Análise e otimização termo-econômica-ambiental aplicada à produção combinada de açúcar, álcool e eletricidade (2008)
- Authors:
- Autor USP: PELLEGRINI, LUIZ FELIPE - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PME
- Subjects: INDÚSTRIA ALCOOLEIRA; ENTROPIA; TERMODINÂMICA; COGERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA; SUSTENTABILIDADE; PROCESSO (OTIMIZAÇÃO)
- Language: Português
- Abstract: O presente trabalho objetiva a obtenção de configurações ótimas para geração conjunta de energia eletromecânica e calor em usinas sucroalcooleiras, avaliando o impacto destas nos custos de produção de açúcar, álcool e eletricidade. Desta maneira, uma proposta para a avaliação do uso racional da energia em usinas é desenvolvida, utilizando as análises exergética e termoeconômica como ferramentas de avaliação das alternativas propostas sob o ponto de vista da termodinâmica, da análise econômico-financeira e da perspectiva ambiental. Após a apresentação dos principais processos de conversão de energia de uma usina sucroalcooleira, uma análise exergética é desenvolvida a fim de identificar os principais mecanismos de geração de entropia e propor alternativas para melhorar o desempenho termo-econômico-ambiental da usina. O sistema de cogeração é identificado como o principal destruidor de exergia e diversas configurações são propostas para esse sistema, incluindo outras modificações relacionadas aos processos de produção de açúcar e álcool. As propostas incluem a elevação dos parâmetros de geração de vapor nas caldeiras, maior integração térmica dos processos, eletrificação dos acionamentos mecânicos e uso de sistemas avançados de cogeração, considerando sistemas com vapor supercrítico e ciclos combinados com gaseificação de biomassa. Para avaliar o impacto dessas alterações no desempenho termodinâmico da usina, propõe-se o uso do custo em base exergéticados produtos da usina. Mostra-se que o aumento da geração de eletricidade excedente está diretamente relacionado ao melhor desempenho dos processos de produção de açúcar e álcool. Os sistemas avançados de cogeração são capazes de gerar muito mais eletricidade excedente quando comparados aos sistemas convencionais. ) Essa situação implica um aumento da rentabilidade da eletricidade frente aos demais produtos, mostrando a importância desse produto para o lucro da usina. As análises de viabilidade econômico-financeiras indicaram que para os sistemas convencionais o par 67 bar e 480°C apresenta o melhor benefício financeiro atualmente; ainda a eletrificação das moendas só se justifica em casos de ampliação da capacidade de moagem ou substituição das turbinas por esgotamento da vida útil. O sistema supercrítico é mais atrativo economicamente frente aos ciclos combinados com gaseificação atmosférica. Finalmente, é proposta uma discussão sobre a renovabilidade dos processos baseada em um índice exergético de renovabilidade, trazendo uma nova visão sobre a renovabilidade das usinas como produtoras de fontes de energia renovável
- Imprenta:
- Data da defesa: 18.12.2008
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ABNT
PELLEGRINI, Luiz Felipe. Análise e otimização termo-econômica-ambiental aplicada à produção combinada de açúcar, álcool e eletricidade. 2008. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2008. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-14052009-180026/. Acesso em: 13 nov. 2024. -
APA
Pellegrini, L. F. (2008). Análise e otimização termo-econômica-ambiental aplicada à produção combinada de açúcar, álcool e eletricidade (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-14052009-180026/ -
NLM
Pellegrini LF. Análise e otimização termo-econômica-ambiental aplicada à produção combinada de açúcar, álcool e eletricidade [Internet]. 2008 ;[citado 2024 nov. 13 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-14052009-180026/ -
Vancouver
Pellegrini LF. Análise e otimização termo-econômica-ambiental aplicada à produção combinada de açúcar, álcool e eletricidade [Internet]. 2008 ;[citado 2024 nov. 13 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-14052009-180026/
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