidade aproximada de 6 g de pó/Nm3 de gás. Esta concentração de material sólido variará segundo os ciclos de funcionamento da grelha. Assim mesmo a quantidade de alcatrões que se poderá obter no pior dos casos oscilará entre 1 a 3 g/Nm3 do gás de saída. No caso da produção de sólidos, se espera produzir entre 30 e 40 kg/h entre cinzas e char residual. Os restos de matéria são os condensados de alcatrões e possíveis perdas por fugas no reator.
4.2. Balanço de energia
O balanço de energia será realizado contabilizando a energia que entra ao gaseificador sendo igual à que sai. Neste caso se utilizará a entalpia para medir a energia térmica por unidade de massa de ar, o gás e as cinzas. Por tanto, um balanço energético do gaseificador se apresentaria da seguinte forma:
Sendo:
mb : Fluxo de biomassa que entra ao gaseificador, kg/h
mg : Fluxo de gás produzido na gaseificação, kg/h.
ma : Fluxo de ar introduzido ao gaseificador, kg/h
mcen : Fluxo de cinzas, kg/h
Qma : Calor perdido ao meio ambiente, kW.
hb : Entalpia da Biomassa (kJ/kg)
hg, ha : Entalpia do gás e do ar (kJ/kg)
hcen : Entalpia da cinzas, (kJ/kg)
Pára obter o PCI do gás produzido, este vai ser calculado de acordo à seguinte equação. (Nogueira y Lora, 2003)
Onde, CCO2, CCH4, CH2, CC2H4, CC2H6, são as concentrações volumétricas do gás produzido em percentagens. Substituindo os valores percentagens do gás de saída apresentados acima, da equação 3 obtemos um PCI de 5,17 MJ/Nm3. Para o gás produzido, a entalpia resulta do efeito dos vários gases que o compõem (composição do gás em base úmida), por tanto:
Do balanço de energia se pode calcular a eficiência do gaseificador como:
A continuação se calculará a entalpia de cada um dos elementos que compõem o gás de saída. Se utilizará os calores específicos dos gases apresentados [Perry, R., 1984], cujos valores estão expressos em função da temperatura em cal/mol.°K, estes são:
A entalpia de cada elemento do gás é dada pela seguinte expressão:
Sendo:
hf: Entalpia de formação (kJ/kmol)
T: °K
Cp: kJ/Kmol °K
Substituindo os calores específicos a uma temperatura de 600 °C na equação (13) (temperatura aproximada com a que o sai o gás produto) e as respectivas entalpias de formação dos elementos que compõem o gás, obtém-se a entalpia de cada um: hN2 = 17,38 kJ/mol, hO2 = 18,326 kJ/mol, hH2 = 16,714 kJ/mol, hCH4 = -45,33 kJ/mol, hCO = -92,93 kJ/mol, hCO2 = -366,87 kJ/mol, hH2O = -220,752 kJ/mol.
Assim mesmo, substituindo estes valores na equação (4) e dividendo entre a massa molecular do gás de saída (24,034 g mol-1), obtém-se a entalpia resultante do gás, dito valor é -3183,04 kJ/kg. A entalpia das cinzas, obtém-se de multiplicar o calor especifico do material do que estão compostas principalmente que é carbono e multiplicando-o pela diferença de temperaturas.
Sendo:
Cp: 0,34 cal/g °C (1,3147 kJ/kg °C) (Perry, R. 1984)
ΔT: 600 °C
Substituindo os valores na equação (14), obtém-se para as cinzas uma entalpia de 788,83 kJ/kg. Para o calculo da entalpia da biomassa, considerando que esta se encontra a uma temperatura ambiente de 25 °C, mediante a equação (13) obtém-se que a entalpia da biomassa é a entalpia de formação da mesma. Por tanto, partindo das reações de uma oxidação completa da biomassa, tem-se a seguinte expressão: Biomassa + Ar = CO2 + H2O + SO2 + N2, ; onde, os produtos da reação são CO2, H2O, SO2 (quase depreciável) e N2 em caso de excesso de ar, os reagentes são a biomassa e o ar. Sabe-se que o salto entálpico (Δh) dos reagentes e os produtos não é outra coisa que o poder calorífico (Silveira et al, 2005), o PCI para a biomassa lignocelulosica foi considerado como 16500 kJ/kg, então se pode escrever a seguinte expressão:
Sendo:
Δh : Salto entálpico
hf : Entalpia de formação.
