[pt] ANÁLISE TÉCNICA, ECONÔMICA E AMBIENTAL DE USINAS TERMELÉTRICAS ALIMENTADAS POR BIOMASSA RESIDUAL OPERANDO COM CICLOS COMBINADOS HÍBRIDOS
[pt] A busca global por sustentabilidade tem se caracterizado por uma tendência em viabilizar a recuperação energética de resíduos. Neste contexto, no setor sucroalcooleiro, um dos principais desafios é aproveitar, adequadamente, os resíduos gerados no processamento da cana-de-açúcar. Nesta tese, es...
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| Tipo de documento: | tese |
| Estado: | Versão publicada |
| Data de publicação: | 2024 |
| País: | Brasil |
| Recursos: | Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO) |
| Repositório: | Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell) |
| Idioma: | português |
| OAI Identifier: | oai:MAXWELL.puc-rio.br:65845 |
| Acesso em linha: | https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=65845&idi=1 https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=65845&idi=2 http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.65845 |
| Access Level: | Acceso aberto |
| Palavra-chave: | [pt] GAS NATURAL [pt] BAGACO [pt] REAQUECIMENTO EXTERNO [pt] RESIDUO SOLIDO [pt] BIOGAS [en] NATURAL GAS [en] BAGASSE [en] EXTERNAL REHEATING [en] SOLID WASTE [en] BIOGAS |
| Resumo: | [pt] A busca global por sustentabilidade tem se caracterizado por uma tendência em viabilizar a recuperação energética de resíduos. Neste contexto, no setor sucroalcooleiro, um dos principais desafios é aproveitar, adequadamente, os resíduos gerados no processamento da cana-de-açúcar. Nesta tese, estuda-se a produção de eletricidade, a partir do bagaço e biogás da vinhaça, em usinas termelétricas que operam com ciclos combinados híbridos. Um modelo matemático e numérico, desenvolvido na plataforma Excel, é proposto para simular cinco modos de operação de ciclos combinados híbridos e calcular, simultaneamente, indicadores termodinâmicos (energéticos e exergéticos), econômicos e ambientais. Adicionalmente, a aplicabilidade dos sistemas híbridos é demonstrada para usinas alimentadas por resíduos sólidos urbanos e gás natural. O estudo considera dados da literatura e informações adquiridas durante visitas técnicas a diversas usinas no Brasil e no exterior. Uma análise paramétrica mostra a influência de temperaturas e pressões de operação dos componentes da planta em questões econômicas, ambientais e operacionais de cada setor. Os resultados indicam um aumento relativo médio de 10,3 por cento na eficiência elétrica das plantas convencionais sucroalcooleiras, considerando o caráter intermitente e as demandas energéticas do setor. Em relação à média das plantas brasileiras, as emissões de CO2eq evitadas pode ser até 23,7 por cento superior. Para usinas de resíduos sólidos urbanos, integradas a um consumo de gás natural significativamente reduzido, o aumento relativo de eficiência é superior a 26 por cento, resultando em um potencial de abatimento das emissões em torno de 272,0 ktonCO2eq/ano. Taxas de retorno superiores a 27,0 por cento são obtidas para projetos de usinas híbridas de ambos os setores. A pesquisa é inovadora ao apresentar uma aprimorada rota tecnológica para o tratamento de resíduos, permitindo reduzir a sua disposição inadequada. Além disso, os estudos podem contribuir, concomitantemente, para o aproveitamento eficiente do gás natural e da biomassa residual no Brasil, diversificando a matriz energética do país. |
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