Potencial do ceará para obtenção de hidrogênio verde via eletrólise da água residual através da energia eólica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Sousa, Lara Maria Sales dos Santos
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
dARK ID: ark:/83112/001300000msgh
Texto Completo: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/68686
Resumo: Much of the world's energy produced through fossil fuels, which is the temperature, the measurement of greenhouse gases and in turn, does not refer to that the focus of global initiative to increase the Earth's rise. Green hydrogen appears as an important element for environmental impacts, since its economy can occur through the electrolytic processes in water using renewable energy sources. In this work, an analysis of the potential for generating green hydrogen was carried out through a source of electricity: a wind energy that will work as a propellant for an alkaline electrolysis water system using Sewage Treatment Stations in the state of Ceará. In sequence, the amount of treated wastewater in the state was estimated, which was 11,629.40 L/h and the potential wind state, with the Ceará Wind and Solar Atlas, which was 362,162 GWh generated annually. The wastewater available in Ceará was assumed to have all processing capacity: cooling water and water for the production of this chemical element, an estimated production of hydrogen per hour. Finally, an analysis was carried out in order to evaluate the production of green hydrogen from energy and economic wastewater and a value between US$ and US$ 2.01/kg was analyzed. It was concluded that the costs have the ability to be reduced with a lower cost of electricity supply and lower interest rates, in addition to the possibility of residual water being offered free of charge by the energy concessionaire. In this way, the purpose of this study was concluded that it is the evaluation of the hydrogen potential of Ceará for the generation of green hydrogen through two parameters (wastewater and wind energy) and, according to the analysis carried out, there are sufficient resources for the implementation of this technology, since, possibly, an electrolyser plant will not be installed to use all the residual water resource available in the state.
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In sequence, the amount of treated wastewater in the state was estimated, which was 11,629.40 L/h and the potential wind state, with the Ceará Wind and Solar Atlas, which was 362,162 GWh generated annually. The wastewater available in Ceará was assumed to have all processing capacity: cooling water and water for the production of this chemical element, an estimated production of hydrogen per hour. Finally, an analysis was carried out in order to evaluate the production of green hydrogen from energy and economic wastewater and a value between US$ and US$ 2.01/kg was analyzed. It was concluded that the costs have the ability to be reduced with a lower cost of electricity supply and lower interest rates, in addition to the possibility of residual water being offered free of charge by the energy concessionaire. In this way, the purpose of this study was concluded that it is the evaluation of the hydrogen potential of Ceará for the generation of green hydrogen through two parameters (wastewater and wind energy) and, according to the analysis carried out, there are sufficient resources for the implementation of this technology, since, possibly, an electrolyser plant will not be installed to use all the residual water resource available in the state.Grande parte da energia mundial é produzida através de combustíveis fósseis, o que acarreta a liberação de gases de efeito estufa, e por sua vez, no aquecimento global que o foco de iniciativas para redução do aumento da temperatura na Terra. O hidrogênio verde surge como um elemento importante para redução dos impactos ambientais, uma vez que sua produção pode ocorrer através de processos eletrolíticos da água alimentados por fontes renováveis de energia. Neste trabalho, foi realizada uma análise do potencial de geração do hidrogênio verde através de uma fonte de eletricidade renovável: a energia eólica que funcionará como propulsora de um sistema de eletrólise alcalina utilizando água proveniente de Estações de Tratamento de Esgoto no estado do Ceará. Em sequência, foi estimado a quantidade de água residual tratada no estado que foi de 11.629.440 L/h e o potencial eólico, de acordo com o Atlas Eólico e Solar do Ceará, que foi de 362.162 GWh gerados anualmente. Admitiu-se que toda a água residual disponível no Ceará será dividida em: água de resfriamento e água de processo para produção deste elemento químico, foi estimada a capacidade de produção de 11.618.370 Nm³ de hidrogênio por hora. Por fim, foi realizada uma análise econômica, de modo a avaliar os custos que envolvem a produção do hidrogênio verde a partir da água residual e da energia eólica e foi obtido um valor entre US$ 2,44/kg e US$ 2,701/kg. Concluiu-se que, os custos têm capacidade de serem reduzidos com um fornecimento de energia elétrica menos custoso e taxas de juros mais baixas, além da possibilidade de a água residual ser ofertada de forma gratuita pela concessionária. Dessa forma, o propósito deste estudo foi concluído que é a avaliação do potencial do Ceará para geração de hidrogênio verde através de dois parâmetros (água residual e energia eólica) e, de acordo com a análise realizada, há recursos suficientes para implementação desta tecnologia, uma vez que, possivelmente, não será instalada uma planta eletrolisadora visando a utilização de todo o recurso eólico e de água residual disponível no estado.Lobo, Fernanda LeiteSousa, Lara Maria Sales dos Santos2022-10-06T13:19:30Z2022-10-06T13:19:30Z2022info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfSOUSA, Lara Maria Sales dos Santos. Potencial do ceará para obtenção de hidrogênio verde via eletrólise da água residual através da energia eólica. 2022. 75 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Energias Renováveis) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022.http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/68686ark:/83112/001300000msghporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-10-06T13:19:49Zoai:repositorio.ufc.br:riufc/68686Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2024-09-11T18:42:00.138870Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
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