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Publicação
Sustainability-Driven Optimisation in Greenvolt Bioenergy: Improving Forest Biomass Management and Exploring CO₂ Capture Opportunities
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Resumo(s)
The urgent need to decarbonise energy systems, driven by global demand and environmental pressures, calls for a shift towards low-emission, sustainable sources and improved efficiency across renewable technologies. Within this context, the study addresses two main objectives from a multidisciplinary perspective: firstly, to optimise biomass management at the Kent Renewable Energy Limited (KREL) power plant, owned by Greenvolt, to enhance its operational availability and efficiency; and secondly, to assess the opportunities and challenges associated with CO₂ capture, particularly in Greenvolt’s biomass power plants.
Using the Define, Measure, Analyse, Improve, Control methodology and drawing on historical operational data from the plant (2019–2025), five key factors were analysed: production losses, chemical and physical quality, equipment performance, and fuel quantity. Issues related solely to fuel have already resulted in approximately €1.8 million in production losses since 2019. The study identified two primary root causes of initial operational inefficiencies: (i) the presence of physical contaminants in the biomass, which frequently lead to equipment blockages, and (ii) the excessive use of shredded fuel, which tends to become entangled in machinery disrupting the flow of materials. To mitigate future losses, 21 improvement proposals were outlined and recommended for con-sideration. Among these, the construction of a new unloading and decontamination area is particularly noteworthy, as it would help resolve the contamination issue and release the crane for other operations. This would enable more effective blending of different woodchip formats and reduce the frequency of blockages.
Regarding carbon capture, based on a feasibility study, the analysis concludes that capturing biogenic CO₂ from biomass combustion at Greenvolt’s facilities is technically viable and holds potential for future commercial and regulatory feasibility (current obstacles to implementation). Short term, post-combustion capture using chemical absorption is the most appropriate strategy for Greenvolt’s current asset portfolio. Among all sites, Tilbury Green Power in the United Kingdom presents the most favourable conditions for CO₂ capture, followed by Figueira da Foz I and II. At these Portuguese facilities, utilisation for e-fuel production may be preferable, although geological storage in the Lusitanian Basin also offers technical potential. Additionally, a case study was included for one of the company’s assets, KREL, in order to obtain a more realistic estimate of the required investment.
A necessidade urgente de descarbonizar os sistemas energéticos, impulsionada pela crescente procura global e pelas pressões ambientais, exige uma transição para fontes sustentáveis e de baixas emissões, bem como uma melhoria da eficiência nas tecnologias renováveis. Neste contexto, o presente estudo aborda dois objetivos principais: em primeiro lugar, otimizar o processo de gestão da biomassa na central Kent Renewable Energy Limited (KREL), propriedade da Greenvolt, com vista a aumentar a disponibilidade operacional e a eficiência; em segundo, avaliar as oportunidades e desafios associados à captura de CO₂, com especial foco nas centrais de biomassa da empresa. Recorrendo à metodologia Define, Measure, Analyse, Improve, Control e a dados históricos de operação da central (2019–2025), foram analisados cinco fatores principais: perdas de produção, qualidade química e física, desempenho dos equipamentos e quantidade de biomassa. Problemas relacionados exclusivamente com o combustível já originaram perdas de aproximadamente 1,8 milhões de euros desde 2019. O estudo identificou duas causas principais para as ineficiências operacionais iniciais: (i) a presença de contaminantes físicos na biomassa, que provocam bloqueios nos equipamentos, e (ii) o uso excessivo de combustível shredded, que tende a enrolar-se nos equipamentos, dificultando o fluxo dos materiais. Para mitigar perdas futuras, sugeriram-se 21 propostas de melhoria. Destaca-se a construção de uma nova área de descarga e descontaminação, que permitiria resolver o problema de contaminação e libertar a grua, facilitando a mistura de diferentes formatos de estilha e reduzindo os bloqueios. Relativamente à captura de carbono, com base num estudo de viabilidade, conclui-se que a captura de CO₂ biogénico proveniente da combustão de biomassa nas instalações da Greenvolt é tecnicamente exequível e apresenta potencial de viabilidade comercial e regulatória (atuais obstáculos à implementação). A curto prazo, a captura pós-combustão por absorção química é a estratégia mais adequada para o atual portefólio da empresa. Entre todos os ativos, Tilbury Green Power, no Reino Unido, revela as condições mais favoráveis para a captura de CO₂, seguido da Figueira da Foz I e II, onde a utilização para produção de e-fuels poderá ser preferível, embora o armazenamento geológico na Bacia Lusitana também apresente potencial técnico. Foi ainda incluído um caso de estudo para o ativo KREL, com o objetivo de obter uma estimativa de investimento mais próxima da realidade.
A necessidade urgente de descarbonizar os sistemas energéticos, impulsionada pela crescente procura global e pelas pressões ambientais, exige uma transição para fontes sustentáveis e de baixas emissões, bem como uma melhoria da eficiência nas tecnologias renováveis. Neste contexto, o presente estudo aborda dois objetivos principais: em primeiro lugar, otimizar o processo de gestão da biomassa na central Kent Renewable Energy Limited (KREL), propriedade da Greenvolt, com vista a aumentar a disponibilidade operacional e a eficiência; em segundo, avaliar as oportunidades e desafios associados à captura de CO₂, com especial foco nas centrais de biomassa da empresa. Recorrendo à metodologia Define, Measure, Analyse, Improve, Control e a dados históricos de operação da central (2019–2025), foram analisados cinco fatores principais: perdas de produção, qualidade química e física, desempenho dos equipamentos e quantidade de biomassa. Problemas relacionados exclusivamente com o combustível já originaram perdas de aproximadamente 1,8 milhões de euros desde 2019. O estudo identificou duas causas principais para as ineficiências operacionais iniciais: (i) a presença de contaminantes físicos na biomassa, que provocam bloqueios nos equipamentos, e (ii) o uso excessivo de combustível shredded, que tende a enrolar-se nos equipamentos, dificultando o fluxo dos materiais. Para mitigar perdas futuras, sugeriram-se 21 propostas de melhoria. Destaca-se a construção de uma nova área de descarga e descontaminação, que permitiria resolver o problema de contaminação e libertar a grua, facilitando a mistura de diferentes formatos de estilha e reduzindo os bloqueios. Relativamente à captura de carbono, com base num estudo de viabilidade, conclui-se que a captura de CO₂ biogénico proveniente da combustão de biomassa nas instalações da Greenvolt é tecnicamente exequível e apresenta potencial de viabilidade comercial e regulatória (atuais obstáculos à implementação). A curto prazo, a captura pós-combustão por absorção química é a estratégia mais adequada para o atual portefólio da empresa. Entre todos os ativos, Tilbury Green Power, no Reino Unido, revela as condições mais favoráveis para a captura de CO₂, seguido da Figueira da Foz I e II, onde a utilização para produção de e-fuels poderá ser preferível, embora o armazenamento geológico na Bacia Lusitana também apresente potencial técnico. Foi ainda incluído um caso de estudo para o ativo KREL, com o objetivo de obter uma estimativa de investimento mais próxima da realidade.
Descrição
Palavras-chave
Biomass Bioenergy with Carbon Capture, Storage and Utilisation Feasibility Study Process Improvement Renewable Energy DMAIC Methodology