Aumento de eficiência energética do processo de cogeração de energia elétrica em fábricas de papel e celulose

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Machado, Junio de Paula [UNIFESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de São Paulo
• Palavras-chave em Português: papel e celulose; energia; simulação; otimização energética; caldeiras; retorno financeiro
• Link de acesso: https://repositorio.unifesp.br/handle/11600/70153

A indústria de papel e celulose está sob constante pressão para redução de custos operacionais e se tornar cada vez mais competitiva em um setor sujeito a volatidades do mercado. Além disso, cada vez mais o setor vem sendo pressionado por regulações ambientais e imagem pública atrelada a boas práticas de sustentabilidade. A oportunidade de um aumento de eficiência energética e redução da queima de gás natural para complemento da geração de vapor necessária para o processo pode ser uma aliada na redução de emissões para o setor. Portanto, o principal objetivo desse trabalho foi desenvolver uma ferramenta que auxiliará a propor melhorias para aumento de eficiência energética em fábricas de celulose. Essa ferramenta foi baseada em um conjunto de balanços de massa e energia, considerando o ciclo termodinâmico de um complexo industrial real, permitindo aos especialistas responsáveis pelo processo produtivo tomarem decisões mais assertivas sobre o desempenho energético da fábrica analisada. A metodologia utilizada para a elaboração da ferramenta consistiu em propor um modelo matemático simplificado para o balanço das Caldeiras de Recuperação, mapeamento das principais variáveis de processo que impactam em um balanço de cogeração, definição do espaço amostral e coleta de dados, elaboração do modelo termodinâmico para a unidade produtiva, identificação de propostas de otimização e realização de análise de viabilidade econômica simplificada. A proposta de otimização para a fábrica avaliada permitiu a redução de 36% de consumo de gás natural e redução de 26.790 toneladas de carbono equivalente para a atmosfera, resultando em um projeto com um retorno de investimento em 4,11 anos.