Por outro lado, a análise elementar da biomassa em base seca é de: 45,8% de C, 5,90% de H, 0,09% de S, 0,30% de N e 47,90 % de O, ademais se considera nos cálculos um conteúdo de umidade na biomassa de 12,10%. Deste último analises calcula-se que de 1 kg de biomassa obtém-se 1,67 kg de CO2, 0,531 kg de H2O e 0,0018 kg de SO2.
Substituindo os respeitos termos na equação (15) pode-se escrever com detalhe a seguinte expressão:
-PCIBIOMASSA = (hfCO2 + hfH2O + hfSO2 + hfN2) - hfBIOMASSA - (hfN2 + hfO2)
-16500 = ((1,6793*-8946,6) - (0,531*15879,4) - (0,0018*4638) +0) - hfBIOMASSA - 0
hfBIOMASSA = -6959,59 kJ/kg
Considerando que a biomassa tem um 12,10 % de umidade por tanto a entalpia da mesma seria mais a suma da entalpia do liquido a temperatura ambiente, é disser:
hfBIOMASSA=(0,879*(-6459,59))+(0,121*(-15879,4))
hfBIOMASSA = - 8038,89 kJ/kg
Por ultimo, a entalpia do ar à temperatura do ingresso do gaseificador (250 °C), utilizando a mesma referencia é de 225,7 kj/kg. Substituindo todos estes resultados na equação do balanço de energia (1), obtém-se que o calor perdido ao meio ambiente é de 32,6 kW, o signo negativo indica o calor transferido de um sistema ou a diminuição de energia do sistema. Assim mesmo para obter a eficiência do gaseificador, substituindo os valores anteriores na equação (5), obtém-se uma eficiência de 84,7 %. Em aplicações térmicas de gaseificação, quando o gás é queimado diretamente num forno, é mais conveniente referir-se à eficiência a quente, pois se aproveita a energia térmica dos gases. Em aplicações de potencia, como é o caso dos motores de combustão interna e turbinas a gás, quando o gás é esfriado durante seu acondicionamento (remoção de particulados e alcatrão), é valido referir-se à eficiência a frio.
Sendo:
Y : Nm3 do gás por kg de biomassa
PCIg : Poder calorífico do gás de saída (kJ/Nm3)
PCIbio : Poder calorífico da biomassa (kJ/kg)
hg : Entalpia do gás de saída (kJ/kg)
hbio : Entalpia da biomassa (kJ/kg)
Substituindo os valores nas equações 16 e 17, Obtém-se uma eficiência quente de 84,73% e uma eficiência para os motores e turbinas (eficiência frio) de 62,68%. (Silveira et al, 2005)
5. Seleção de equipamentos
Os gases combustíveis produzidos da gaseificação de biomassa contem partículas, alcatrões e outros constituintes que interferem com a utilização de modernas tecnologias baseados neste gás. A concentração deste constituinte dependerá do desenho do reator e da eficiência na remoção de resíduos. A limpeza do gás produzido é um passo fundamental na integração de sistemas de gaseificação com um motor de combustão interna. Os requerimentos da remoção de partículas dependem do uso final do gás. Para operações satisfatórias em MCI, é aceitáveis um conteúdo de partículas menor a 50 mg/m3 e conteúdos de alcatrões menores a 100 mg/m3. (Hasler and Nussbaumer, 1998). Para o caso da filtragem, é muito típico e fundamental contar com ciclones, outros equipamentos tais como filtros cerâmicos, precipitadores eletrostáticos, lavadores úmidos de gás e sistemas catalíticos de craqueio de alcatrões dependem do grado de limpeza que se deseja obter em cada instalação, também da disponibilidade econômica e logicamente do tamanho da mesma. Para o caso do resfriamento do gás, são típicos o uso de trocadores de calor tipo tubo e carcaça, assim mesmo são comuns os sistemas de eliminação de umidade depois que este já tinha passado por os lavadores úmidos (wet scrubber), também como já foi dito, a eleição dependerá de diversos fatores.
