Avaliação da torrefação e densificação de resíduos agrícolas no Brasil

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Fábio Teixeira Ferreira da
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/7995
Resumo: Brazil is one of the major agricultural producers in the World. This large-scale production leads to a vast amount of residues left in the field, which ultimately carry a considerable potential to produce energy vectors. Nonetheless, the energy usage of this resource face technical and logistical challenges. The torrefaction of biomass converts it into a coal-like product, while the densification concentrates its mass per unit of volume. Hence, these pretreatments simplify the bioenergy supply chain logistics. Therefore, this dissertation aims to develop a methodology to assess the benefits of torrefaction and pelletization to the syngas production from straw supply chain in Brazil. Firstly, it is calculated the primary energy potential of straws from sugarcane, soybean, maize, rice and wheat production, which is afterwards mapped over the Brazilian, determining clusters for each biomass. Then, the gasification process for each straw is simulated with different configurations of the supply chain, leading to different cases of study. Findings indicate a potential of 2.6 EJ in primary energy terms associated with the sum of all straws in Brazil and 214 PJ only for the clusters. Regarding the production chain, findings show that the combination of both torrefaction and pelletization pretreatments reduce substantially the total cost of the straw-based bioenergy supply chain, by allowing higher scales at final conversion and reducing logistical costs, especially on storage.
id UFRJ_13867d406d2e2df862d5b2eaa02adc3c
oai_identifier_str oai:pantheon.ufrj.br:11422/7995
network_acronym_str UFRJ
network_name_str Repositório Institucional da UFRJ
repository_id_str
spelling Avaliação da torrefação e densificação de resíduos agrícolas no BrasilPlanejamento energéticoBioenergiaPré-tratamento de biomassaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAOBrazil is one of the major agricultural producers in the World. This large-scale production leads to a vast amount of residues left in the field, which ultimately carry a considerable potential to produce energy vectors. Nonetheless, the energy usage of this resource face technical and logistical challenges. The torrefaction of biomass converts it into a coal-like product, while the densification concentrates its mass per unit of volume. Hence, these pretreatments simplify the bioenergy supply chain logistics. Therefore, this dissertation aims to develop a methodology to assess the benefits of torrefaction and pelletization to the syngas production from straw supply chain in Brazil. Firstly, it is calculated the primary energy potential of straws from sugarcane, soybean, maize, rice and wheat production, which is afterwards mapped over the Brazilian, determining clusters for each biomass. Then, the gasification process for each straw is simulated with different configurations of the supply chain, leading to different cases of study. Findings indicate a potential of 2.6 EJ in primary energy terms associated with the sum of all straws in Brazil and 214 PJ only for the clusters. Regarding the production chain, findings show that the combination of both torrefaction and pelletization pretreatments reduce substantially the total cost of the straw-based bioenergy supply chain, by allowing higher scales at final conversion and reducing logistical costs, especially on storage.O Brasil é um dos principais países produtores agrícolas no mundo, gerando uma grande quantidade de resíduos no campo, a qual se associa um considerável potencial de produção de vetores energéticos. Contudo, o aproveitamento desse recurso enfrenta barreiras técnicas e logísticas. A torrefação da biomassa converte-a em um produto similar ao carvão e a densificação concentra sua massa por unidade de volume, simplificando a logística da cadeia bioenergética. Nesse prisma, objetiva-se propor uma metodologia para avaliar os benefícios da torrefação e peletização de resíduos agrícolas na cadeia de suprimentos de sua gasificação. Primeiramente, o trabalho levanta os potenciais de energia primária advindos das palhas de cana-de-açúcar, soja, milho, arroz e trigo e mapeia-os sobre o território brasileiro com auxílio de ferramenta GIS, localizando clusters para cada biomassa. Após, simulam-se custos de cadeias de suprimentos para a gasificação desses resíduos com diferentes configurações, cada qual definindo um estudo de caso. Foi encontrado um potencial de 2,6 EJ de energia primária para a soma de todas as palhas nos municípios brasileiros e de 214 PJ apenas para os clusters. Na cadeia produtiva, constatou-se que o processo TOP reduz sensivelmente os custos da cadeia