Estudo técnico-econômico e ambiental de processo de purificação de biogás com aminas.

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Cavaignac, Renata Seganfredo
• 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: Absorção química; Avaliação técnico-econômica e ambiental; Biocombustível de transporte; Biogas upgrading; Biometano; Biomethane; Chemical absorption; Municipal solid waste; Purificação de biogás; Renewable transport fuel; Resíduos sólidos urbanos; Techno-economic and environmental evaluation

Os aumentos nos preços e consumo de combustíveis fósseis contribuem para a competitividade do biometano no setor energético. No Brasil, os sistemas de purificação de biogás possuem elevada relevância, uma vez que conduzem ao uso de biocombustíveis para transportes. Dessa forma, é importante a recuperação energética a partir de resíduos sólidos urbanos (RSU) devido à alta carga de matéria orgânica presente e a possibilidade de mitigação do aterramento sanitário. O processo de purificação de biogás por absorção consiste na captura de gases ácidos (CO2, H2S), minimizando emissões de gases de efeito estufa para a atmosfera e promovendo aumento do poder calorífico do produto final de interesse. Entre as rotas tecnológicas consolidadas, a absorção com aminas resulta em baixa perda de metano no processo e alta pureza do produto. Este estudo consiste na avaliação técnico-econômica e ambiental de processo de purificação de biogás a partir de resíduos sólidos urbanos com as aminas diglicolamina e metildietanolamina com dietanolamina. Além disso, modificações nos processos são realizadas visando à diminuição dos custos de investimento e operacionais. As simulações foram realizadas no software Aspen Plus, em que foram avaliadas variáveis como pressão, taxa de circulação do solvente, quantidade de energia requerida no refervedor e poder calorífico para atender as especificações do produto. Os resultados indicaram uma rota mais eficiente para o solvente diglicolamina, com as modificações de resfriamento interno da coluna absorvedora e de recompressão da corrente de fundo da coluna regeneradora. Os processos apresentaram atratividade financeira, com uma remoção de 99% de dióxido de carbono e fração molar de 91% de CH4 no biometano. O valor presente líquido (VPL) foi calculado para ambos os casos e modificações na configuração do solvente DGA, em condições economicamente viáveis, considerando um preço do biometano de 0,38 US$/Nm3 . A configuração de recompressão da corrente de fundo da coluna regeneradora indicou a melhor taxa interna de retorno (TIR), igual a 23%. O cenário ambiental, com a Avaliação de Ciclo de Vida mediante a ferramenta RenovaCalc (RenovaBio), estima uma redução de aproximadamente 95% nas emissões de CO2 equivalente para o uso do biometano quando comparado a combustíveis fósseis.