Para o presente trabalho considerando os 100 kg/h de biomassa, se recomendaria, trabalhar com um ciclone, seguido de dois trocadores de tubo e carcaça, um cuja entrada do gás seja de 500 °C e 400°C na saída, utilizando este mesmo como pré-aquecedor do ar primário para o gaseificador, a seguir se instalaria outro trocador com uma temperatura de entrada de gás de 400 °C até uma temperatura de 150°C, utilizando neste caso, água fria de rede. Depois destes equipamentos alguns autores recomendam colocar filtros de sacola (bag filter) seguidos de lavadores úmidos para descer ainda mais a temperatura do gás, mas o problema de utilizar filtros de sacolas é a rápida colmatação do material da filtragem e a dificuldade da limpeza do mesmo, devido a que o gás além de levar o material particulado, também estão presentes os alcatroes que começam a se condensar na saída dos trocadores ocasionando um material pegajoso que se adere ao material de filtragem. Recomendaria-se utilizar um lavador de gás úmido tipo venturi, seguido de uma torre recheada (packing tower), a seguir se precisaria instalar uma equipe de des-umidificação para eliminar o liquido que sobra e que provem da torre. Finalmente o ideal seria se obter um gás com uma temperatura máxima de 40°C, umidade relativa máxima de 80%, tamanho maximo de partícula 3μ, quantidade máxima de polvo 2,31 mg/Nm3 e conteúdo de NH3 de 2,54 mg/Nm3. De ser assim, este gás poderia se injetar num MCI e observar o regime de funcionamento para futuras correções.
6. Conclusões
Os resultados e valores recomendados neste trabalho poderiam variar, se variam os seguintes parâmetros: conteúdo de umidade na biomassa processada, tempos de residência da biomassa no interior do gaseificador, o qual terá que ver muito com o sistema de remoção de resíduos e logicamente com o dimensionamento específico da garganta do reator (throat). Devera-se assegurar do fechamento do gaseificador e o correto sistema de alimentação de biomassa, este ultimo com a finalidade de conseguir a automatização da instalação. Duas equipes primordiais em quanto ao acondicionamento do gás são os ciclones e trocadores de calor. No caso do uso de catalisadores para a eliminação de alcatrões, é recomendável que estes trabalhem a elevadas temperaturas, melhor ainda se o gás esta por acima de 600 °C, se não se trabalhasse com catalisadores, a melhor eleição são os lavadores úmidos de gás seguidos das torres de adsorção ambos disponíveis no mercado. Finalmente se o conteúdo de umidade do gás produzido depois dos lavadores de gás é ainda elevado, como é de se esperar, seria necessária a instalação de sistemas eliminadores de umidade a traves do resfriamento do gás a baixas temperaturas condensando a maior parte da água que transporta o gás combustível. A eleição de precipitadores eletrostáticos esta relacionada à disponibilidade econômica devido ao alto custo dos mesmos, por outro lado a eleição de filtros cerâmicos está condicionada a sua manutenção e contínuos problemas de obstrução e limpeza periódica do mesmo, se esperam um melhor desenvolvimento destes sistemas no futuro, não obstante o seu uso esta sendo orientado a instalações de grande porte.
Comparando os custos de pequenos gaseificadores downdraft com também pequenos gaseificadores de leito fluidizado, em geral estes últimos seriam mais bem utilizados quando se quer produzir potencias por acima de 1 MWe devido a que resulta economicamente favorável a presencia de um solo equipe frente a um maior numero de reatores downdraft para cobrir essa demanda de energia. Fica claro que para o uso de MCI, o uso de gaseificadores downdraft teria um limite maximo de 1000 kg/h de biomassa de alimentação, por acima deste valor a eleição apropriada seria gaseificadores de leito fluidizado com turbinas a gás de baixa potencia e adaptadas a queima deste gás, estas ultimas como e de conhecimento estão na fase de experimentação e demonstração.
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