Modelagem de processos de produção de BioGLP.

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Ramirez, Bruno Beê
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: BioGLP; BioLPG; Design de processos; Modelagem; Modeling; Simulação de processos; Simulation
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-26032024-095652/

Diversas alternativas tecnológicas têm sido avaliadas em todo o mundo para mitigar os efeitos do uso e dependência de matérias-primas fósseis. Nesse contexto, o chamado bioGLP tem sido ponderado como uma opção de grande potencial com aplicações no setor de transportes, industrial, residencial e comercial, com destaque para o setor rural relacionado ao agronegócio. O bioGLP apresenta, além da origem renovável, outras vantagens tais como a liquefação relativamente mais fácil sob condições moderadas de pressão (com consequente maior facilidade de transporte, distribuição e armazenamento) e maior densidade energética comparado ao gás natural ou biometano. No entanto, para que os processos de produção e comercialização de bioGLP sejam efetivos do ponto de vista econômico e ambiental - analisando os custos e os impactos -, deve-se abordar toda sua cadeia de produção de forma sistêmica, incluindo os custos de aquisição e transporte da matéria-prima, além da distribuição e armazenamento do gás. Para isso, este estudo investiga a produção de bioGLP por meio de diferentes rotas tecnológicas: a hidrogenação de óleo vegetal, a desidratação de glicerina e a gaseificação de biomassa. Utilizando o simulador de processos Aspen Plus ®, foram realizadas simulações detalhadas dessas rotas, visando avaliar seus principais indicadores, como rendimento de produtos, geração de emissões, consumo de matéria-prima e consumo energético. Os resultados obtidos forneceram conjuntos de dados relevantes, que relacionam as matérias-primas utilizadas, as rotas tecnológicas empregadas e os indicadores de desempenho dos processos obtidos. Essas informações são essenciais para a compreensão e aprimoramento da produção de bioGLP, considerando tanto aspectos econômicos quanto ambientais. Além das simulações, também foram utilizados modelos do tipo caixa preta (Surrogate Model ), que consistem em modelos matemáticos representativos dos processos de produção de bioGLP, com o intuito de ter uma maior compreensão da sensibilidade dos indicadores obtidos com algumas variáveis de processo. Assim, o objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de modelos de representação matemática de processos de produção de bioGLP, seja por meio de simulação computacional em estado estacionário ou modelos do tipo Surrogate Model. Esses modelos podem servir de arquétipo para uma otimização da cadeia de produção do bioGLP, levando em consideração as suas dimensões econômica e ambiental, e também seus requisitos técnicos.