Avaliação do ciclo de vida (ACV) da produção de bioetanol hidratado em pequena escala: abrangência agrícola e industrial

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Brondani, Michel
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Manancial - Repositório Digital da UFSM
Texto Completo: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/7983
Resumo: The state of Rio Grande do Sul (RS) produces little of the ethanol consumed because of edaphoclimatic conditions that preclude the extensive agricultural production and the consequent construction and operation of large distilleries. However, small-scale distilleries may supply, in part, this ethanol for consumption through production with sugarcane. The Life Cycle Assessment (LCA) and Energy Efficiency Analysis were performed to evaluate small-scale ethanol production considering the individual step and the overall analysis. The main results of the LCA were given in terms of environmental impacts and damage according to Eco-Indicator 99 assessment method, and demonstrated that nitrogen- and phosphorus- rich fertilizers along with herbicide and limestone were responsible for major environmental damage during the agricultural step, while the use of equipments and electricity had major impacts in industrial step. The agricultural step showed high energy efficiency (9.98-19.03 - energy in/energy out ratio) while the industrial stage showed energy efficiency of 0.86-0.87 and 0.20-0.21 with and without bagasse energy credits, respectively. In the overall analysis, the industrial step showed higher impacts and damages. Small-scale ethanol production chain presented energy efficiency (2.59-2.92) with bagasse energy credits. Otherwise the process could be energetically inefficient (0.61-0.69). Construction of the small-scale distillery and acquisition/sizing of equipment based on the availability of raw material supply are actions to avoid energy losses and environmental damage. The LCA was also used to evaluate, environmentally, the production of two types of distillation columns (tray type and mixed type) for continuous production of hydrous ethanol to indicate the model less impact on the environment. The results showed that the production of mixed distillation column generates lower contributions of impact to the environment, therefore their choice for installation in small-scale is indicated in terms of mitigating environmental impacts.
id UFSM_8a1e3864e0a9186fdb1501f71eaa2282
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsm.br:1/7983
network_acronym_str UFSM
network_name_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository_id_str
spelling Avaliação do ciclo de vida (ACV) da produção de bioetanol hidratado em pequena escala: abrangência agrícola e industrialLife cycle assessment (LCA) of production bioethanol hydrous at small-scale: scope agricultural and industrialAvaliação do ciclo de vidaEficiência energéticaBioetanol hidratadoPequena escalaLife cycle assessmentEnergy efficiencyProduction bioethanolSmall-scaleCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAOThe state of Rio Grande do Sul (RS) produces little of the ethanol consumed because of edaphoclimatic conditions that preclude the extensive agricultural production and the consequent construction and operation of large distilleries. However, small-scale distilleries may supply, in part, this ethanol for consumption through production with sugarcane. The Life Cycle Assessment (LCA) and Energy Efficiency Analysis were performed to evaluate small-scale ethanol production considering the individual step and the overall analysis. The main results of the LCA were given in terms of environmental impacts and damage according to Eco-Indicator 99 assessment method, and demonstrated that nitrogen- and phosphorus- rich fertilizers along with herbicide and limestone were responsible for major environmental damage during the agricultural step, while the use of equipments and electricity had major impacts in industrial step. The agricultural step showed high energy efficiency (9.98-19.03 - energy in/energy out ratio) while the industrial stage showed energy efficiency of 0.86-0.87 and 0.20-0.21 with and without bagasse energy credits, respectively. In the overall analysis, the industrial step showed higher impacts and damages. Small-scale ethanol production chain presented energy efficiency (2.59-2.92) with bagasse energy credits. Otherwise the process could be energetically inefficient (0.61-0.69). Construction of the small-scale distillery and acquisition/sizing of equipment based on the availability of raw material supply are actions to avoid energy losses and environmental damage. The LCA was also used to evaluate, environmentally, the production of two types of distillation columns (tray type and mixed type) for continuous production of hydrous ethanol to indicate the model less impact on the environment. The results showed that the production of mixed distillation column generates lower contributions of impact to the environment, therefore their choice for installation in small-scale is indicated in terms of mitigating environmental impacts.