Desempenho exergético e emissões de gases de efeito estufa no uso do biocarvão no setor sucroenergético

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Araújo Júnior, Jair Dinoah de
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/37572
Resumo: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2019.
id UNB_7ea32a68a4ff3aaac228fc9a006bdd1d
oai_identifier_str oai:repositorio2.unb.br:10482/37572
network_acronym_str UNB
network_name_str Repositório Institucional da UnB
repository_id_str
spelling Araújo Júnior, Jair Dinoah deOliveira, Sérgio Botelho deCaldeira-Pires, Armando de Azevedo2020-04-22T14:10:36Z2020-04-22T14:10:36Z2020-04-222019-08-12ARAÚJO JÚNIOR, Jair Dinoah de. Desempenho exergético e emissões de gases de efeito estufa no uso do biocarvão no setor sucroenergético. 2019. xviii, 161 f., il. Tese (Doutorado em Ciências Mecânicas)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.https://repositorio.unb.br/handle/10482/37572Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2019.A perda da qualidade da energia ao longo de um processo qualquer pode ser avaliada pela grandeza termodinâmica relacionada ao desempenho entrópico, a exergia, definida como o trabalho máximo que pode ser obtido de um sistema desde seu estado inicial até atingir o estado final, caracterizado pelo equilíbrio termodinâmico com o ambiente. Após nortear melhorias em equipamentos e processos pós crise do petróleo da década de 70, hoje consolidada nestes termos a exergia tem demonstrado ser também um indicador ambiental, ao quantificar o uso de recursos, renováveis ou não, em processos quaisquer. Ao tratar fluxos de massa e de energia com a mesma unidade de energia, que é a exergia Joules, esta grandeza possui vantagens em relação a outros indicadores de desempenho ambiental, porém relacioná-la com a tradicional metologia da ACV (Avaliação do Ciclo de Vida) mesmo que somente no indicador referente às emissões de gases de efeito estufa (GEE) não é tão simples. Trabalhando com três tipos de exergia em dois cenários, o primeiro, de referência, sem uso do biocarvão e o segundo ao retornar este produto ao solo agrícola, trouxe para à exergia CEENE (Cumulative Exergy Extraction from the Natural Environment) os seguintes resultados: a) com o uso do biocarvão houve um aumento na produtividade da cana-de-açúcar em 10% e b) redução das emissões de óxido nitroso em 27%. Essas mudanças resultaram em alterações entre os cenários 1 e 2, reduzindo a exergia destruída (CEENE) de 390 para 355 MJ/MJ de etanol (9,0%) e uma diminuiçãodas emissões de GEE de 11,8 para 11,0 g de CO2 equivalente / MJ etanol (6,8%). A análise de sensibilidade, além de trazer uma equação que relaciona a exergia com as emissões, mostrou a produtividade ser bastante sensível, onde a exergia mostrou uma sensibilidade de -0,49, e as emissões totais este valor é ligeiramente inferior, -0,41. Especificamente para as emissões de N2O no solo, a sensibilidade da exergia foi quase nula e referente às emissões foi de 0,077. Seja com o uso da eficiência exergética CEENE ou Breeding, usando estes mesmos indicadores, houve resultados equivalentes, porém, por abranger de maneira mais sensível demais indicadores, a exergia Breeding é vista como a mais adequada para quantificar emissões bem como a razão exergia-emissões na bioenergia.The loss of energy quality throughout any process can be evaluated by thermodynamic magnitude related to entropic performance, the exergy, defined as the maximum work that can be obtained from a system from its initial state to its final state, characterized by thermodynamic equilibrium with the environment. After guiding improvements in equipment and processes following the oil crisis of the 1970s, exergy has also been shown to be an environmental indicator in quantifying the use of resources, renewable or otherwise, in any processes. Expanding this initial achievement, exergy has also proved to be an environmental indicator, quantifying the use of renewable and non-renewable resources in any process. In dealing with mass and energy flows with the same energy unit, which is the Joules exergy, this greatness has advantages over other environmental performance indicators, but relates it to the traditional LCA (Life Cycle Assessment) even though only the indicator on greenhouse gas (GHG) emissions is not so simple. Working with three types of exergy in two scenarios, the first one, reference, without the use of biochar and the second when returning this product to the agricultural soil, brought to the exergy CEENE (Cumulative Exergy Extraction from the Natural Environment) the following results. With the use of biocarbon there was an increase in the productivity of sugarcane by 10% and a reduction of nitrous oxide emissions by 27%. These changes resulted in changes between Scenarios 1 and 2, reducing the destroyed exergy (CEENE) from 390 to 355 MJ / MJ of ethanol (9.0%) and a decrease in GHG emissions from 11.8 to 11.0 g of CO2- equivalent / MJ ethanol (6.8%). The sensitivity analysis, in addition to bringing an equation that relates the exergy to the emissions, showed the productivity to be quite sensitive, where the exergy showed a sensitivity of -0.49, and the total emissions this value is slightly lower, -0.41. Specifically for the N2O emissions in the soil, the exergy sensitivity was almost nil and the emissions were 0.077. With the use of the exergetic efficiency CEENE or Breeding, using these same indicators, there were equivalent results, however, since it includes a more sensitive indicator, Breeding exergy can be considered the most adequate to quantify emissions as well as the ratio exergy-emissions in bioenergy.