Ciclo de cogeração com bagaço de cana - análise exergoeconômica e exergoambiental

dc.contributor.advisorCavalcanti, Eduardo José Cidade
dc.contributor.advisorIDpt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3935651748470976pt_BR
dc.contributor.authorSilva, Daniel Roldolfo Souza da
dc.contributor.authorIDpt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3919139029043153pt_BR
dc.contributor.referees1Carvalho, Mônica
dc.contributor.referees1IDpt_BR
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7491245049317833pt_BR
dc.contributor.referees2Oliveira Júnior, Silvio de
dc.contributor.referees2IDpt_BR
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4453501982017476pt_BR
dc.date.accessioned2021-04-06T22:38:13Z
dc.date.available2021-04-06T22:38:13Z
dc.date.issued2021-02-11
dc.description.abstractThe global demand for energy increases in line with countries' technological and economic development. In Brazil, the electric energy matrix is predominantly renewable, due to hydraulic plants, however it makes it hostage to climatic conditions. As a way of diversifying the energy matrix, biomass has been used as a renewable source for the generation of electrical energy, especially sugarcane, whose main products are sugar, biofuel (ethanol) and bioelectricity. In this work, exergetic, exergoeconomic and exergoenvironmental analyzes of a cogeneration system with sugarcane bagasse were carried out, using real data from the plant in operation during the harvest period, which has as products: steam for the plant process and energy both for self-sufficiency and for sale to an electric utility. The results show that the furnace has the largest contribution of the destroyed exergy rate of the system with 60.22% and the total exergetic efficiency of the plant was 20.55%. The products of the system had a cost rate per unit of electricity from the cogeneration system of 5.967 US$/GJ or 21.83 US$/MWh and the cost rate per unit of steam exergy was 3.96 US$/GJ. Environmentally, a specific environmental impact rate of 6.06 mPt/MJ or 21.82 mPt/kWh for electricity and 4.06 mPt/MJ for the specific environmental impact rate of steam. Based on the exergoeconomic parameters of the components, it is concluded that the evaporator and the superheater are the economically viable components for future investments. And, environmentally, the furnace has the highest environmental impact rate of the plant, mainly due to the emission of pollutants.pt_BR
dc.description.resumoA demanda global de energia aumenta em conformidade ao desenvolvimento tecnológico e econômico dos países. No Brasil a matriz energética elétrica é predominantemente renovável, devido as usinas hidráulicas, entretanto o torna refém de condições climáticas. Como forma de diversificação da matriz energética, tem-se utilizado a biomassa como fonte renovável para geração de energia elétrica, em especial a cana-de-açúcar, que tem como principais produtos o açúcar, o biocombustível (etanol) e a bioeletricidade. Neste trabalho, foram realizadas as análises exergética, exergoeconômica e exergoambiental de um sistema de cogeração com bagaço de cana, utilizando dados reais da planta em operação durante período de safra, o qual possui como produtos: o vapor para o processo da usina e a energia elétrica, tanto para sua autossuficiência quanto a venda para concessionária elétrica. Os resultados mostram que a fornalha tem a maior contribuição da taxa de exergia destruída do sistema com 60,22% e a eficiência exergética total da planta foi de 20,55%. Os produtos do sistema apresentaram a taxa de custo por unidade de exergia da eletricidade do sistema de cogeração de 5,967 US$/GJ ou 21,83 US$/MWh e a taxa de custo por unidade de exergia do vapor foi de 3,96 US$/GJ. Ambientalmente, uma taxa de impacto ambiental específico de 6,06 mPt/MJ ou 21,82 mPt/kWh para a eletricidade e de 4,06 mPt/MJ para a taxa de impacto ambiental específico do vapor. A partir dos parâmetros exergoeconômicos dos componentes se conclui que o evaporador e o superaquecedor são os componentes economicamente viáveis para futuros investimentos. E, ambientalmente, a fornalha, apresenta a maior taxa de impacto ambiental da planta, principalmente pela emissão de poluentes.pt_BR
dc.identifier.citationSILVA, Daniel Roldolfo Souza da. Ciclo de cogeração com bagaço de cana - análise exergoeconômica e exergoambiental. 2021. 107f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32061
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICApt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectBioeletricidadept_BR
dc.subjectEnergia renovávelpt_BR
dc.subjectExergiapt_BR
dc.subjectBiomassapt_BR
dc.subjectSPECOpt_BR
dc.subjectEco-indicador 99pt_BR
dc.titleCiclo de cogeração com bagaço de cana - análise exergoeconômica e exergoambientalpt_BR
dc.title.alternativeCogeneration cycle with sugarcane bagasse - exergoeconomic and exergoenvironmental analysespt_BR
dc.typemasterThesispt_BR

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