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorO estado do Rio Grande do Sul (RS) produz pouco do etanol consumido por causa de condições edafoclimáticas que impedem a produção agrícola extensiva e a consequente construção e operação de grandes usinas. No entanto, pequenas destilarias podem fornecer, em parte, este etanol para consumo através da produção a partir de cana-de-açúcar. A Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) e a Análise de Eficiência Energética foram realizadas para avaliar a produção de etanol em pequena escala, considerando cada etapa individual e a análise global. Os principais resultados da ACV foram dados em termos de impactos e danos ambientais de acordo com o método de avaliação de impacto Eco-Indicador 99, e demonstrou que o uso de fertilizantes ricos em nitrogênio e fósforo juntamente com o uso de herbicida e calcário foram responsáveis por maior parte dos impactos ambientais na etapa agrícola enquanto o uso de equipamentos e eletricidade tiveram grandes impactos na etapa industrial. A etapa agrícola apresentou alta eficiência energética (9,98-19,03 - razão energia saída/energia entrada), enquanto a fase industrial mostrou eficiência energética de 0,86-0,87 e 0,20-0,21 com e sem créditos de energia do bagaço, respectivamente. Na análise global, a etapa industrial mostrou maiores impactos e danos. A cadeia produtiva de etanol em pequena escala apresentou eficiência energética (2,59-2,92) com créditos de energia do bagaço. Caso contrário, o processo pode ser energeticamente ineficiente (0,61-0,69). A construção da microdestilaria e aquisição/dimensionamento dos equipamentos com base na disponibilidade de matéria-prima de alimentação são ações para evitar perdas de energia e danos ambientais. A ACV também foi usada para avaliar, ambientalmente, a produção de dois tipos de colunas de destilação (tipo pratos ou bandejas e tipo mista) para produção contínua de etanol hidratado visando indicar o modelo de menor impacto sobre o meio ambiente. Os resultados mostraram que a produção de coluna destilação mista gera menores contribuições de impacto ao meio ambiente, por isso, a sua escolha para instalação em uma microdestilaria é indicado em termos de mitigação de impactos ambientais.Universidade Federal de Santa MariaBREngenharia de ProcessosUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de ProcessosHoffmann, Ronaldohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783142H3Bertuol, Daniel Assumpçãohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4773021H6Silva, Orlando Cristiano dahttp://lattes.cnpq.br/9580759108771841Brondani, Michel2015-03-172015-03-172014-03-07info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfBRONDANI, Michel. LIFE CYCLE ASSESSMENT (LCA) OF PRODUCTION BIOETHANOL HYDROUS AT SMALL-SCALE: SCOPE AGRICULTURAL AND INDUSTRIAL. 2014. 132 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2014.http://repositorio.ufsm.br/handle/1/7983porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2022-03-08T18:26:25Zoai:repositorio.ufsm.br:1/7983Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2022-03-08T18:26:25Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
dc.title.none.fl_str_mv Avaliação do ciclo de vida (ACV) da produção de bioetanol hidratado em pequena escala: abrangência agrícola e industrial
Life cycle assessment (LCA) of production bioethanol hydrous at small-scale: scope agricultural and industrial
title Avaliação do ciclo de vida (ACV) da produção de bioetanol hidratado em pequena escala: abrangência agrícola e industrial
spellingShingle Avaliação do ciclo de vida (ACV) da produção de bioetanol hidratado em pequena escala: abrangência agrícola e industrial
Brondani, Michel
Avaliação do ciclo de vida
Eficiência energética
Bioetanol hidratado
Pequena escala
Life cycle assessment
Energy efficiency
Production bioethanol
Small-scale
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO
title_short Avaliação do ciclo de vida (ACV) da produção de bioetanol hidratado em pequena escala: abrangência agrícola e industrial
title_full Avaliação do ciclo de vida (ACV) da produção de bioetanol hidratado em pequena escala: abrangência agrícola e industrial