bioenergética de gasificação de palhas, seja por permitir ganhos de escala na conversão ou por reduzir custos logísticos, sobretudo na etapa de armazenamento.Universidade Federal do Rio de JaneiroBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaPrograma de Pós-graduação em Planejamento EnergéticoUFRJSzklo, Alexandre Salemhttp://lattes.cnpq.br/8489036725832793Pereira, Joana Correia de Oliveira de PortugalSchaeffer, RobertoSeabra, Joaquim Eugênio AbelSilva, Fábio Teixeira Ferreira da2019-05-20T18:11:38Z2023-12-21T03:02:09Z2017-02info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://hdl.handle.net/11422/7995porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJ2023-12-21T03:02:09Zoai:pantheon.ufrj.br:11422/7995Repositório InstitucionalPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestpantheon@sibi.ufrj.bropendoar:2024-11-11T16:17:44.438689Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false
dc.title.none.fl_str_mv Avaliação da torrefação e densificação de resíduos agrícolas no Brasil
title Avaliação da torrefação e densificação de resíduos agrícolas no Brasil
spellingShingle Avaliação da torrefação e densificação de resíduos agrícolas no Brasil
Silva, Fábio Teixeira Ferreira da
Planejamento energético
Bioenergia
Pré-tratamento de biomassa
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO
title_short Avaliação da torrefação e densificação de resíduos agrícolas no Brasil
title_full Avaliação da torrefação e densificação de resíduos agrícolas no Brasil
title_fullStr Avaliação da torrefação e densificação de resíduos agrícolas no Brasil
title_full_unstemmed Avaliação da torrefação e densificação de resíduos agrícolas no Brasil
title_sort Avaliação da torrefação e densificação de resíduos agrícolas no Brasil
author Silva, Fábio Teixeira Ferreira da
author_facet Silva, Fábio Teixeira Ferreira da
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Szklo, Alexandre Salem
http://lattes.cnpq.br/8489036725832793
Pereira, Joana Correia de Oliveira de Portugal
Schaeffer, Roberto
Seabra, Joaquim Eugênio Abel
dc.contributor.author.fl_str_mv Silva, Fábio Teixeira Ferreira da
dc.subject.por.fl_str_mv Planejamento energético
Bioenergia
Pré-tratamento de biomassa
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO
topic Planejamento energético
Bioenergia
Pré-tratamento de biomassa
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO
description Brazil is one of the major agricultural producers in the World. This large-scale production leads to a vast amount of residues left in the field, which ultimately carry a considerable potential to produce energy vectors. Nonetheless, the energy usage of this resource face technical and logistical challenges. The torrefaction of biomass converts it into a coal-like product, while the densification concentrates its mass per unit of volume. Hence, these pretreatments simplify the bioenergy supply chain logistics. Therefore, this dissertation aims to develop a methodology to assess the benefits of torrefaction and pelletization to the syngas production from straw supply chain in Brazil. Firstly, it is calculated the primary energy potential of straws from sugarcane, soybean, maize, rice and wheat production, which is afterwards mapped over the Brazilian, determining clusters for each biomass. Then, the gasification process for each straw is simulated with different configurations of the supply chain, leading to different cases of study. Findings indicate a potential of 2.6 EJ in primary energy terms associated with the sum of all straws in Brazil and 214 PJ only for the clusters. Regarding the production chain, findings show that the combination of both torrefaction and pelletization pretreatments reduce substantially the total cost of the straw-based bioenergy supply chain, by allowing higher scales at final conversion and reducing logistical costs, especially on storage.
publishDate 2017
dc.date.none.fl_str_mv 2017-02
2019-05-20T18:11:38Z
2023-12-21T03:02:09Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11422/7995
url http://hdl.handle.net/11422/7995
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
Brasil
Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Programa de Pós-graduação em Planejamento Energético
UFRJ
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
Brasil
Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Programa de Pós-graduação em Planejamento Energético
UFRJ
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRJ
instname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron:UFRJ
instname_str Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron_str UFRJ
institution UFRJ
reponame_str Repositório Institucional da UFRJ
collection Repositório Institucional da UFRJ
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
repository.mail.fl_str_mv pantheon@sibi.ufrj.br
_version_ 1823672609776074752