Geração de eletricidade com ciclos Rankine orgânico em fontes de energia de baixa temperatura: análises de custo energético e econômica e otimização

• Processo: 17/04027-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2017
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2019
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Engenharia Térmica
• Pesquisador responsável: Marcelo Modesto da Silva
• Beneficiário: Marcelo Modesto da Silva
• Instituição Sede: Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas (CECS). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Assunto(s): Custos e análise de custo Geração de energia elétrica Energia renovável Energia térmica Resíduos industriais Ciclo Rankine orgânico
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Análise de Custo Exergético | Ciclo Rankine Orgânico | Otimização de Sistemas Térmicos | Aproveitamento de Energia

Resumo

O contínuo aumento nas emissões de carbono na atmosfera, a potencialização do efeito estufa gerado pelo uso disseminado de combustíveis fósseis para geração de eletricidade nos últimos 100 anos, estimula o aumento do interesse por tecnologias que aumentam a eficiência da conversão energética e/ou o aproveitamento de fontes renováveis de energia. Uma opção bastante atraente que contempla estas duas necessidades é o chamado Ciclo Rankine Orgânico (CRO) que pode utilizar calor residual de processos industriais ou fontes de energia renovável como a energia solar ou geotérmica. Um dos diferencias do ciclo CRO é a vasta gama de fluidos de trabalho e diferentes configurações que podem dificultar a definição de um projeto ótimo para o uso de determinada fonte de calor. O principal objetivo deste projeto é estudar o potencial de utilização de ciclos CRO para a utilização de fontes renováveis (solar e biomassa) e resíduos térmicos em diferentes setores industriais (rejeitos de calor de processo). A ideia principal é criar um modelo termodinâmico geral que possa descrever adequadamente diferentes configurações do ciclo CRO, e através de métodos de otimização e das análises energéticas, exergéticas, custo exergéticos e, se possível, econômica, maximizar eficiência ou potência elétrica produzida. Parte-se da definição do tipo de fonte de energia disponível, buscar-se-á os possíveis fluidos orgânicos adequados para tal fonte e qual a melhor configuração do ciclo CRO que possa maximizar a função objetivo escolhida (AU)