Análise técnica e econômica para implantação de um sistema de produção de biohidrogênio utilizando bioeletricidade de biogás de vinhaça

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Lescano, Germán Darío Picón. [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Hidrogênio como combustivel; Biogás; Eletrólise; Análise energética; Análise econômica; Biohydrogen; Bioelectricity; Electrolysis; Energetic Analysis; Economic Analysis
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/259054; https://orcid.org/0000-0002-3449-7567

Este trabalho apresenta um estudo da implementação de um sistema, composto por um eletrolisador conectado a um conjunto gerador de bioeletricidade que opera com biogás de vinhaça, para a produção de biohidrogênio. Dados sobre a produção total de etanol em todas as regiões do Brasil foram coletadas, para estudar o estado com o maior potencial de geração de vinhaça, sendo que no final duas usinas no estado de São Paulo foram escolhidas. Um estudo da possibilidade de obter biogás da produção de vinhaça das usinas foi feito e posteriormente, foi analisada a viabilidade de implementar o sistema de geração de biohidrogênio em suas instalações. Em seguida, foram realizadas análises de aplicações da análise energética para estimar o potencial da produção de bioeletricidade e biohidrogênio junto com a eficiência geral do processo, o que permitiu a construção de um Diagrama de Sankey para todos os casos de estudo; também, foi determinado o custo de produção de bioeletricidade por meio de um conjunto motor/gerador e o custo de produção de biohidrogênio por meio da eletrólise utilizando a eletricidade obtida do conjunto motor/gerador usando biogás de vinhaça da indústria de açúcar/álcool do Brasil, como função do período de retorno, período equivalente de utilização e taxa de juros anual. Como conclusão, são demonstrados o nível de eficiência e os custos de produzir um vetor energético como o biohidrogênio, utilizando um resíduo comum, como é a vinhaça da indústria de produção de açúcar e etanol. Também é demostrado a viabilidade do sistema para ser implementado em qualquer usina de açúcar ou etanol, porque que é autossustentável, produzindo a própria energia que alimenta o eletrolisador que gerará o biohidrogênio.