Análise Técnica e Econômica do aproveitamento energético do Calor Residual em Motores de Combustão Interna usando o ORC.

Abstract

Neste trabalho de dissertação, fez-se uma pesquisa sobre o potencial de aproveitamento energético em um motor que utiliza um tipo de combustível fóssil (diesel). Foi realizado um estudo de caso, através de simulações no software HYSYS versão 8.6 da ASPENtech®, sobre o aproveitamento energético do calor descartado nos gases de exaustão de um motor do combustão interna (MCI). Foi realizado um estudo técnico-econômico com o objetivo de aumentar a eficiência na produção de energia elétrica e, assim, diminuir o consumo de combustível e as emissões de poluentes. Para tal, duas configurações de ORC (Organic Rankine Cycle) foram sugeridas, uma com o suprimento da água de condensação feito diretamente pela rede urbana de distribuição de água e a outra com um sistema de resfriamento para essa água, este último visa à implantação da planta ORC em locais onde há escassez ou dificuldade em obter água. Ambos os sistemas simulados conseguiram aumentar em até, aproximadamente, 20% a produção de eletricidade, com uma produção ligeiramente maior de energia pelo sistema que usa água da rede urbana. A análise econômica inclui um modelo econômico baseado no CEPCI (Chemical Egineering Plant Cost Index) e mostrou que o retorno financeiro na implantação do sistema ORC pode acontecer em no mínimo seis anos e três meses. Assim, conclui-se que o sistema ORC pode ser instalado em qualquer região, sem que haja muitas perdas em seu rendimento, e é uma solução adequada, tecnologicamente, para aproveitar o calor rejeitado nos gases de escape de um MCI, mas que ainda necessita de incentivos dos governos para que seja amplamente aplicada.