title_fullStr Avaliação do ciclo de vida (ACV) da produção de bioetanol hidratado em pequena escala: abrangência agrícola e industrial
title_full_unstemmed Avaliação do ciclo de vida (ACV) da produção de bioetanol hidratado em pequena escala: abrangência agrícola e industrial
title_sort Avaliação do ciclo de vida (ACV) da produção de bioetanol hidratado em pequena escala: abrangência agrícola e industrial
author Brondani, Michel
author_facet Brondani, Michel
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Hoffmann, Ronaldo
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783142H3
Bertuol, Daniel Assumpção
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4773021H6
Silva, Orlando Cristiano da
http://lattes.cnpq.br/9580759108771841
dc.contributor.author.fl_str_mv Brondani, Michel
dc.subject.por.fl_str_mv Avaliação do ciclo de vida
Eficiência energética
Bioetanol hidratado
Pequena escala
Life cycle assessment
Energy efficiency
Production bioethanol
Small-scale
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO
topic Avaliação do ciclo de vida
Eficiência energética
Bioetanol hidratado
Pequena escala
Life cycle assessment
Energy efficiency
Production bioethanol
Small-scale
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO
description The state of Rio Grande do Sul (RS) produces little of the ethanol consumed because of edaphoclimatic conditions that preclude the extensive agricultural production and the consequent construction and operation of large distilleries. However, small-scale distilleries may supply, in part, this ethanol for consumption through production with sugarcane. The Life Cycle Assessment (LCA) and Energy Efficiency Analysis were performed to evaluate small-scale ethanol production considering the individual step and the overall analysis. The main results of the LCA were given in terms of environmental impacts and damage according to Eco-Indicator 99 assessment method, and demonstrated that nitrogen- and phosphorus- rich fertilizers along with herbicide and limestone were responsible for major environmental damage during the agricultural step, while the use of equipments and electricity had major impacts in industrial step. The agricultural step showed high energy efficiency (9.98-19.03 - energy in/energy out ratio) while the industrial stage showed energy efficiency of 0.86-0.87 and 0.20-0.21 with and without bagasse energy credits, respectively. In the overall analysis, the industrial step showed higher impacts and damages. Small-scale ethanol production chain presented energy efficiency (2.59-2.92) with bagasse energy credits. Otherwise the process could be energetically inefficient (0.61-0.69). Construction of the small-scale distillery and acquisition/sizing of equipment based on the availability of raw material supply are actions to avoid energy losses and environmental damage. The LCA was also used to evaluate, environmentally, the production of two types of distillation columns (tray type and mixed type) for continuous production of hydrous ethanol to indicate the model less impact on the environment. The results showed that the production of mixed distillation column generates lower contributions of impact to the environment, therefore their choice for installation in small-scale is indicated in terms of mitigating environmental impacts.
publishDate 2014
dc.date.none.fl_str_mv 2014-03-07
2015-03-17
2015-03-17
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 BRONDANI, Michel. LIFE CYCLE ASSESSMENT (LCA) OF PRODUCTION BIOETHANOL HYDROUS AT SMALL-SCALE: SCOPE AGRICULTURAL AND INDUSTRIAL. 2014. 132 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2014.
http://repositorio.ufsm.br/handle/1/7983
identifier_str_mv BRONDANI, Michel. LIFE CYCLE ASSESSMENT (LCA) OF PRODUCTION BIOETHANOL HYDROUS AT SMALL-SCALE: SCOPE AGRICULTURAL AND INDUSTRIAL. 2014. 132 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2014.
url http://repositorio.ufsm.br/handle/1/7983
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.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
BR
Engenharia de Processos
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
BR
Engenharia de Processos
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Manancial - Repositório Digital da UFSM
instname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron:UFSM
instname_str Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron_str UFSM
institution UFSM
reponame_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
collection Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository.name.fl_str_mv Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
repository.mail.fl_str_mv atendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com
_version_ 1805922142587453440