Aspectos técnicos e ambientais da incorporação de novas tecnologias no setor sucroalcooleiro: produção de hidrogênio e gaseificação do bagaço

Abstract

The purpose of this work is to study the incorporation of hydrogen production (Case A) and the process of gasification of sugarcane bagasse associated with combined cycle gas turbine and steam turbine (Case B) for Distillery Pioneers process. These technologies can be used to improve the energy supply in the sugarcane mill. Initially the processes for obtaining sugar and ethanol from sugarcane is discussed, with a theoretical introduction to hydrogen, the process of steam reforming and gasification of biomass (bagasse) by inserting a turbine associated with the recovery boiler gas. Subsequently makes up the energy and exergy analysis of the incorporation of the above technologies. In end stage makes it an ecological analysis considering or not the carbon cycle (photosynthesis), to determine the levels of emissions of pollutants, carbon dioxide equivalent, indicators of pollution and ecological efficiencies associated with technological developments proposed. It is concluded that hydrogen production by steam reforming of ethanol and gasification of bagasse are viable alternatives from the point of view of technical and environmental applications in the biofuels industry, contributing to the development of the sector in the country

A proposta desse trabalho é estudar a incorporação do processo de produção de hidrogênio (Caso A) e do processo de gaseificação do bagaço de cana associado a ciclo combinado turbina a gás e turbina a vapor (Caso B) para a Destilaria Pioneiros. Essas tecnologias podem vir a melhorar a oferta de energia no setor sucroalcooleiro. Inicialmente foram abordados os processos para a obtenção de açúcar e etanol a partir da cana-de-açúcar, apresentando-se uma introdução sobre o hidrogênio, o processo da reforma a vapor e sobre a gaseificação da biomassa (bagaço de cana) com a inserção da turbina a gás associada à caldeira de recuperação. Posteriormente efetua-se a análise energética e exergética da incorporação das tecnologias acima mencionadas. Em etapa final faz-se uma análise ecológica considerando ou não o ciclo do carbono (fotossíntese), para determinar os níveis de emissões de poluentes, o dióxido de carbono equivalente, os indicadores de poluição e as eficiências ecológicas associadas às incorporações tecnológicas propostas. Conclui-se que a produção de hidrogênio por reforma a vapor do etanol e a gaseificação do bagaço de cana são alternativas viáveis sob o ponto de vista técnico e ambiental para aplicações no setor sucroalcooleiro, contribuindo para o desenvolvimento do setor no país