Avaliação da ecoeficiência da produção de biometano via biogás

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Guimarães, Giulia Alfradique Aita
Data de Publicação: 2022
Outros Autores: Duncan, Maria Eduarda de Carvalho, Lima, Matheus Antônio Gorges Leandro de Almeida
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/1/24597
Resumo: A sustentabilidade é um tema cada vez mais discutido e almejado por empresas e líderes globais. Esse fato é facilmente justificado pela necessidade de se estabelecer uma relação harmônica entre a humanidade e a natureza sem, no entanto, impactar negativamente a produção e o desenvolvimento dos países. Assim, diversas formas de energias alternativas vêm ganhando notoriedade nas últimas décadas, em especial a biomassa gerada em aterros sanitários. Desse modo, aumentar o uso do biogás proveniente desses espaços tem como principal benefício a transformação do que antes era um passivo ambiental em ativo energético. Nesse contexto, o presente trabalho propõe o estudo da ecoeficiência do processo de beneficiamento do biogás, gerado em aterros sanitários. Para isso, diferentes cenários de composição foram considerados, para a produção de biometano e CO2 líquidos via simulação computacional, utilizando o software Aspen Hysys 2.2. Realizou-se, então, a simulação dos casos propostos, assim como uma análise de sensibilidade visando determinar as condições operacionais mais adequadas para a obtenção, com menores gastos energéticos, de um produto que possa ser caracterizado e comercializado como biometano. Somado a isso, a planta de utilidades necessária à operação do processo foi desenvolvida e simulada, possibilitando o cálculo dos ecoindicadores associados a cada caso e objetivando contabilizar os impactos ambientais e econômicos através dos indicadores de emissão de CO2, consumo de água e dos custos específicos de utilidades. As simulações dos cenários propostos nas condições aprimoradas resultaram em reduções de até 79,59%, 64,27% e 62,50% dos indicadores de consumo de água, custo e emissão de CO2, respectivamente, para o cenário que considera o biogás de composição mínima de CH4. Somado a isso, os valores calculados para o Índice Comparativo de Ecoeficiência (ICE) e as áreas associadas aos gráficos de radar construídos confirmaram a constatação de que os cenários aprimorados possuem um ganho considerável em ecoeficiência com relação aos processos simulados nas condições do artigo base, atingindose valores de ICE de 86,58% e 90,85% para os casos BAT aprimorado e BMin aprimorado, respectivamente
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Nesse contexto, o presente trabalho propõe o estudo da ecoeficiência do processo de beneficiamento do biogás, gerado em aterros sanitários. Para isso, diferentes cenários de composição foram considerados, para a produção de biometano e CO2 líquidos via simulação computacional, utilizando o software Aspen Hysys 2.2. Realizou-se, então, a simulação dos casos propostos, assim como uma análise de sensibilidade visando determinar as condições operacionais mais adequadas para a obtenção, com menores gastos energéticos, de um produto que possa ser caracterizado e comercializado como biometano. Somado a isso, a planta de utilidades necessária à operação do processo foi desenvolvida e simulada, possibilitando o cálculo dos ecoindicadores associados a cada caso e objetivando contabilizar os impactos ambientais e econômicos através dos indicadores de emissão de CO2, consumo de água e dos custos específicos de utilidades. As simulações dos cenários propostos nas condições aprimoradas resultaram em reduções de até 79,59%, 64,27% e 62,50% dos indicadores de consumo de água, custo e emissão de CO2, respectivamente, para o cenário que considera o biogás de composição mínima de CH4. Somado a isso, os valores calculados para o Índice Comparativo de Ecoeficiência (ICE) e as áreas associadas aos gráficos de radar construídos confirmaram a constatação de que os cenários aprimorados possuem um ganho considerável em ecoeficiência com relação aos processos simulados nas condições do artigo base, atingindose valores de ICE de 86,58% e 90,85% para os casos BAT aprimorado e BMin aprimorado, respectivamenteSustainability is a topic increasingly discussed by companies and global leaders. This fact is easily justified by the need to establish a harmonious relationship between humanity and nature without negatively impacting the production and development of countries. Thus, lots of alternative energy forms have been gaining notoriety in recent decades, especially biomass generated in landfills. Hence, increasing the use of biogas from these spaces has the main benefit of transforming what was previously an environmental liability into an energy asset. In this context, the present paper proposes the study of the eco-efficiency of the biogas beneficiation process, generated in landfills. Different composition scenarios were considered to produce biomethane and liquid CO2 through computer simulation, using the software Aspen Hysys 2.2. The proposed cases simulation was then carried out, as well as a sensitivity analysis aimed at determining the most suitable operating conditions for obtaining, with lower energy expenditure, a product that can be characterized and marketed as biomethane. Added to this, the utility plant necessary for the operation of the process was developed and simulated, enabling the calculation of ecoindicators associated with each case and aiming to account for the environmental and economic impacts through indicators of CO2 emission, water consumption and specific utility costs. For the scenario that considers biogas from minimum CH4 composition under the improved conditions, reductions of up to 79.59%, 64.27% and 62.50% were presented in the indicators of water consumption, specific utility costs and CO2 emission, respectively. In addition, calculated values for the Eco-efficiency Comparison Index (ECI) and areas associated with the constructed radar charts confirmed the finding that the improved scenarios have a considerable eco-efficiency gain in relation to the processes simulated under the conditions of the base article, reaching ECI values of 86.58% and 90.85% for the improved BAT and improved BMin scenarios, respectively.105 f.NiteróiSoares, André von HeldPrata, Diego MartinezSoares, André von HeldPrata, Diego MartinezCoutinho, Ana Carla da Silveira Lomba Sant´AnaMonteiro, Alessandra da Rocha DuailibeGuimarães, Giulia Alfradique AitaDuncan, Maria Eduarda de CarvalhoLima, Matheus Antônio Gorges Leandro de Almeida2022-02-21T14:52:05Z2022-02-21T14:52:05Z2022-02-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfGUIMARÃES, Giulia Alfradique Aita ; DUNCAN, Maria Eduarda de Carvalho ; LIMA, Matheus Antonio Gorges Leandro de Almeida. Avaliação da ecoeficiência da produção de biometano via biogás. 2022. 105f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química)-Universidade Federal Fluminense, Escola de Engenharia, Niterói, 2022.http://app.uff.br/riuff/handle/1/24597Aluno de GraduaçãoCC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2022-02-21T14:52:09Zoai:app.uff.br:1/24597Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202024-08-19T10:46:46.996891Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false
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