Aspectos técnicos, termoeconômicos e ecológicos da integração da produção de hidrogênio na cadeia produtiva de uma usina sucroalcooleira

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Autor(es): dc.contributorUniversidade Estadual Paulista (UNESP)-
Autor(es): dc.creatorMartinelli, Valdisley José-
Data de aceite: dc.date.accessioned2021-03-10T23:19:40Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2021-03-10T23:19:40Z-
Data de envio: dc.date.issued2017-06-19-
Data de envio: dc.date.issued2017-06-19-
Data de envio: dc.date.issued2017-04-04-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://hdl.handle.net/11449/150905-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/11449/150905-
Descrição: dc.descriptionConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)-
Descrição: dc.descriptionPós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG-
Descrição: dc.descriptionUma das grandes preocupações nos dias atuais é a obtenção de combustíveis renováveis e de aplicação economicamente viável e com práticas sustentáveis, causando o menor impacto ao ambiente. Uma opção que se enquadra nestes requisitos é a produção de hidrogênio através da reforma a vapor de etanol em usinas sucroalcooleiras, que compõe um importante setor da economia nacional e que a partir desta modificação passaria a produzir hidrogênio, além dos produtos tradicionais (açúcar, etanol, venda de excedente de eleletricidade) Este é o cenário do estudo deste trabalho, a incorporação da produção de hidrogênio pelo processo de reforma a vapor de etanol em uma usina sucroalcooleira. Primeiramente, é feita uma comparação através da análise termodinâmica (energética e exergética) entre a usina sucroalcooleira tradicional com a usina sucroalcooleira inovadora que além dos produtos tradicionais irá produzir hidrogênio. Em seguida é efetuada uma análise de engenharia econômica de modo a alocar os custos da incorporação do processo de reforma, além disso, visando determinar e quantificar as alterações nas emissões pela incorporação do novo processo, é realizada a análise ecológica do sistema. Finalmente é efetuada análise Termoeconômica (análise Funcional) da usina inovadora para determinar o custo termoeconômico da produção de hidrogênio, etanol e da venda do excedente de eletricidade. Na equação termoeconômica é incorporado o custo (crédito) da quantidade de dióxido de carbono que seria emitido caso a mesma quantidade de hidrogênio fosse produzida através do processo de reforma a vapor de gás natural, que é um combustível fóssil. É apresentada a comparação entre a receita anual da planta sem e com a produção de hidrogênio (6829,3 Nm3/h). Concluiu-se que o cenário 1é a melhor opção a ser adotada por apresentar o custo de manufatura exergética inferior ao do cenário 2. E a incorporação do processo de reforma a vapor de etanol à cadeia produtiva em uma usina sucroalcooleira agrega valor e é viável economicamente.-
Descrição: dc.descriptionOne of the major concerns nowadays is to obtain renewable and economically viable fuels with sustainable practices, with the least impact on the environment. An option that fits these requirements is the production of hydrogen through of the ethanol steam reforming process in sugarcane industry, which makes up an important sector of the national economy and that from this modification would produce hydrogen, in addition to traditional products (sugar, ethanol, surplus electricity sale) This is the study scenario of this work, the incorporation of hydrogen production by the process of reforming the ethanol steam in a sugarcane industry. Firstly, a comparison is made through thermodynamic analysis (energy and exergy) between the traditional and the innovative sugarcane industry which beyond the traditional products, it will produce hydrogen. Afterwards, an economic engineering analysis is carried out in order to allocate the costs of incorporating the reform process. In order to determine and quantify changes in emissions by incorporating the new process, ecology analysis is applied. Finally, a Thermoeconomic analysis (Functional analysis) of the innovative plant is carried out to determine the thermoeconomic cost of producing hydrogen, ethanol and the surplus electricity sale. And it was incorporated into thermoeconomic equation the cost (credit) of carbon dioxide amount that would be emitted if the same amount of hydrogen was produced by natural gas steam reforming process, which is a fossil fuel. Comparison of the annual revenue of the plant without and with hydrogen production (6829,3 Nm3/h) is presented. It was concluded that scenario 1 is the best option to be adopted since it presents the lower exergy cost than the scenario 2. And the incorporation of ethanol steam reforming process in the productive chain in a sugarcane industry adds value and is economically viable.-
Idioma: dc.languagept_BR-
Publicador: dc.publisherUniversidade Estadual Paulista (UNESP)-
Direitos: dc.rightsopenAccess-
Palavras-chave: dc.subjectHidrogênio-
Palavras-chave: dc.subjectTermoeconomia-
Palavras-chave: dc.subjectReforma a vapor-
Palavras-chave: dc.subjectEtanol-
Palavras-chave: dc.subjectUsina sucroalcooleira-
Título: dc.titleAspectos técnicos, termoeconômicos e ecológicos da integração da produção de hidrogênio na cadeia produtiva de uma usina sucroalcooleira-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional - Unesp

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