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Mecânica (FT ENM)Programa de Pós-Graduação em Ciências MecânicasA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessDesempenho exergético e emissões de gases de efeito estufa no uso do biocarvão no setor sucroenergéticoExergetic performance and greenhouse gas emissions in the use of biochar in the sucroenergy sectorinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisAvaliação de Ciclo de Vida (ACV)BiocarvãoBioenergiaExergiaGases - efeito estufaporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain671http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/37572/2/license.txtbacfee268cc5d4f6aaa2e6e0066d38f5MD52open accessORIGINAL2019_JairDinoahdeAraújoJúnior.pdf2019_JairDinoahdeAraújoJúnior.pdfapplication/pdf2247498http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/37572/1/2019_JairDinoahdeAra%c3%bajoJ%c3%banior.pdf368e3060d0d3cf529db0776ad56131f7MD51open access10482/375722024-02-08 18:43:28.938open accessoai:repositorio2.unb.br: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Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestopendoar:2024-02-08T21:43:28Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Desempenho exergético e emissões de gases de efeito estufa no uso do biocarvão no setor sucroenergético
dc.title.alternative.pt_BR.fl_str_mv Exergetic performance and greenhouse gas emissions in the use of biochar in the sucroenergy sector
title Desempenho exergético e emissões de gases de efeito estufa no uso do biocarvão no setor sucroenergético
spellingShingle Desempenho exergético e emissões de gases de efeito estufa no uso do biocarvão no setor sucroenergético
Araújo Júnior, Jair Dinoah de
Avaliação de Ciclo de Vida (ACV)
Biocarvão
Bioenergia
Exergia
Gases - efeito estufa
title_short Desempenho exergético e emissões de gases de efeito estufa no uso do biocarvão no setor sucroenergético
title_full Desempenho exergético e emissões de gases de efeito estufa no uso do biocarvão no setor sucroenergético
title_fullStr Desempenho exergético e emissões de gases de efeito estufa no uso do biocarvão no setor sucroenergético
title_full_unstemmed Desempenho exergético e emissões de gases de efeito estufa no uso do biocarvão no setor sucroenergético
title_sort Desempenho exergético e emissões de gases de efeito estufa no uso do biocarvão no setor sucroenergético
author Araújo Júnior, Jair Dinoah de
author_facet Araújo Júnior, Jair Dinoah de
author_role author
dc.contributor.advisorco.none.fl_str_mv Oliveira, Sérgio Botelho de
dc.contributor.author.fl_str_mv Araújo Júnior, Jair Dinoah de
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Caldeira-Pires, Armando de Azevedo
contributor_str_mv Caldeira-Pires, Armando de Azevedo
dc.subject.keyword.pt_BR.fl_str_mv Avaliação de Ciclo de Vida (ACV)
Biocarvão
Bioenergia
Exergia
Gases - efeito estufa
topic Avaliação de Ciclo de Vida (ACV)
Biocarvão
Bioenergia
Exergia
Gases - efeito estufa
description Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2019.
publishDate 2019
dc.date.submitted.none.fl_str_mv 2019-08-12
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2020-04-22T14:10:36Z
dc.date.available.fl_str_mv 2020-04-22T14:10:36Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2020-04-22
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv ARAÚJO JÚNIOR, Jair Dinoah de. Desempenho exergético e emissões de gases de efeito estufa no uso do biocarvão no setor sucroenergético. 2019. xviii, 161 f., il. Tese (Doutorado em Ciências Mecânicas)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.unb.br/handle/10482/37572
identifier_str_mv ARAÚJO JÚNIOR, Jair Dinoah de. Desempenho exergético e emissões de gases de efeito estufa no uso do biocarvão no setor sucroenergético. 2019. xviii, 161 f., il. Tese (Doutorado em Ciências Mecânicas)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.
url https://repositorio.unb.br/handle/10482/37572
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.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UnB
instname:Universidade de Brasília (UnB)
instacron:UNB
instname_str Universidade de Brasília (UnB)
instacron_str UNB
institution UNB
reponame_str Repositório Institucional da UnB
collection Repositório Institucional da UnB
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/37572/2/license.txt
http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/37572/1/2019_JairDinoahdeAra%c3%bajoJ%c3%banior.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv bacfee268cc5d4f6aaa2e6e0066d38f5
368e3060d0d3cf529db0776ad56131f7
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1803573433714343936

Registros relacionados