Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Teses
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Tipo: Tese
Título: Avaliação termodinâmica e econômica da síntese de amônia, gás natural e metanol através da rota de gaseificação de biomassa no contexto do Brasil
Autor(es): SANTOS, Diogo Josué de Souza
Primeiro Orientador: PALACIO, José Carlos Escobar
metadata.dc.contributor.advisor-co1: VENTURINI, Osvaldo José
Resumo: Essa pesquisa explora o potencial da síntese de combustíveis sintéticos e da produção de amônia no Brasil através do bagaço de cana-de-açúcar e o Resíduo Sólido Urbano, ambas biomassas consideradas como importantes no cenário energético brasileiro pelo Programa Nacional de Energia 2030 e 2050. Os estudos de caso consideram primeiramente uma gaseificação com 2 diferentes agentes da gaseificação, apenas com ar e outro com ar e vapor adicionados simultaneamente para a obtenção do hidrogênio, que será utilizado para a síntese dos demais produtos. As plantas são analisadas pelo indicador termodinâmico de 1a lei para determinação da eficiência geral sem considerar um cenário de aproveitamento térmico por regeneração. Também são analisados os custos nivelados de H2, NH3, GNS e CH3OH a fim de quantificar a produção desses produtos através de uma rota renovável perante às rotas convencionais de energia fóssil. Observa-se que a gaseificação utilizando a adição de ar e vapor favorece a produção de hidrogênio em todos os cenários avaliados, reduzindo os custos nivelados e obtendo maiores eficiências da planta. O aumento na produtividade de hidrogênio tem por consequência obtenção de amônia, GNS e metanol com menores custos de produção e maiores eficiências.
Abstract: This research explores the potential for synthesizing synthetic fuels and producing ammonia in Brazil using sugarcane bagasse and solid urban waste, both biomasses considered important in the Brazilian energy scenario by the National Energy Program 2030 and 2050. The case studies first consider gasification with 2 different gasification agents, with air only and another with air and steam added simultaneously to obtain hydrogen, which will be used to synthesize the other products. The plants are analyzed using the 1st law thermodynamic indicator to determine the overall efficiency without considering a scenario of thermal use by regeneration. The levelized costs of H2, NH3, GNS and CH3OH are also analyzed in order to quantify the viability of these products through a renewable route compared to conventional fossil energy routes. It can be seen that gasification using the addition of air and steam favors hydrogen production in all the scenarios evaluated, reducing levelized costs and obtaining higher plant efficiencies. The increase in hydrogen productivity results in the production of ammonia, GNS and methanol with lower production costs and higher efficiencies.
Palavras-chave: Biomassa
Hidrogênio
Combustível sintético
Amônia gaseificação
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: IEM - Instituto de Engenharia Mecânica
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia Mecânica
Tipo de Acesso: Acesso Restrito
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4026
Data do documento: 22-Fev-2024
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