Perspectivas para a geração de excedentes de energia elétrica no segmento de papel e celulose com a utilização de sistemas de gaseificação/turbina a gás

• Ano de defesa: 2006
• Autor(a) principal: Velazquez, Silvia Maria Stortini Gonzalez
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Cogeneration; Gasification; Black Liquor; Biomass; Thermo-economic Analysis; Cogeração. Gaseificação. Lixívia. Biomassa. Análise Termoeconômica
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/86/86131/tde-18062024-175338/

O segmento de papel e celulose está incluído entre os mais energointensivos do setor industrial. Suas indústrias geram grande parte da energia que consomem a partir de subprodutos do processo, mas ainda não são auto-suficientes. Por outro lado, são bastante conhecidas as dificuldades do setor industrial quanto à garantia de disponibilidade de energia, devido à falta de confiabilidade da transmissão e distribuição de energia elétrica. Neste contexto, o aumento da autogeração de eletricidade nas plantas do segmento certamente iria colaborar para maior flexibilidade na matriz energética brasileira, não apenas pela opção de gerenciamento por parte da demanda, mas até pela possibilidade de geração de excedentes de eletricidade, como é proposto neste estudo. Assim, este trabalho tem por objetivo, em continuidade à dissertação de mestrado, analisar técnica e economicamente a cogeração de energia e a geração de excedentes de eletricidade no segmento de papel e celulose utilizando, agora, tecnologias mais eficientes (apesar de em desenvolvimento), como a gaseificação da lixívia. São estudadas as perspectivas para uso de um sistema de gaseificação da lixívia e acoplamento dessa unidade a uma turbina a gás (BLGCC), com aproveitamento dos gases de exaustão em sistemas de cogeração. Trata-se de tecnologia em fase de desenvolvimento nos países industrializados e que permite elevada eficiência de conversão. É também apresentada a análise de viabilidade econômica da geração de excedentes, por meio da termoeconomia, com base no conceito de exergia, a metodologia mais adequada para analisar processos de cogeração. Apesar da maior eficiência, a eletricidade excedente, em algumas das configurações estudadas, apresentou custos de geração que não se mostram competitivos com as tarifas elétricas ofertadas pelas concessionárias, deixando evidente a necessidade de outros mecanismos que possibilitem a implementação de novas tecnologias, como a incorporação das externalidades e o abatimento dos créditos de carbono dos custos de geração. Nas indústrias de papel e celulose, que atualmente, já demonstram pouco interesse em gerar e/ou comercializar excedentes, o problema é mais complexo. Além do entrave tecnológico, pois as caldeiras de recuperação Tomlinson limitam o porte do processo (além de estarem no final de sua vida útil em muitas unidades), e do estágio de desenvolvimento da gaseificação da lixívia (ainda não disponível comercialmente), há o elevado custo desta tecnologia (nova).