MODELAÇÃO E SIMULAÇÃO DA REFORMAÇÃO DE METANO COM VAPOR NUM REATOR SOLAR POROSO

• Autor(a) principal: Rosa, Bruno Miguel Lula
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/158850
• topic: Reator Solar; Energia Solar Concentrada; Metano; Gás de Síntese; Reformação a Vapor; Simulações Numéricas; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica

A radiação solar, que diariamente chega à Terra, constitui uma alternativa às fontes de energia tradicionais, sendo que o seu aproveitamento é realizado de várias formas, dependendo da finalidade. Um desses modos de aproveitamento é efetuado com base na tecnologia da Energia Solar Concentrada onde é possível a obtenção de calor de altas temperaturas de modo a possibilitar a produção de eletricidade, no entanto, este também pode ser utilizado na realização de processos químicos endotérmicos tais como a reformação de metano a vapor, sendo este o foco da presente dissertação. De forma mais objetiva, no presente documento foram implementadas as equações que descrevem os fenómenos físicos e químicos inerentes ao processo químico que ocorre num reator específico para o efeito, em software adequado (STAR-CCM+), de modo a reproduzir a realidade no que diz respeito à reformação com recurso a energia solar, assim como as diferentes propriedades geométricas e termofísicas dos componentes do respetivo reator químico. Após a implementação do modelo numérico em questão, foi efetuada uma análise relativamente à influência de alguns termos da modelação matemática, tais como a difusividade, e dos parâmetros operacionais, entre eles a velocidade e temperatura de entrada do escoamento, na conversão de metano, verificando-se que foi na análise paramétrica onde se observaram diferenças mais significativas relativamente a parâmetros que caracterizam o desempenho do reator. Significa isto que, para que o processo químico seja o mais eficiente possível, é necessário garantir determinados valores do ponto de vista operacional e das características dos componentes do reator.