TCC - Engenharia de Energia
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Navegando TCC - Engenharia de Energia por Assunto "biogás"
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Item Análisis termodinámico del uso de biogás como combustible para la producción de hidrógeno por medio del three reactors chemical looping hydrogen process(2024) Ardila Duran, Cristian FelipeO presente estudo analisa o processo Three Reactors Chemical Looping Hydrogen (T-R CLH) utilizando biogás como combustível, respondendo à necessidade de tecnologias energéticas mais eficientes no contexto do aumento das emissões de dióxido de carbono (CO2) provenientes da utilização de combustíveis fósseis. Por meio de simulações termodinâmicas no software Aspen Plus, foi avaliado o desempenho do sistema, que inclui um reator de combustível, um reator de vapor e um reator de ar. Os resultados, baseados em 94 configurações válidas, mostraram que a produção de hidrogênio atingiu um máximo de 1,27 kmol/h, com fluxos de ar de 5,68 kmol/h e fluxos de água de 6,72 kmol/h, a uma temperatura do reator de combustível de 672,75 °C. Foi evidenciada uma relação direta entre a produção de hidrogênio e as variáveis operacionais como a vazão de ar, a vazão de água e a temperatura do reator. Este trabalho não só contribui para a compreensão do T-R CLH, como também estabelece uma base para a investigação futura com vista a otimizar esta tecnologia e contribuir para um futuro energético mais sustentável.Item Estudo da viabilidade técnica dos parâmetros operacionais de um biodigestor tipo lagoa coberta em escala laboratorial, utilizando carcaças suínas como substrato(2025) Meyer, Rafaela Faust ; Eliott, Rodrigo MonteiroFoi analisado neste trabalho, a viabilidade técnica do uso de carcaças suínas, como substrato para biodigestores tipo lagoa coberta (BLC), analisando o potencial de produção de biogás e os limites operacionais do sistema. Foi avaliada uma mistura de efluente de suinocultura e carcaça suína desidratada, operando em duas condições distintas de sólidos totais (ST): uma próxima a 3% e outra acima de 4%. Foram avaliados, os principais parâmetros como volume de produção de biogás, concentração de metano, carga orgânica volumétrica (COV) e estabilidade do processo através do indicador FOS/TAC. Com os resultados de volume de biogás produzido, rendimento da operação e concentração de metano obtidos, foi demonstrado que o aumento do teor de ST no substrato de alimentação reduziu a eficiência da produção de biogás e qualidade do biogás, validando o limite tecnológico de 3% para reatores de lagoa coberta. Resumen En este trabajo se analizó la viabilidad técnica del uso de carcasas porcinas como sustrato para biodigestores tipo laguna cubierta (BLC), analizando el potencial de producción de biogás y los límites operacionales del sistema. A través de una mezcla de efluente porcino y carcasa porcina deshidratada, operando en dos condiciones distintas de sólidos totales (ST): una cercana al 3% y otra por encima del 4%. Se evaluaron los principales parámetros como volumen de producción de biogás, concentración de metano, carga orgánica volumétrica (COV) y estabilidad del proceso a través del indicador FOS/TAC. Con los resultados del volumen de biogás producido, rendimiento de la operación y concentración de metano obtenidos, se demostró que el aumento del contenido de ST en el sustrato de alimentación redujo la eficiência de la producción de biogás y la calidad del biogás, validando el límite tecnológico del 3% para reactores de laguna cubierta.Item Revisão sistemática da produção de biogás a partir da co-digestão com macrófitas aquáticas utilizando o Methodi Ordinatio.(2024) Ramos, Vianca Vanessa BenavidesNos últimos anos, tem havido um aumento significativo na busca por novas fontes de energia devido à industrialização e ao substancial crescimento da população. Para diminuir o papel predominante que os combustíveis fósseis têm desempenhado no consumo global, diversas fontes de energias renováveis têm surgido para diversificar a matriz energética, entre essas estão as fontes geradas a partir da biomassa, como o biogás que envolve a ação coordenada de microrganismos especializados na degradação de uma variedade de substratos orgânicos. Dentro deste contexto, foi proposta uma avaliação do desenvolvimento da pesquisa global primária sobre a produção de biogás a partir da co-digestão anaeróbia (DA) de macrófitas, utilizando a metodologia de pesquisa Methodi Ordinatio para a seleção do portfólio bibliométrico PB, de artigos de relevância cientifica. Incialmente, 1285 artigos científicos foram selecionados para compor o banco de dados brutos (BDB). Posteriormente, os artigos do BDB foram filtrados e tratados para serem analisados sistematicamente. Nesta etapa, restaram 240 artigos em um portfólio de dados filtrados (PDF). Para esses artigos selecionados, avaliou-se os artigos mais relevantes referentes às principais macrófitas usadas como co-substrato para a produção de biogás, sendo: Eichornnia Crassipes (EC), Egeria Densa (ED), Hydrilla Verticillata (HV), Salvinia Molesta (SM), resultando a EC a macrófita mais estudada pelos pesquisadores. Foram avaliados 21 artigos para serem analisados, mediante os estudos das principais modelagens matemáticas para simulação de sistemas, parâmetros operacionais, composição do meio (macrófita, inóculo, entre outros), e os pré-tratamentos de substratos. Os resultados indicam, que a utilização da biomassa de plantas aquáticas como substrato para a produção do biogás oferece vantagens significativas na co-digestão, no entanto enfrenta desafios na sua produção. É essencial desenvolver métodos sustentáveis para converter essa biomassa em produtos valiosos, por meio de novas tecnologias e pré-tratamentos para otimizar a eficiência da produção de biogás.