Multiobjective optimisation of a Brazilian BECCS using exergy (2024)
- Authors:
- Autor USP: RODRIGUES, LUIS ADOLFO MAZINI - Programa Integrado de Pós-Graduação em Bioenergia
- Unidade: Programa Integrado de Pós-Graduação em Bioenergia
- Sigla do Departamento: LEB
- DOI: 10.11606/T.105.2024.tde-04042025-114151
- Subjects: BIOENERGIA; CANA-DE-AÇÚCAR; CARBONO; EXERGIA; MÉTODO DE MONTE CARLO; OTIMIZAÇÃO MATEMÁTICA; REFINARIAS
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Uma das estratégias mais importantes para manter o aumento anômalo de temperatura global segura abaixo de 1,5 °C é o uso de Tecnologias de Emissão Negativa (Negative Emission Technologies - NETs). A Bioenergia com Captura e Armazenamento de Carbono (Bioenergy with Carbon Capture and Storage - BECCS) é uma NET que captura CO2 emitido por uma planta industrial de bioenergia e o armazena em reservatórios geológicos. O problema é que o consumo de energia para CO2 pode tornar essa tecnologia inviável. Esta tese investiga o impacto exergético da integração de um sistema de Captura e Armazenamento de Carbono (Carbon Capture and Storage - CCS) por oxicombustão em uma biorrefinaria brasileira de cana-de-açúcar, abrangendo a produção de etanol de primeira e segunda geração, digestão anaeróbica e limpeza de biogás. Uma abordagem de otimização multiobjetivo incorporando análise exergética foi empregada para avaliar o desempenho do sistema e o potencial de sequestro de carbono em diferentes parâmetros industriais e parâmetros não controláveis. Os resultados indicam que, embora o CCS possa capturar significativamente as emissões de CO2 da indústria, sua integração impõe uma penalidade exergética substancial, principalmente impulsionada pelos subsistemas de separação de ar e compressão de CO2. O estudo destaca as compensações entre a autossuficiência em eletricidade e a eficiência de captura de CO2, revelando que apenas uma pequena fração das configurações ideais exportou eletricidade para a rede. Além disso, direcionar materiais lignocelulósicos, como bagaço e palha, para a combustão em vez da produção de etanol 2G pode melhorar a otimização geral do sistema. Essas descobertas ressaltam a necessidade de avanços tecnológicos e gestão estratégica para mitigar os custos exergéticos associados à implementação do CCS na indústria brasileira decana-de-açúcar, apoiando as metas de redução de carbono do país e contribuindo para o esforço global de limitar as mudanças climáticas
- Imprenta:
- Publisher place: Piracicaba
- Date published: 2024
- Data da defesa: 02.12.2024
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo é de acesso aberto
- URL de acesso aberto
- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
RODRIGUES, Luis Adolfo Mazini. Multiobjective optimisation of a Brazilian BECCS using exergy. 2024. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2024. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/105/105131/tde-04042025-114151/. Acesso em: 05 jan. 2026. -
APA
Rodrigues, L. A. M. (2024). Multiobjective optimisation of a Brazilian BECCS using exergy (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Piracicaba. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/105/105131/tde-04042025-114151/ -
NLM
Rodrigues LAM. Multiobjective optimisation of a Brazilian BECCS using exergy [Internet]. 2024 ;[citado 2026 jan. 05 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/105/105131/tde-04042025-114151/ -
Vancouver
Rodrigues LAM. Multiobjective optimisation of a Brazilian BECCS using exergy [Internet]. 2024 ;[citado 2026 jan. 05 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/105/105131/tde-04042025-114151/
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.105.2024.tde-04042025-114151 (Fonte: oaDOI API)
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