Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2023 |
| Autor(a) principal: |
CANALES, Katia Yesica Tineo
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| Orientador(a): |
LORA, Electo Eduardo Silva
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| Banca de defesa: |
Não Informado pela instituição |
| Tipo de documento: |
Dissertação
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| Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
| Idioma: |
por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Itajubá
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| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia de Energia
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| Departamento: |
IEM - Instituto de Engenharia Mecânica
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| País: |
Brasil
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| Palavras-chave em Português: |
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| Área do conhecimento CNPq: |
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| Link de acesso: |
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4025
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Resumo: |
Na busca por soluções energéticas sustentáveis, a transição para uma economia de baixo carbono tornou-se um objetivo central para países em todo o mundo. Este trabalho apresenta uma análise técnico-econômica e ambiental abrangente do uso de hidrogênio verde para melhorar a produção de metano em sistemas de biodigestão. Este estudo está situado no contexto mais amplo da adoção de energia renovável e do impulso para a descarbonização, com foco particular na matriz energética do Brasil, que já incorpora uma parcela significativa de fontes renováveis. A justificativa por trás desta pesquisa está ancorada no papel crítico que o biogás, especialmente o metano, desempenha no cenário de energia renovável. A produção de biogás a partir de resíduos agrícolas não apenas oferece um caminho para a valorização de resíduos, mas também contribui para a segurança energética e sustentabilidade ambiental. No entanto, o rendimento de metano dos processos convencionais de biodigestão muitas vezes não alcança o potencial esperado. A introdução de hidrogênio verde nos sistemas de biodigestão surge como uma estratégia inovadora para superar essa limitação, prometendo ampliar a produção de metano e enriquecer o valor energético do biogás. O principal objetivo desta dissertação foi explorar a viabilidade e sustentabilidade da integração de hidrogênio verde nos processos de biodigestão para o enriquecimento de metano. Este objetivo foi perseguido através da avaliação de oito caminhos alternativos incorporando a tecnologia Power to Gas (P2G), focando em seu desempenho técnico, viabilidade econômica e impactos ambientais. O estudo visou especificamente a otimização da produção de biogás a partir de resíduos de suínos e capim elefante, considerando sua abundância e potencial energético. 5 Adotando uma estrutura metodológica que combina análise teórica com ferramentas de simulação, a pesquisa utilizou a avaliação de ciclo de vida (ACV) e o software SimaPro® para avaliar sistematicamente a pegada ambiental de cada alternativa proposta. A análise econômica foi baseada na estimativa de custos de produção, receitas potenciais e viabilidade econômica geral. A avaliação técnica focou na eficiência da integração de hidrogênio no processo de biodigestão e seu impacto no rendimento de metano. Os resultados desta pesquisa revelaram perspectivas promissoras para a melhoria da produção de metano através do uso sinérgico de hidrogênio verde. As alternativas exploradas demonstraram graus variados de eficácia em aumentar o conteúdo de metano, com caminhos específicos mostrando potencial significativo para a atualização sustentável do biogás, nos cenários que se usaram codigestão se obtive maiores resultados de energia já que o uso de grass silagem aumenta o rendimento de biogás com 121.54 m³/ton. embora na parte econômica os resultados não são bons por conta do transporte e o a quantidade de hidrogênio usado. A análise econômica sublinhou a importância de políticas de apoio e avanços tecnológicos na melhoria da relação custo-benefício dessas soluções. Conclusivamente, esta dissertação postula que a integração de hidrogênio verde em sistemas de biodigestão representa uma abordagem viável e inovadora para aumentar a produção de metano. Esta estratégia não apenas está alinhada com os objetivos de sustentabilidade ambiental, mas também tem o potencial de reforçar a contribuição do setor de energia renovável para a matriz energética. As implicações do estudo vão além dos âmbitos técnico e econômico, destacando o papel dos quadros políticos, mecanismos de mercado e pesquisa e desenvolvimento na facilitação da adoção de tecnologias de hidrogênio verde. Olhando para o futuro, a pesquisa identifica várias vias para investigações futuras, incluindo a explora |
