Avaliação termodinâmica e ambiental de complexos integrados de biorrefinarias que utilizam cana e palma.

• Autor(a) principal: BATLLE, Eric Alberto Ocampo
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
• Texto Completo: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2361
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA; Cana-de-açúcar; Palma de azeite; Biorrefinarias; Análise do ciclo de vida; Análise termodinâmica

O presente trabalho objetivou realizar uma avalição Termodinâmica e Ambiental de complexos integrados de biorrefinarias que utilizam cana-de-açúcar e palma africana (Elaeis guineensis) para as condições brasileiras. Para tal, foram propostos quatro estudos de casos, localizado nas regiões Norte ou Nordeste, visto que nestas regiões existem mais de 31 milhões de hectares de terras degradadas que possuem as caraterísticas edafoclimáticas favoráveis para o cultivo das culturas de cana e palma. O caso base (C-I) foi concebido com o intuito de ser uma referência para os demais estudos, em este não existe nenhum tipo de integração (industrial ou agrícola) e encontra-se composto por (i) uma usina de açúcar e álcool, (ii) uma planta de extração de óleo de palma, (iii) uma planta de refinação e transesterificação de óleo palma e (iv) um sistema de cogeração, já nos estudos de casos subsequentes existe uma integração agrícola e industrial, sendo que no caso II é incorporada uma planta de etanol 2G, enquanto que no caso III foi incorporado uma planta de metanol 2G e o caso IV é uma extensão do caso III, donde foram aplicados conceitos avançados de cogeração, especificamente a tecnologia BIG/GT (Biomass Integrated Gasifier-Gas Turbine). Para a avaliação dos estudos sob o ponto de vista termodinâmico e ambiental, foi utilizada a ACV e indicadores de desempenho baseados na 1a e 2a Lei da Termodinâmica. Os resultados obtidos da avaliação termodinâmica expõem a vantagem de obter um maior portfolio energético a partir de diversas matérias primas (cana-de-açúcar e palma), sendo que C-IV destaca-se perante os outros, já que tem um desempenho superior na ηGlo (53,4%), Iexced (86,6 kWh/tMP), σMP (257 GJ/ha-ano) e ηexe (62,7%), pelo fato de integrar a tecnologia de gaseificação e turbina a gás (BIG/GT), verificando o atrativo que é para as agroindústrias. Enquanto que os resultados obtidos na ACV mostraram os potenciais benefícios ambientais que traz a substituição total do diesel fóssil pelo biodiesel (seja etílico ou metílico), tanto na cultura de cana como na de palma, possibilitando a redução do consumo de energia fóssil em 74,7% (cana) e 64,8% (palma) pela rota etílica ou 79,6% (cana) e 69,2% (palma) pela rota metílica. Consequentemente, se poderia atingir um aumento na Relação energética liquida (NER) de até 9 unidades e uma Eficiência energética do ciclo de vida (LCEE) de até 18,4% do bioetanol de cana