dc.creator |
SILVA, Rafael Augusto Costa |
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dc.date.issued |
2024-09-06 |
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dc.identifier.uri |
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4209 |
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dc.description.abstract |
The use of renewable energy sources has emerged as a viable alternative to meet
the growing global energy demand. Among these, lignocellulosic biomass has great
potential for generation. Therefore, the idea of a biorefinery using sugarcane biomass
emerges as a promising alternative for energy use. Several case studies were conducted
to compare the conventional model of a sugar and alcohol plant with other biorefinery
configurations. Biochemical alternatives were considered for the production of
lignocellulosic ethanol and biobutanol, as well as thermochemical alternatives for the
production of syngas. Second-generation ethanol allows for better land use, and
biobutanol is an important input for the chemical industry. The thermochemical process
for the production of syngas, a highly versatile product that can be used to manufacture a
variety of products, was also considered. This study considered its use for the production
of diesel, gasoline, waxes, and greases through Fischer-Tropsch synthesis. For a
qualitative examination of the energy generated, the methodology used was the
exergoeconomic analysis of the process. A technical and economic analysis of the
different biorefineries was then carried out from the perspective of the 2nd law of
thermodynamics, since the inherent study of the 1st law is already widespread. With this,
lignocellulosic ethanol and cellulosic butanol were also defined as plant products, in
biochemical processes, and syngas, in a thermochemical process. The limit values for the
distribution of sugarcane bagasse and syngas for each route were determined and the
Kriging modeling methodology from previous studies was used to improve the
distribution of biomass. The results of the evaluations showed that from the energy and
exergoeconomic point of view, it is interesting to prioritize the production of FT fuels.
The exergoeconomic analysis showed that, from the perspective of the main products, the
unit costs of output from the external valorization matrix decrease with the increase in the
share of bagasse for the biorefinery processes. |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.publisher |
Universidade Federal de Itajubá |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.subject |
Bagaço |
pt_BR |
dc.subject |
Exergoeconomia |
pt_BR |
dc.subject |
Biorrefinaria |
pt_BR |
dc.subject |
Bioetanol |
pt_BR |
dc.subject |
Cana de açúcar |
pt_BR |
dc.title |
Análise exergoeconômica de biorrefinarias convencionais e avançadas no setor sucroalcooleiro brasileiro |
pt_BR |
dc.type |
Dissertação |
pt_BR |
dc.date.available |
2025-02-28 |
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dc.date.available |
2025-02-28T18:41:09Z |
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dc.date.accessioned |
2025-02-28T18:41:09Z |
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dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/4457882002343048 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
PALACIO, José Carlos Escobar |
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dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/1472037977658347 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 |
VENTURINI, Osvaldo José |
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dc.contributor.advisor-co1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/2975606575001382 |
pt_BR |
dc.description.resumo |
A utilização de fontes renováveis de energia surge como alternativa viável para
abastecer a crescente demanda energética mundial. Dentre estas, a biomassa
lignocelulósica aparece com grande potencial de geração. Assim sendo, a ideia de
biorrefinaria a partir de biomassa da cana de açúcar surge como uma alternativa
promissora de aproveitamento energético. Foram realizados vários estudos de caso para
comparação do modelo convencional de usina de açúcar e álcool confrontando-o com
outras configurações de biorrefinaria. Foram consideradas alternativas bioquímicas para
a produção de etanol lignocelulósico e biobutanol, além de alternativas termoquímicas
para produção de syngas. O etanol de segunda geração permite um melhor uso da terra, e
o biobutanol é um importante insumo para a indústria química. Também foi considerado
o processo termoquímico para a produção de syngas, produto bastante versátil e que pode
ser usado para fabricação de diversos produtos. Nesse estudo foi considerado o seu uso
para a produção de diesel, gasolina, ceras e graxas através da síntese Fischer-Tropsch.
Para um exame qualitativo da energia gerada a metodologia utilizada foi a análise
exergoeconômica do processo. Logo foi realizada uma análise técnica e econômica das
diferentes biorrefinarias do ponto de vista da 2ª lei da termodinâmica, complementando
os diversos estudos prévios da 1ª lei. Os valores limites de distribuição de bagaço de cana
e de syngas para cada rota foram determinados por estudos prévios publicados para
aperfeiçoar a distribuição de insumos. Os resultados das avaliações mostraram que do
ponto de vista energético e exergético é interessante priorizar a produção de combustíveis
Fischer-Tropsch. A análise exergoeconomica mostrou que, sob a ótica dos principais
produtos, os custos unitários de saída da matriz de valorização externa ficam menores
com o aumento da parcela de bagaço para os processos da biorrefinaria. |
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 de Energia |
pt_BR |
dc.publisher.initials |
UNIFEI |
pt_BR |
dc.subject.cnpq |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA::ENGENHARIA DE ENERGIA |
pt_BR |
dc.relation.references |
SILVA, Rafael Augusto Costa. Análise exergoeconômica de biorrefinarias convencionais e avançadas no setor sucroalcooleiro brasileiro. 2024. 130 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Energia) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2024. |
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