Banca de DEFESA: TÚLIO TITO GODINHO DE REZENDE

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : TÚLIO TITO GODINHO DE REZENDE
DATA : 23/04/2025
HORA: 13:30
LOCAL: Link da videochamada: https://meet.google.com/dji-eiib-gwz
TÍTULO:

Avaliação Técnico Econômica e Ambiental da Planta de Produção de Hidrogênio Usando Fontes Renováveis (H2V): Diagnóstico, Otimização, Avaliação dos Impactos Ambientais

PALAVRAS-CHAVES:

Hidrogênio, Gaseificação de biomassa, Eletrólise tipo PEM, Minas Gerais

PÁGINAS: 180
RESUMO:

O aumento populacional e a industrialização apresentam o desafio de fornecer mais energia com menos emissões de gases de efeito estufa. Nesse contexto, o hidrogênio se destaca como um dos mais promissores vetores energéticos, além de ser essencial na produção de amônia, metanol, aço e na indústria de vidro. Este estudo tem como objetivo analisar o potencial técnico, econômico e ambiental da produção de hidrogênio a partir de fontes de energia renováveis em Minas Gerais. O primeiro processo analisado foi a gaseificação de resíduos de biomassa. Para isso, foram consideradas as 66 microrregiões de Minas Gerais na análise de nove diferentes resíduos selecionados, sob distintas condições de agentes gaseificantes e com possibilidade de aprimoramento dos gases. Para tal, foi desenvolvido um modelo de equilíbrio químico baseado na minimização da energia livre de Gibbs, validado para condições de gaseificação com ar, oxigênio puro e mistura de ar e vapor. Além disso, uma simulação de Monte Carlo e uma análise de ciclo de vida foram empregadas para o processo de gaseificação. O segundo processo avaliado foi a eletrólise do tipo PEM a partir de fontes renováveis. A eletrólise foi modelada e, após a validação do modelo, foram realizadas análises de sensibilidade para determinar os pontos que maximizam a produção de H₂. Com os pontos de máxima produção determinados para os processos de eletrólise e gaseificação, realizou-se uma análise econômica, utilizando o custo nivelado de produção do hidrogênio (LCOH) como métrica. Os principais resultados indicaram que, na gaseificação, o maior potencial teórico de produção em Minas Gerais foi obtido para os resíduos de cana-de-açúcar, representando 82% do total. Apenas nove microrregiões do estado concentraram cerca de 80% desse potencial. O potencial econômico foi avaliado em três cenários de recolhimento e uso dos resíduos, destacando-se Frutal e Uberaba como as microrregiões com melhores perspectivas econômicas, alcançando valores inferiores a 3 $/kg de hidrogênio sob condições otimistas de uso dos resíduos. Na simulação de Monte Carlo, os parâmetros de entrada que mais influenciaram o LCOH na gaseificação foram: taxa mínima de atratividade, fator de recuperação de resíduos, CAPEX, CEPCI e impostos locais. A análise de ciclo de vida evidenciou que o uso dos gases de purga do PSA na gaseificação é ambientalmente necessário e que as emissões do processo ficaram abaixo de 2,44 kgCO₂eq/kgH₂. Para a eletrólise, verificou-se que a exigência de pureza do hidrogênio implica um aumento considerável do custo nivelado. Além disso, a adição de módulos de eletrólise gerou um efeito de economia de escala mais significativo para baixas capacidades. Constatou-se, ainda, que a geração de potência própria não consegue competir com as tarifas de leilão da mesma fonte, pois estas se beneficiam de economias de escala, resultando em custos mais baixos.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - DIMAS JOSÉ RÚA OROZCO - UFLA
Externa ao Programa - 2656257 - MARIA LUIZA GRILLO RENO - UNIFEIPresidente - 1322874 - OSVALDO JOSE VENTURINI
Externo ao Programa - 1806897 - RUBENILDO VIEIRA ANDRADE - UNIFEIExterno à Instituição - YORK CASTILLO SANTIAGO - Firjan