Avaliação da torrefação e densificação de resíduos agrícolas no Brasil

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2017
Autor(a) principal: Silva, Fábio Teixeira Ferreira da
Orientador(a): Szklo, Alexandre Salem
Banca de defesa: Schaeffer, Roberto, Seabra, Joaquim Eugênio Abel
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Planejamento Energético
Departamento: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Planejamento energético
Bioenergia
Pré-tratamento de biomassa
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO
Link de acesso: http://hdl.handle.net/11422/7995
Resumo: O Brasil é um dos principais países produtores agrícolas no mundo, gerando uma grande quantidade de resíduos no campo, a qual se associa um considerável potencial de produção de vetores energéticos. Contudo, o aproveitamento desse recurso enfrenta barreiras técnicas e logísticas. A torrefação da biomassa converte-a em um produto similar ao carvão e a densificação concentra sua massa por unidade de volume, simplificando a logística da cadeia bioenergética. Nesse prisma, objetiva-se propor uma metodologia para avaliar os benefícios da torrefação e peletização de resíduos agrícolas na cadeia de suprimentos de sua gasificação. Primeiramente, o trabalho levanta os potenciais de energia primária advindos das palhas de cana-de-açúcar, soja, milho, arroz e trigo e mapeia-os sobre o território brasileiro com auxílio de ferramenta GIS, localizando clusters para cada biomassa. Após, simulam-se custos de cadeias de suprimentos para a gasificação desses resíduos com diferentes configurações, cada qual definindo um estudo de caso. Foi encontrado um potencial de 2,6 EJ de energia primária para a soma de todas as palhas nos municípios brasileiros e de 214 PJ apenas para os clusters. Na cadeia produtiva, constatou-se que o processo TOP reduz sensivelmente os custos da cadeia bioenergética de gasificação de palhas, seja por permitir ganhos de escala na conversão ou por reduzir custos logísticos, sobretudo na etapa de armazenamento.
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Primeiramente, o trabalho levanta os potenciais de energia primária advindos das palhas de cana-de-açúcar, soja, milho, arroz e trigo e mapeia-os sobre o território brasileiro com auxílio de ferramenta GIS, localizando clusters para cada biomassa. Após, simulam-se custos de cadeias de suprimentos para a gasificação desses resíduos com diferentes configurações, cada qual definindo um estudo de caso. Foi encontrado um potencial de 2,6 EJ de energia primária para a soma de todas as palhas nos municípios brasileiros e de 214 PJ apenas para os clusters. Na cadeia produtiva, constatou-se que o processo TOP reduz sensivelmente os custos da cadeia bioenergética de gasificação de palhas, seja por permitir ganhos de escala na conversão ou por reduzir custos logísticos, sobretudo na etapa de armazenamento.Brazil is one of the major agricultural producers in the World. This large-scale production leads to a vast amount of residues left in the field, which ultimately carry a considerable potential to produce energy vectors. Nonetheless, the energy usage of this resource face technical and logistical challenges. The torrefaction of biomass converts it into a coal-like product, while the densification concentrates its mass per unit of volume. Hence, these pretreatments simplify the bioenergy supply chain logistics. Therefore, this dissertation aims to develop a methodology to assess the benefits of torrefaction and pelletization to the syngas production from straw supply chain in Brazil. Firstly, it is calculated the primary energy potential of straws from sugarcane, soybean, maize, rice and wheat production, which is afterwards mapped over the Brazilian, determining clusters for each biomass. Then, the gasification process for each straw is simulated with different configurations of the supply chain, leading to different cases of study. Findings indicate a potential of 2.6 EJ in primary energy terms associated with the sum of all straws in Brazil and 214 PJ only for the clusters. Regarding the production chain, findings show that the combination of both torrefaction and pelletization pretreatments reduce substantially the total cost of the straw-based bioenergy supply chain, by allowing higher scales at final conversion and reducing logistical costs, especially on storage.Submitted by Christianne Fontes de Andrade (cfontes@ct.ufrj.br) on 2019-05-20T18:11:38Z No. of bitstreams: 1 876215.pdf: 2127081 bytes, checksum: c88bedfba2eb92389889346d7e062920 (MD5)Made available in DSpace on 2019-05-20T18:11:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 876215.pdf: 2127081 bytes, checksum: c88bedfba2eb92389889346d7e062920 (MD5) Previous issue date: 2017-02porUniversidade Federal do Rio de JaneiroPrograma de Pós-graduação em Planejamento EnergéticoUFRJBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAOPlanejamento energéticoBioenergiaPré-tratamento de biomassaAvaliação da torrefação e densificação de resíduos agrícolas no Brasilinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisabertoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81853http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/7995/2/license.txtdd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255MD52ORIGINAL876215.pdf876215.pdfapplication/pdf2127081http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/7995/1/876215.pdfc88bedfba2eb92389889346d7e062920MD5111422/79952019-05-22 00:00:38.14oai:pantheon.ufrj.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestopendoar:2019-05-22T03:00:38Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false
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