Seleção do modo de transporte de hidrogênio verde no Brasil: uma aplicação do método PROMETHEE II fuzzy esférico
| Ano de defesa: | 2024 |
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Resumo: | Brazil’s participation in the Paris Agreement drives the energy transition of its industry. In this context, the appropriate use of Green Hydrogen (GH2) allows the replacement of polluting fuels and its integration into production chains, reducing the carbon footprint in the process. Planning its distribution logistics is thus an essential step to ensure safe transportation to potential consumers. In green logistics, multi-criteria methods combined with fuzzy approaches are commonly applied, enabling the analysis of multiple, sometimes conflicting, objectives and subjective or uncertain opinions. Therefore, this study aims to rank the transportation modes for GH2 to select the best-performing option for supplying the Brazilian domestic market, applying the spherical fuzzy PROMETHEE II method. To this end, we gathered the opinions of six experts in hydrogen on three transportation alternatives and six evaluation criteria, across five national distribution scenarios. The alternatives include: adapted natural gas pipeline, truck transportation with compressed GH2, or truck transportation with liquefied GH2; the criteria are: transportation cost, volume of transported GH2, risk of transportation accidents, operational risk throughout the logistics process, carbon footprint, and distance to the consumer. The results show consistency across the five cases, with the pipeline emerging as the top-performing alternative, followed by liquefied GH2, and compressed GH2 transport ranking last. Additionally, we highlight the dynamic nature of the decision-making process, which strongly depends on decision-makers’ perceptions of cost, risks, and distance. Finally, we calculate the model’s robustness to be 87% through a sensitivity analysis. |
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Pinheiro, Gabriel Henrique MesquitaPrata, Bruno de Athayde2025-01-29T01:47:39Z2025-01-29T01:47:39Z2024PINHEIRO, Gabriel Henrique Mesquita. Seleção do modo de transporte de hidrogênio verde no Brasil: uma aplicação do método PROMETHEE II fuzzy esférico. 2024. 60 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/79572Brazil’s participation in the Paris Agreement drives the energy transition of its industry. In this context, the appropriate use of Green Hydrogen (GH2) allows the replacement of polluting fuels and its integration into production chains, reducing the carbon footprint in the process. Planning its distribution logistics is thus an essential step to ensure safe transportation to potential consumers. In green logistics, multi-criteria methods combined with fuzzy approaches are commonly applied, enabling the analysis of multiple, sometimes conflicting, objectives and subjective or uncertain opinions. Therefore, this study aims to rank the transportation modes for GH2 to select the best-performing option for supplying the Brazilian domestic market, applying the spherical fuzzy PROMETHEE II method. To this end, we gathered the opinions of six experts in hydrogen on three transportation alternatives and six evaluation criteria, across five national distribution scenarios. The alternatives include: adapted natural gas pipeline, truck transportation with compressed GH2, or truck transportation with liquefied GH2; the criteria are: transportation cost, volume of transported GH2, risk of transportation accidents, operational risk throughout the logistics process, carbon footprint, and distance to the consumer. The results show consistency across the five cases, with the pipeline emerging as the top-performing alternative, followed by liquefied GH2, and compressed GH2 transport ranking last. Additionally, we highlight the dynamic nature of the decision-making process, which strongly depends on decision-makers’ perceptions of cost, risks, and distance. Finally, we calculate the model’s robustness to be 87% through a sensitivity analysis.A transição energética da indústria brasileira é fomentada pela participação do país no Acordo de Paris. Nesse contexto, a utilização oportuna do Hidrogênio Verde (H2V) possibilita a substituição de combustíveis poluentes e a sua integração em cadeias de produção, reduzindo a pegada de carbono no processo. Assim, o planejamento de sua logística de distribuição configura uma etapa essencial para garantir seu transporte seguro a potenciais consumidores. No âmbito da logística verde, métodos multicritério aliados a abordagens fuzzy são comumente aplicados, possibilitando a análise de múltiplos objetivos, por vezes conflitantes entre si, e opiniões subjetivas, ou incertas. Portanto, este estudo é destinado a ordenar os modos de transporte de H2V, visando selecionar o de melhor desempenho no contexto decisório para abastecimento do mercado interno brasileiro, por meio da aplicação do Preference Ranking Organization METHod for Enrichment of Evaluations (PROMETHEE) II fuzzy esférico. Para tal, foram coletadas e analisadas as opiniões de seis indivíduos experientes em hidrogênio a respeito de três alternativas de transporte e seis critérios de avaliação, em cinco casos de distribuição nacional. As alternativas são: gasoduto de gás natural adaptado, caminhão com H2V comprimido ou com H2V liquefeito; os critérios, por sua vez: custo de transporte, volume de H2V transportado, risco de acidente no transporte, risco operacional em todo o processo logístico, pegada de carbono e distância ao consumidor. Nos resultados, verifica-se homogeneidade nos cinco cenários, com o gasoduto emergindo como a alternativa de melhor desempenho, seguido do H2V liquefeito, com o transporte do produto comprimido em último lugar na ordenação. Complementarmente, destaca-se a natureza dinâmica do processo decisório, sendo deveras dependente das percepções cognitivas dos decisores a respeito de custo, riscos e distância. Por fim, por meio da análise de sensibilidade, calcula-se que o modelo apresenta uma robustez de 87%.Este documento está disponível online com base na Portaria nº 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas.Seleção do modo de transporte de hidrogênio verde no Brasil: uma aplicação do método PROMETHEE II fuzzy esféricoSelection of the transportation mode of green hydrogen in Brazil: an application of the spherical fuzzy PROMETHEE IIinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisEnergia - Fontes alternativasMetodologia multicritério de apoio à decisão (MCAD)Logística de transporteConjuntos difusosRenewable energy sourcesMulti-Criteria Decision Support Methodology (MCAD)Transport logisticsFuzzy setsCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFChttps://orcid.org/0009-0009-6799-9350http://lattes.cnpq.br/3197388480005682https://orcid.org/0000-0002-3920-089Xhttp://lattes.cnpq.br/99570401646974102024-12-20ORIGINAL2024_dis_ghmpinheiro.pdf2024_dis_ghmpinheiro.pdfDissertação de Gabriel Henrique Mesquita Pinheiroapplication/pdf6321736http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/79572/1/2024_dis_ghmpinheiro.pdfb60be920aa9e81b3f1370547590a234dMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/79572/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52riufc/795722025-01-28 22:47:41.515oai:repositorio.ufc.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2025-01-29T01:47:41Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false |
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