Proposta de estação alocada em posto de combustível para a cogeração de eletricidade, calor e hidrogênio via integração operacional entre um reator de reforma do etanol com uma SOFC : análises energética, exergética e econômica

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Cordaro, Paulo Gustavo Borba
Orientador(a): Garrido Gallego, Antonio
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do ABC
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Link de acesso: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=127558&midiaext=81601
Resumo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nivel Superior
id UFBC_ec2900cc72c62562db30af87ddd33460
oai_identifier_str oai:BDTD:127558
network_acronym_str UFBC
network_name_str Repositório Institucional da UFABC
repository_id_str
spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisProposta de estação alocada em posto de combustível para a cogeração de eletricidade, calor e hidrogênio via integração operacional entre um reator de reforma do etanol com uma SOFC : análises energética, exergética e econômica2024-02-06Garrido Gallego, AntonioCordaro, Paulo Gustavo BorbaUniversidade Federal do ABCPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUFABCporREFORMA A VAPOR DE ETANOLHIDROGÊNIO VERDEELETRICIDADE DISTRIBUCOGERAÇÃOSOLID OXIDE FUEL CELLETHANOL STEAM REFORMGREEN HYDROGENDISTRIBUTED ELECTRICITYCOGENERATIONPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA - UFABCCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nivel SuperiorO trabalho apresenta um modelo de estação geradora de eletricidade e hidrogênio, para ser aplicada e alocada estrategicamente em postos de combustíveis, considerando-se as condições brasileiras; em que, tais postos de combustíveis respeitam premissas mercadológicas e logísticas, e são provisionados regularmente com o fornecimento de etanol, como também estão usualmente próximos ao público consumidor. Configura-se, como possibilidade, a estratégica de utilizar a ampla rede de postos de combustíveis, em locais relevantes nos centros urbanos e em vias rodoviárias, para fornecimento de hidrogênio e eletricidade. Tal estratégia, permitiria a modernização da infraestrutura brasileira, em termos de fornecimento de hidrogênio-verde e eletricidade, apresentando baixa emissão de poluentes, e se utilizando de um biocombustível amplamente difundido no território brasileiro. Outra vantagem objetiva, refere-se ao uso direto do hidrogênio-verde, após o processamento da reforma do etanol, nesse modelo de estação proposto, evitando-se ou se dirimindo assim, as dificuldades técnicas e econômicas atualmente observadas, relativas ao armazenamento de altos volumes e transporte desse gás; em que, alternativamente, passa-se a transportar e armazenar etanol e água, e os processando via a estação, para o uso do hidrogênio diretamente à demanda de consumo. Para permitir a produção concomitante de eletricidade e hidrogênio, em postos de combustíveis providos de etanol, o modelo proposto de estação visa uma integração operacional entre um reformador a vapor de etanol com uma célula a combustível óxido-sólido (SOFC). A proposta, estabelece a integração operacional que a SOFC fornece energia térmica, para efetivar a reforma a vapor do etanol no reator da reforma, o qual fornece o combustível na forma de gás de síntese à SOFC. Essa proposta se fundamenta nas características em que, a reforma a vapor do etanol é endotérmica, e a SOFC opera em temperaturas na ordem de 900°C, permitindo a transferência de calor como subproduto. Dessa forma, o trabalho consiste na análise termodinâmica, considerando-se o balanço de massa, de energia e exergia; como também, efetua-se a análise econômicofinanceira dessa estação geradora de eletricidade e hidrogênio, visando identificar o potencial energético desta proposta, como validação da viabilidade, tanto técnica como financeira. Para isso, efetuou-se a simulação funcional da estação, em condições variadas e parametrizadas de produção de eletricidade e hidrogênio. O objetivo é identificar os resultados quanto a essas variações operacionais, de tal forma, a considerar as condições mais proveitosas, em termos energéticos e monetários da proposta de estação, alocada em postos de combustíveis, ou em qualquer local em que haja acesso à etanol e água. Como conclusão e resultado, identifica-se a viabilidade técnica, quanto a integração operacional entre reformador e a SOFC, a partir das análises energéticas e exergéticas, nas quais se identificou que a propriedade de geração de energia térmica da SOFC é suficiente para permitir a reforma a vapor do etanol a 650K, apresentando-se 98,2% de eficiência exergética; sendo que a SOFC opera com eficiência exergética de 77,8%. Constata-se a viabilidade econômica da proposta, para a produção de hidrogênio. Entretanto, a remuneração pela geração distribuída de eletricidade necessita de pesquisas futuras, em decorrência das variações tarifárias praticadas regionalmente.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=127558&midiaext=81601application/pdfreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2025-04-02T22:15:35Zoai:BDTD:127558Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2025-04-04T23:55:27.976886Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
dc.title.pt.fl_str_mv Proposta de estação alocada em posto de combustível para a cogeração de eletricidade, calor e hidrogênio via integração operacional entre um reator de reforma do etanol com uma SOFC : análises energética, exergética e econômica
title Proposta de estação alocada em posto de combustível para a cogeração de eletricidade, calor e hidrogênio via integração operacional entre um reator de reforma do etanol com uma SOFC : análises energética, exergética e econômica
spellingShingle Proposta de estação alocada em posto de combustível para a cogeração de eletricidade, calor e hidrogênio via integração operacional entre um reator de reforma do etanol com uma SOFC : análises energética, exergética e econômica
Cordaro, Paulo Gustavo Borba
title_short Proposta de estação alocada em posto de combustível para a cogeração de eletricidade, calor e hidrogênio via integração operacional entre um reator de reforma do etanol com uma SOFC : análises energética, exergética e econômica
title_full Proposta de estação alocada em posto de combustível para a cogeração de eletricidade, calor e hidrogênio via integração operacional entre um reator de reforma do etanol com uma SOFC : análises energética, exergética e econômica
title_fullStr Proposta de estação alocada em posto de combustível para a cogeração de eletricidade, calor e hidrogênio via integração operacional entre um reator de reforma do etanol com uma SOFC : análises energética, exergética e econômica
title_full_unstemmed Proposta de estação alocada em posto de combustível para a cogeração de eletricidade, calor e hidrogênio via integração operacional entre um reator de reforma do etanol com uma SOFC : análises energética, exergética e econômica
title_sort Proposta de estação alocada em posto de combustível para a cogeração de eletricidade, calor e hidrogênio via integração operacional entre um reator de reforma do etanol com uma SOFC : análises energética, exergética e econômica
author Cordaro, Paulo Gustavo Borba
author_facet Cordaro, Paulo Gustavo Borba
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Garrido Gallego, Antonio
dc.contributor.author.fl_str_mv Cordaro, Paulo Gustavo Borba
contributor_str_mv Garrido Gallego, Antonio
description Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nivel Superior
publishDate 2024
dc.date.issued.fl_str_mv 2024-02-06
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=127558&midiaext=81601
url http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=127558&midiaext=81601
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do ABC
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFABC
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do ABC
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFABC
instname:Universidade Federal do ABC (UFABC)
instacron:UFABC
instname_str Universidade Federal do ABC (UFABC)
instacron_str UFABC
institution UFABC
reponame_str Repositório Institucional da UFABC
collection Repositório Institucional da UFABC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1828566098724782080

Registros relacionados