UNILA | Biblioteca Digital de Trabalhos de Conclusão de Curso
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Navegando UNILA | Biblioteca Digital de Trabalhos de Conclusão de Curso por Autor "Acevedo, Luís Evelio Garcia"
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Item Análise teórica de tecnologias de recuperação energética do gás de aterro em Foz do Iguaçu(2018-11-20) Garcia, Maiara Fernanda; Acevedo, Luís Evelio Garcia; Hartmann, Ricardo M.A gestão dos resíduos sólidos urbanos abrange preocupações atuais da sociedade contemporânea nas quais se destacam os aspectos ambientais, econômicos e energéticos. O crescimento da população e seu consumo inconsequente à nível global vêm afetando de forma negativa e irreversível o meio ambiente e ameaçando o equilíbrio da biosfera e a própria existência humana, esta situação exige resposta em âmbito governamental e civil. No Brasil a criação da Política Nacional de Resíduos Sólidos e suas orientações para destinação final ambientalmente adequada abriu oportunidade para a recuperação energética por meio de processos termoquímicos, rotas que se tem demostrado tecnicamente viáveis. Este trabalho apresenta um estudo teórico feito sobre a realidade em Foz de Iguaçu-PR, que destina todo o montante de resíduos sólidos gerado ao aterro municipal, segundo dados apresentados no Plano Municipal de Saneamento Básico do município estima-se que nos 10 primeiros anos de operação do aterro, foram dispostos em média 65 mil toneladas anuais de resíduos, com participação de mais de 60% de matéria orgânica. A partir destas e outras informações atualizadas realizou-se uma simulação da produção de gás de aterro das duas células encerradas, utilizando como base teórica o modelo de decaimento de primeira ordem do IPCC 2006. Com a vazão de gás de aterro prevista, para um horizonte de 30 anos para cada célula, simulou-se dois cenário de conversão de energia térmica em eletricidade optando por uma microturbina à gás operando via ciclo Brayton regenerativo e um motogerador via ciclo Otto. A simulação realizada abrangeu a verificação de 3 distintos casos de excessos de ar, com objetivo de determinar qual o mais vantajoso, o ponto de partida para tal determinação foi análise energética da planta, nos quais pode-se visualizar os fluxos de energia em cada um dos casos. Os resultados obtidos apontam uma faixa de vazão de biogás recuperado entre 5,97 a 195,07 Nm3/h , e para a simulação de conversão em energia elétrica, para o caso do ciclo Brayton regenerativo estima-se que seria possível a implantação de um planta termoelétrica com potência instalada de 85,53 kVa, que produziria diariamente 596,12 kWh/dia sendo capaz de atender a demanda de consumo elétrico de 113 residências, para o caso do ciclo Otto, que apresentou melhores resultados, estima-se que a quantidade de gás disponível seria capaz de alimentar uma planta de potencia instalada de 200 kVa, gerando por dia 1393,2 kWh/ dia e e suprindo a necessidade energética de aproximadamente 266 residências.Item Análisis energético y exergético de una planta de producción de hidrógeno electrolítico(2016) Galeano Espinola, Diego Osmar; Acevedo, Luís Evelio GarciaFue realizado un análisis termodinámico de una planta de producción de hidrógeno a partir la electrólisis del agua, ubicada en la ciudad de Foz de Iguazú – Brasil, con una capacidad de producción de 10 Nm 3 /h. Las diferentes etapas del proceso fueron evaluadas por medio de balances de masa, energía y exergía, analizando desde el suministro de energía eléctrica y agua, hasta el almacenamiento del hidrógeno presurizado a 350 bar. Los parámetros considerados para los cálculos son datos reales de operación nominal de la planta, que fueron utilizados como variables de entrada de un modelo termodinámico implementado en el EES (Engineering Ecuation Solver), del cual se obtuvo como resultados eficiencias globales de energía y exergía de 57.1% y 53.1% respectivamente. También se identificó que, al utilizar energía eléctrica para producir hidrógeno, las principales perdidas termodinámicas están asociadas al proceso de separación del agua, y a las irreversibilidades de la transferencia de calor para enfriamiento y calentamiento de los procesos de purificación y compresión de los gases. Las perdidas asociadas al calor residual, debido a su baja calidad, no son tan representativas como acostumbran indicar los análisis energéticosItem Proyecto de Ingeniería: análisis del dimensionamiento de una Planta Piloto de producción de hidrógeno(2016) Ambrocio Quispe, Angel; Acevedo, Luís Evelio GarciaLa creciente necesidad de procesos de transformación más eficiente de energía, debido a la escasez de reservas de combustibles fósiles a largo plazo, vienen estimulando el desarrollo a nivel industrial de métodos alternativos de generación energética. La generación de energía por procesos electroquímicos como planteado por la economía del hidrógeno no apenas atiende estos nuevos desafíos, sino que además presenta potencial de disminución de impactos ambientales asociados a este tipo de procesos. Desde esa perspectiva, el presente proyecto de ingeniería tiene como objetivo el análisis del dimensionamiento básico de una Planta de Producción de Hidrógeno (PPH) vía electrólisis del agua, con una capacidad de 10 Nm 3 /h. Para la proyección fue consolidada una metodología que utilizó como base una planta ya existente para identificar y analizar los subsistemas de producción, purificación, almacenamiento y refrigeración. Este trabajo contempló un estudio de caracterización, cálculos y selección de los principales equipos utilizados. Los resultados obtenidos por la planta, presento una eficiencia total superior a 50%. También evidenciaron que el cálculo y la selección de equipos están fuertemente condicionados a las variables operacionales de la planta y que esta tecnología es una alternativa que puede almacenar energía como potencial de aprovechamiento de fuentes de energías renovables. Finalmente, se espera que esta propuesta pueda contribuir con la investigación y desarrollo de la tecnología de uso energético del hidrógeno en toda Latinoamérica.