Simulação da produção de Bio-GLP por diferentes biomassas

• Autor(a) principal: Pereira, Thalita Lopes Da Silva
• Data de Publicação: 2023
• Outros Autores: Souza, Caio Christi Souza de
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: http://app.uff.br/riuff/handle/1/27530
• topic: Bio-GLP; Gaseificação; Biomassa; Bagaço de cana; Casca de café; Palha de milho; Biocombustível; Biomassa vegetal; Engenharia química; Bio-LPG; Gasification; Biomass; Sugarcane bagasse; Coffee husk; Corn straw

As matérias-primas renováveis cada vez mais ganham relevância no panorama mundial devido a fatores energéticos, ambientais e socioeconômicos. Dentre os vários tipos de combustível que já participam do vislumbre pela transição energética, o Gás Liquefeito de Petróleo (GLP) possui diversos estudos recentes desenvolvidos relacionando sua produção diretamente à utilização de matérias-primas tanto renováveis quanto recicláveis. Imerso nessa logística, o Bio-GLP – composto majoritariamente por biobutano e biopropano – já pode atualmente ser produzido a partir de materiais residuais e como subproduto da produção do diesel verde, tendo, todavia, em vista que seu mais interessante potencial de produção é baseado na gaseificação da biomassa e posterior síntese do combustível a partir do gás de síntese. O Brasil é um dos maiores produtores de alimentos do mundo, tendo consequentemente uma grande parte de sua economia voltada para o setor agrícola; tendo que lidar com tudo que advém dessa superprodução e que tem baixo valor agregado, incluindo resíduos como o bagaço da cana, a casca do café e a palha do milho. Tendo em vista que a produção de cana-de-açúcar, café e milho são alguns dos exemplos mais relevantes de culturas agrícolas nacionais, é interessante que seus resíduos sejam amplamente aproveitados como matéria-prima para a geração de energia renovável e menos poluente. O objetivo deste trabalho é simular a produção do Bio-GLP a partir da gaseificação dos três resíduos agroindustriais supracitados (bagaço de cana, casca de café e palha de milho) numa planta multipropósito a partir da Síntese Direta. Para a etapa de gaseificação das diferentes biomassas, o gaseificador foi simulado por meio de minimização da energia livre de Gibbs com restrição de equilíbrio. Também foram realizados o dimensionamento dos equipamentos e a análise da viabilidade econômica do processo, dividida em quatro estudos de caso. O cenário A considerando a planta-base padrão; o cenário B fazendo um escalonamento da planta para uma maior vazão de entrada de matéria-prima e consequentemente aumento da produção; o cenário C considerando uma redução do custo de eletricidade na planta escalonada; e o cenário D propondo uma alternativa para redução do custo da energia elétrica deixando-o praticamente nulo. Em todos os cenários foi-se variando o custo de GLP afim de se obter um preço de equilíbrio do produto e o payback em 5 anos. Desta forma, a viabilidade do projeto fica condicionada as alterações da produtividade do projeto e as mudanças do custo de eletricidade e GLP, podendo ser obtido fluxo de caixa positivo a partir do 5° ano de operação.