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Integração energética da biorrefinaria de cana-de-açúcar utilizando otimização simultânea

Processo: 13/21343-3
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado
Data de Início da vigência: 01 de abril de 2014
Data de Término da vigência: 03 de agosto de 2014
Área de conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
Pesquisador responsável:Caliane Bastos Borba Costa
Beneficiário:Cássia Maria de Oliveira
Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Biocombustíveis   Etanol   Geração de energia elétrica
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Biocombustível | biorrefinaria | Etanol | Integração Energética | Otimização simultânea | software | Otimização

Resumo

O Brasil tem um papel importante no mercado mundial com a produção de biocombustíveis, em especial o etanol. O bagaço da cana-de-açúcar, subproduto de uma planta de etanol, pode ser aproveitado na geração de energia elétrica e na produção de etanol de segunda geração. O processo de geração de energia a partir da queima do bagaço é bem conhecido e tem gerado bons resultados. Muitas usinas conseguem suprir a necessidade interna e vender o excedente de energia gerada. Entretanto, a produção de etanol a partir da hidrólise do bagaço da cana-de-açúcar é um processo recente, mas quando implementado permitirá o aumento da produção sem a necessidade de aumentar a área produtiva. Neste contexto, o presente projeto de tese de doutorado tem como objetivo realizar, através de otimização simultânea, a integração energética do processo de produção de etanol de 1ª/2ª geração e energia elétrica, buscando minimizar simultaneamente os custos de utilidades e de investimento da rede de trocadores de calor. Além dos benefícios econômicos e ambientais que a integração energética fornece, a redução no consumo de vapor na planta resultará em excedente de bagaço, que pode ser disponibilizado para a produção de etanol de segunda geração. O estudo será realizado em duas etapas. Na primeira será desenvolvida uma ferramenta para integração energética empregando otimização simultânea. No desenvolvimento da ferramenta serão utilizados softwares gratuitos. O programa resultante será validado com exemplos da literatura. Na segunda etapa serão utilizados dados da simulação do processo em estudo, denominado de biorrefinaria de cana-de-açúcar, para a integração energética do processo. Finalmente, serão realizadas comparações entre os processos com e sem integração energética, assim como uma avaliação da viabilidade da integração energética em termos econômicos e de processo. (AU)

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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
OLIVEIRA, CASSIA M.; PAVAO, LEANDRO V.; RAVAGNANI, MAURO A. S. S.; CRUZ, ANTONIO J. G.; COSTA, CALIANE B. B.. Process integration of a multiperiod sugarcane biorefinery. APPLIED ENERGY, v. 213, p. 520-539, . (13/21343-3)
OLIVEIRA, CASSIA M.; CRUZ, ANTONIO J. G.; COSTA, CALIANE B. B.. Improving the Integrated Process of First- and Second-Generation Ethanol Production with Multiperiod Energy Integration. BioEnergy Research, v. N/A, p. 22-pg., . (13/21343-3)