Celulas a combustivel a gas de biomassa : modelagem de sistemas e comparação com turbinas a gas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Sordi, Alexandre
Data de Publicação: 2007
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605584
Resumo: Orientador: Ennio Peres da Silva
id UNICAMP-30_59416ce6a2ee0fab33667c5843aa43ad
oai_identifier_str oai::408800
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Celulas a combustivel a gas de biomassa : modelagem de sistemas e comparação com turbinas a gasFuel cell to biomass gas : modelling of systems and comparison with gas turbinesHidrogênioBiomassaCélulas a combustívelTermodinâmicaTermodinâmica - Métodos de simulaçãoHydrogenBiomass gasFuel cellThermodynamicsSimulationOrientador: Ennio Peres da SilvaTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecanicaResumo: O objetivo desse trabalho foi a modelagem de sistemas de células a combustível (CaCs) operando com o gás de gaseificação de biomassa. Dois tipos de CaCs foram consideradas no estudo: a PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell) e a SOFC (Solide Oxide Fuel Cell). A primeira opera com hidrogênio de alta pureza e a concentração permissível de monóxido de carbono no gás combustível é de 10 _mol.mol-1; então, o sistema deve conter módulos de reforma e purificação da mistura gasosa. A segunda, devido à alta temperatura de operação, pode usar a mistura gasosa diretamente sem restrição quanto ao monóxido de carbono. A metodologia consistiu na análise termodinâmica dos sistemas modelados, visando determinar as irreversibilidades nos processos e as eficiências de primeira e segunda lei; isto foi feito considerando misturas gasosas produzidas por diferentes processos de gaseificação. O estudo demonstrou a importância de um reator de reforma para o desempenho exergético do sistema PEMFC. Neste, respectivamente as eficiências de primeira e de segunda lei variaram de 39% a 41% e de 26% a 31%, a máxima eficiência de segunda lei ocorre quando o gás de gaseificação apresenta menor fração molar de nitrogênio. Para o sistema SOFC as respectivas eficiências variaram de 48% a 51% e de 34% a 39%. A comparação com o sistema de turbina a gás demonstrou que este é superior em eficiência quando opera em ciclo STIG e o reator de gaseificação é pressurizado. Por outro lado o sistema SOFC é o mais eficiente se as turbinas operarem em ciclo simples e com gaseificador pressurizadoAbstract: The objective of this work was to model fuel cell systems with biomass gasification gas. Two types of fuel cells were considered in the study: PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell) and SOFC (Solide Oxide Fuel Cell). The first uses high-purity hydrogen and the maximum carbon monoxide concentration in the fuel gas it is 10 _mol.mol-1. Therefore, it should have systems of reforming and purification of the gaseous mixture. The other, due to the operating temperature, uses directly the gaseous mixture without restriction to the carbon monoxide. The methodology has consisted in a thermodynamic analysis of modeled systems, seeking to determine irreversibility¿s in the processes and first and second law efficiencies, is this was made considering gaseous mixtures produced by different gasification processes. The study has demonstrated the reformer importance for exergetic performance of PEMFC system. In this, respectively the first and second law efficiencies ranging from 39% to 41% and from 26% to 31%, the maximum second law efficiency is accomplished when gasificaion gas is composed to smaller molar fraction of nitrogen. For SOFC system the respective efficiencies ranging from 48% to 51% and from 34% to 39%. The comparison with gas turbine system has demonstrated that these is superior in efficiency when operates at STIG cycle and the gasification reactor is pressurized. On the other hand SOFC system is more efficient if gas turbines operate in simple cycle and with pressurized gasification reactorDoutoradoPlanejamento de Sistemas EnergéticosDoutor em Engenharia Mecânica[s.n.]Silva, Ennio Peres da, 1956-Neves Júnior, Newton PimentaLlagostera Beltran, Jorge IsaiasWalter, Arnaldo César da SilvaSouza, Samuel Nelson Melegari deUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSordi, Alexandre20072007-02-23T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf162p. : il.(Broch.)https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605584SORDI, Alexandre. Celulas a combustivel a gas de biomassa: modelagem de sistemas e comparação com turbinas a gas. 2007. 162p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605584. Acesso em: 2 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/408800porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-02-18T04:58:40Zoai::408800Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2017-02-18T04:58:40Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Celulas a combustivel a gas de biomassa : modelagem de sistemas e comparação com turbinas a gas
Fuel cell to biomass gas : modelling of systems and comparison with gas turbines
title Celulas a combustivel a gas de biomassa : modelagem de sistemas e comparação com turbinas a gas
spellingShingle Celulas a combustivel a gas de biomassa : modelagem de sistemas e comparação com turbinas a gas
Sordi, Alexandre
Hidrogênio
Biomassa
Células a combustível
Termodinâmica
Termodinâmica - Métodos de simulação
Hydrogen
Biomass gas
Fuel cell
Thermodynamics
Simulation
title_short Celulas a combustivel a gas de biomassa : modelagem de sistemas e comparação com turbinas a gas
title_full Celulas a combustivel a gas de biomassa : modelagem de sistemas e comparação com turbinas a gas
title_fullStr Celulas a combustivel a gas de biomassa : modelagem de sistemas e comparação com turbinas a gas
title_full_unstemmed Celulas a combustivel a gas de biomassa : modelagem de sistemas e comparação com turbinas a gas
title_sort Celulas a combustivel a gas de biomassa : modelagem de sistemas e comparação com turbinas a gas
author Sordi, Alexandre
author_facet Sordi, Alexandre
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Silva, Ennio Peres da, 1956-
Neves Júnior, Newton Pimenta
Llagostera Beltran, Jorge Isaias
Walter, Arnaldo César da Silva
Souza, Samuel Nelson Melegari de
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Mecânica
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Sordi, Alexandre
dc.subject.por.fl_str_mv Hidrogênio
Biomassa
Células a combustível
Termodinâmica
Termodinâmica - Métodos de simulação
Hydrogen
Biomass gas
Fuel cell
Thermodynamics
Simulation
topic Hidrogênio
Biomassa
Células a combustível
Termodinâmica
Termodinâmica - Métodos de simulação
Hydrogen
Biomass gas
Fuel cell
Thermodynamics
Simulation
description Orientador: Ennio Peres da Silva
publishDate 2007
dc.date.none.fl_str_mv 2007
2007-02-23T00:00:00Z
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.uri.fl_str_mv (Broch.)
https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605584
SORDI, Alexandre. Celulas a combustivel a gas de biomassa: modelagem de sistemas e comparação com turbinas a gas. 2007. 162p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605584. Acesso em: 2 set. 2024.
identifier_str_mv (Broch.)
SORDI, Alexandre. Celulas a combustivel a gas de biomassa: modelagem de sistemas e comparação com turbinas a gas. 2007. 162p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605584. Acesso em: 2 set. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605584
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/408800
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
162p. : il.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1809188971961384960

Registros relacionados