O etanol como fonte de hidrogenio para celulas a combustivel na geração distribuida de energia eletrica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Camargo, João Carlos, 1967-
Data de Publicação: 2004
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/20.500.12733/1605086
Resumo: Orientador: Ennio Peres da Silva
id UNICAMP-30_cb623939ae263906db17a73f0ad4ab27
oai_identifier_str oai::402137
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling O etanol como fonte de hidrogenio para celulas a combustivel na geração distribuida de energia eletricaThe ethanol as hydrogen source for fuel cells in power distributed generationEnergia elétrica - ProduçãoEnergia elétrica - DistribuiçãoHidrogênio como combustívelHidrogênioÁlcoolCélulas a combustívelElectric power productionsElectric power distributionHydrogens as fuelHydrogenEthanolFuel cellsOrientador: Ennio Peres da SilvaTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecanicaResumo: A produção de hidrogênio para as células a combustível é um desafio para a ampla disseminação dessa tecnologia. Produzi-lo a partir de fontes renováveis de energia, como o etanol da cana-de-açúcar, é a opção analisada neste trabalho, enfocando principalmente a tecnologia dentro do conceito da geração distribuída de energia elétrica. O objetivo da tese é avaliar a viabilidade técnica e econômica da reforma do etanol para produção de hidrogênio com a qualidade necessária para o uso em uma célula a combustível tipo membrana de troca de prótons (PEMFC). A metodologia utilizada foi o desenvolvimento de um protótipo de geração de energia elétrica baseado em um reformador de etanol e um sistema de purificação de hidrogênio. Os principais dados obtidos nesse experimento foram a eficiência global de conversão do protótipo e a quantidade e qualidade das emissões advindas da operação do mesmo. O reformador de etanol alcançou eficiência de conversão de 69%, produzindo hidrogênio ¿ após o sistema de purificação¿ com nível de monóxido de carbono (CO) inferior a 20 µmol.mol, emissões globais de 460,85 g CO2.kWh-1, 0,812 g CO.kWh-1, 2,416 g CH4.kWh-1, sem emissão de NOx e SOx para uma vazão de entrada de 0,33 mol.etanol.hora-1. Com esses valores, foi realizada a análise da viabilidade técnica e econômica, comparando o protótipo desenvolvido com outras tecnologias de geração de energia elétrica. A análise econômica baseou-se em curvas de aprendizado do comportamento do custo inicial do reformador, calculado em 8.000,00 R$.kW-1, em relação à sua produção acumulada para calcular-se o custo de geração do hidrogênio e da energia elétrica produzida ao acoplar-se o experimento a uma célula a combustível tipo PEMFC com eficiência de conversão elétrica de 45%Abstract: The hydrogen production for fuel cells is a challenge for wide dissemination of this technology. To produce it from renewable sources of energy, such as sugar cane¿s ethanol, is the option analyzed in this work, focusing mainly the fuel cell technology inside of distributed generation concept. The objective of the thesis is to evaluate the technical and economical feasibility of ethanol reforming for hydrogen production with the necessary quality for use in a proton exchange membrane fuel cell (PEMFC). The methodology used was the development of a power generation prototype based on an ethanol reformer and a hydrogen purification system. The main data obtained in that experiment were the prototype global efficiency conversion and the quantity and quality of emissions resulted from prototype operation . The ethanol reformer reached conversion efficiency of 69%, producing hydrogen - after the purification system ¿ with carbon monoxide (CO) level lower than 20 µmol.mol-1, overall emissions of 460.85 g.CO2.kWh- 1, 0.812 g.CO.kWh-1, 2.416 g.CH4.kWh-1, without emissions of NOx and SOx for a 0.33 mol.ethanol.hour-1 flow inlet. Those values were used for the technical and economical feasibility analysis comparing the prototype with others electric power generation technologies. The economical analysis based on learning curves concept of the reformer initial cost behavior, which was estimated in R$ 8,000.00 /kWe, in relation to its accumulated production to calculate the hydrogen and electric power generation production cost when joining the reformer system to a PEMFC fuel cell with 45% electric efficiency conversionDoutoradoPlanejamento de Sistemas EnergéticosDoutor em Engenharia Mecânica[s.n.]Silva, Ennio Peres da, 1956-Walter, Arnaldo César da SilvaRossi, Luis AntonioCantão, Mauricio PereiraBrittes, José Luiz PereiraUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASCamargo, João Carlos, 1967-20042004-07-30T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf145f. : il.(Broch.)https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605086CAMARGO, João Carlos. O etanol como fonte de hidrogenio para celulas a combustivel na geração distribuida de energia eletrica. 2004. 145f. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605086. Acesso em: 2 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/402137porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-02-18T04:53:58Zoai::402137Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2017-02-18T04:53:58Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv O etanol como fonte de hidrogenio para celulas a combustivel na geração distribuida de energia eletrica
The ethanol as hydrogen source for fuel cells in power distributed generation
title O etanol como fonte de hidrogenio para celulas a combustivel na geração distribuida de energia eletrica
spellingShingle O etanol como fonte de hidrogenio para celulas a combustivel na geração distribuida de energia eletrica
Camargo, João Carlos, 1967-
Energia elétrica - Produção
Energia elétrica - Distribuição
Hidrogênio como combustível
Hidrogênio
Álcool
Células a combustível
Electric power productions
Electric power distribution
Hydrogens as fuel
Hydrogen
Ethanol
Fuel cells
title_short O etanol como fonte de hidrogenio para celulas a combustivel na geração distribuida de energia eletrica
title_full O etanol como fonte de hidrogenio para celulas a combustivel na geração distribuida de energia eletrica
title_fullStr O etanol como fonte de hidrogenio para celulas a combustivel na geração distribuida de energia eletrica
title_full_unstemmed O etanol como fonte de hidrogenio para celulas a combustivel na geração distribuida de energia eletrica
title_sort O etanol como fonte de hidrogenio para celulas a combustivel na geração distribuida de energia eletrica
author Camargo, João Carlos, 1967-
author_facet Camargo, João Carlos, 1967-
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Silva, Ennio Peres da, 1956-
Walter, Arnaldo César da Silva
Rossi, Luis Antonio
Cantão, Mauricio Pereira
Brittes, José Luiz Pereira
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 Camargo, João Carlos, 1967-
dc.subject.por.fl_str_mv Energia elétrica - Produção
Energia elétrica - Distribuição
Hidrogênio como combustível
Hidrogênio
Álcool
Células a combustível
Electric power productions
Electric power distribution
Hydrogens as fuel
Hydrogen
Ethanol
Fuel cells
topic Energia elétrica - Produção
Energia elétrica - Distribuição
Hidrogênio como combustível
Hidrogênio
Álcool
Células a combustível
Electric power productions
Electric power distribution
Hydrogens as fuel
Hydrogen
Ethanol
Fuel cells
description Orientador: Ennio Peres da Silva
publishDate 2004
dc.date.none.fl_str_mv 2004
2004-07-30T00:00:00Z
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/20.500.12733/1605086
CAMARGO, João Carlos. O etanol como fonte de hidrogenio para celulas a combustivel na geração distribuida de energia eletrica. 2004. 145f. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605086. Acesso em: 2 set. 2024.
identifier_str_mv (Broch.)
CAMARGO, João Carlos. O etanol como fonte de hidrogenio para celulas a combustivel na geração distribuida de energia eletrica. 2004. 145f. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605086. Acesso em: 2 set. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605086
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/402137
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
145f. : 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_ 1809188966993231872

Registros relacionados