dc.creator |
BUNYA, Bruno da Silva |
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dc.date.issued |
2022-02-24 |
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dc.identifier.uri |
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3301 |
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dc.description.abstract |
In the 2015 Paris Agreement, Brazil pledged to reduce its GHG (greenhouse gas)
emissions by 37% by 2050 and by 43% by 2030 compared to 2005, reinforcing its targets for
reduction to zero emissions by 2050. Bioenergy systems with carbon capture and storage
(BECCS) will be essential for countries to be able to meet the gas emission reduction targets
established in the Paris Agreement. Brazil is considered the world's largest sugarcane producer
with a 39% share. For BECCS systems, the carbon dioxide (CO2) capture method by chemical
absorption is the most promising approach among the commercially available technologies in
the short and medium term. This work aims to carry out a thermodynamic analysis of different
configurations of a BECCS system with a chemical absorption post-combustion capture method
(Monoethanolamine-MEA) from the burning of sugarcane bagasse and straw. Commercial
software Aspen Plus®, Aspen Hysys® and Matlab were used to simulate different
configurations of the BECCS system, covering biomass combustion, CCS (Carbon Capture
System) and seven different configurations of the Rankine cycle with cogeneration. Three
scenarios of technological maturity of the alcohol and sugar production process were considered
in the analysis. Stochastic method and parametric analysis were applied having as main
performance indicators evaluated the generation of net electric power, CO2 capture and specific
emission per unit of energy generated annually. The analyzes evidenced a tradeoff between net
electric power generation and carbon capture for all evaluated scenarios and configurations.
Scenarios where there is greater availability of heat as a result of the alcohol and sugar
production process being more efficient have been shown to favor carbon capture. Extracting
steam from the turbines to supply the thermal and electrical demand of the CCS together with
the process implied a high net electrical power penalty generated by the plant. |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.publisher |
Universidade Federal de Itajubá |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.subject |
BECCS |
pt_BR |
dc.subject |
Setor sucroenergético |
pt_BR |
dc.subject |
Cogeração |
pt_BR |
dc.subject |
CO2 |
pt_BR |
dc.subject |
Termodinâmica |
pt_BR |
dc.title |
Análise termodinâmica de sistemas BECCS no setor sucroenergético |
pt_BR |
dc.type |
Dissertação |
pt_BR |
dc.date.available |
2002-05-18 |
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dc.date.available |
2022-05-18T11:45:01Z |
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dc.date.accessioned |
2022-05-18T11:45:01Z |
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dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/5709875429444662 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
CORONADO, Christian Jeremi Rodriguez |
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dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/5213237888376188 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 |
SOTOMONTE, César Adolfo Rodrigues |
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dc.contributor.advisor-co1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/7151159975132673 |
pt_BR |
dc.description.resumo |
No Acordo de Paris de 2015 o Brasil se comprometeu a reduzir suas emissões de GEE
(gases de efeito estufa) em 37% até 2030 e de 43% até 2050 em relação a 2005, reforçando no
evento da Cúpula do Clima de 2021 suas metas de redução a emissões zero até 2050. Sistemas
de bioenergia com captura de carbono e armazenagem (BECCS) serão fundamentais para que
os países consigam cumprir com as metas de redução de emissões de gases estabelecidas no
Acordo de Paris. O Brasil é considerado o maior produtor mundial de cana-de-açúcar com 39%
de participação. Para sistemas BECCS, o método de captura de dióxido de carbono (CO2) por
absorção química é a abordagem mais promissora entre as tecnologias disponíveis
comercialmente no curto e médio prazo. Este trabalho tem como objetivo realizar uma análise
termodinâmica de diferentes configurações de um sistema BECCS com método de captura pós combustão por absorção química (Monoetanolamina-MEA) a partir da queima do bagaço e
palha de cana-de-açúcar. Softwares comerciais Aspen Plus®, Aspen Hysys® e Matlab foram
utilizados para a simulação de diferentes configurações do sistema BECCS, abrangendo a
combustão da biomassa, CCS (Sistema de Captura de Carbono) e sete diferentes configurações
do ciclo Rankine com cogeração. Três cenários de maturidade tecnológica do processo de
produção de álcool e açúcar foram considerados na análise. Método estocástico e análise
paramétrica foram aplicados tendo como principais indicadores de desempenho avaliados a
geração de potência elétrica líquida, captura de CO2 e emissão específica por unidade de energia
gerada. As análises evidenciaram um conflito entre geração de potência elétrica líquida e
captura de carbono para todos os cenários e configurações avaliadas. Cenários onde há maior
disponibilidade de calor em decorrência do processo de produção de álcool e açúcar serem mais
eficientes permitiram favorecer a captura de carbono. Extrair vapor das turbinas para suprir a
demanda térmica e elétrica do CCS juntamente com o processo implicaram em alta penalidade
de potência elétrica líquida gerada pela planta. |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
pt_BR |
dc.publisher.department |
IEM - Instituto de Engenharia Mecânica |
pt_BR |
dc.publisher.program |
Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Mecânica |
pt_BR |
dc.publisher.initials |
UNIFEI |
pt_BR |
dc.subject.cnpq |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA |
pt_BR |
dc.relation.references |
BUNYA, Bruno da Silva. Análise termodinâmica de sistemas BECCS no setor sucroenergético. 2022. 95 f. Dissertação. (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2022. |
pt_BR |