Otimização da produção de ferramenta de perfilagem de poços de petróleo para redução da pegada de carbono

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Carvalho, Caline Nunes de
• Orientador(a): Dantas, Tereza Neuma de Castro
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Gases do efeito estufa; Pegada de carbono; Forno contínuo; Brasagem; Refrigeração industrial
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/48527

Um dos problemas mais severos da sociedade atual é a mudança climática global causada pela emissão descontrolada de gases do efeito estufa (GEE). A determinação da pegada de carbono de processos e produtos é um passo importante na identificação de atividades com os maiores potenciais de emissão de GEE. Processos industriais representam aproximadamente 30% da emissão global de GEE. Apesar dos esforços para tornar a economia global ecologicamente amigável, uma atenção considerável deve ser dada para identificar e caracterizar os impactos ambientais dos produtos e processos provenientes de todos os setores industriais. Métodos de tratamento térmico são frequentemente utilizados na fabricação de componentes críticos para indústria petroquímica, aeroespacial e automotiva. O forno de hidrogênio é um equipamento que fornece a atmosfera controlada necessária para tratamentos térmicos, produzindo peças de alta integridade. Esta pesquisa apresenta uma proposta para quantificar a pegada de carbono e estratégias para reduzir o impacto ambiental relacionado à aplicação desses fornos no processo de brasagem. Inicialmente, foi realizada uma revisão sistemática da literatura sobre as técnicas de redução das pegadas de carbono implementadas em diferentes setores industriais ao longo dos últimos 30 anos com o auxílio dos softwares StArt® e VOSViewer®. Além de guiar a metodologia escolhida para esse estudo, os resultados e a estrutura dessa revisão sistemática da literatura também podem ser usados como embasamento para pesquisas futuras, fornecendo direções inovativas. O método sugerido neste estudo para reduzir o impacto ambiental do forno é baseado na alteração do seu sistema de refrigeração, substituindo o atual fornecimento de água por um ciclo fechado. Para isso, foram propostos dois cenários alternativos usando o software UniSim®, em que um interliga a corrente de água do resfriador ao sistema de chiller já existente na instalação, e o outro mantém as mesmas condições de ciclo fechado, porém alterando o fluido refrigerante utilizado no chiller de R-134a para amônia. Os dados obtidos a partir da simulação foram essenciais para estimar as necessidades energéticas dos cenários. Considerando também as informações técnicas contidas no manual do forno, a pegada de carbono foi determinada com o auxílio do software SimaPro®. O consumo de água e geração do rejeito de efluente não se mostraram relevantes na emissão de GEE quando comparados ao consumo energético e ao tipo de fluido refrigerante, portanto, a pegada de carbono precisa ser combinada com outros indicadores de impacto ambiental para a tomada de decisão quanto ao melhor cenário. A mudança do sistema de fornecimento de água no forno para um ciclo fechado permitiu significativa redução no consumo de água, eliminando o rejeito mensal de mais de 980 mil litros desse recurso. Considerando a operação contínua do forno de hidrogênio, a implementação do cenário escolhido como prática de produção mais limpa gerou uma economia anual de 17.470,94 dólares e um retorno sobre o investimento de 15 meses.