Modelagem de um processo térmico de dessalinização solar por umidificação e desumidificação

• Autor(a) principal: Bruno Lacerda de Oliveira Campos
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/32398
• topic: Dessalinização solar; Umidificação-desumidificação; Modelo matemático; Estimação de parâmetros; Engenharia química; Dessalinização da água; Modelos matemáticos

Devido a fatores como o aquecimento global, o crescimento populacional e a degradação do meio ambiente, o acesso à água potável tem se tornado um problema em muitas regiões do planeta, especialmente onde o clima é seco. No Brasil, já há uma planta de dessalinização em operação em Fernando de Noronha para suprir a demanda de água potável, bem como outras em fase de projeto em Fortaleza, Cubatão e Sergipe. A dessalinização solar por umidificação-desumidificação é um método cuja fonte energética é limpa e renovável, sendo uma alternativa interessante para a purificação de água salgada ou salobra para consumo humano. Os trabalhos de modelagem desse sistema podem ser divididos em dois grupos: aqueles que consideram ar saturado em todo o sistema e aqueles que não adotam essa consideração e elaboram um modelo mais complexo. Nesse trabalho, propõe-se empregar essas duas estratégias para o desenvolvimento de modelos desse processo. Tais modelos possuem parâmetros a serem estimados a partir de dados experimentais da literatura. Os resultados de predição de produção de destilado dos dois modelos desenvolvidos apresentaram erros médios 48% e 61% menores que os reportados na literatura, sendo que o modelo que considera saturação em apenas uma das correntes de ar foi o mais eficaz, tornando-o o modelo recomendado para cálculos de projeto, otimização, análises de sensibilidades, entre outros. De acordo com a análise de sensibilidade de parâmetros de entrada na produção de destilado, as seguintes variações geraram aumento significativo na vazão de destilado: aumento na taxa de calor efetiva absorvida no coletor solar, aumento nas alturas do condensador e umidificador, aumento na temperatura da água do mar de alimentação e decréscimo na vazão de água do mar de alimentação. Verificou-se que o aumento conjunto das colunas de umidificação e condensação gera maior ganho na produção de destilado que um aumento em apenas uma das colunas.