Reuso da água, recuperação de calor residual e cogeração com termogeradores em destiladores Pilsen.
| dc.contributor.author | Ferreira, Wagner | |
| dc.date.accessioned | 2024-02-28T19:24:47Z | |
| dc.date.available | 2024-02-28T19:24:47Z | |
| dc.date.issued | 2024 | |
| dc.description | Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação Interdisciplinar em Energia e Sustentabilidade da Universidade Federal da Integração Latino-Americana, como requisito parcial à obtenção do título de Mestra em Energia e Sustentabilidade. | pt_BR |
| dc.description.abstract | O homem, ao longo de sua história, sempre demandou uma elevada necessidade por fontes energéticas, o que o levou a uma era onde há a intensa exploração de recursos naturais, hídricos e o uso de combustíveis fósseis em larga escala. Atualmente com aproximadamente 80 % da demanda energética mundial sendo suprida por esses combustíveis, surgiu um intenso debate sobre a utilização dos mesmos e as restrições de sustentabilidade dos atuais padrões de uso destes a longo prazo. Esses questionamentos têm levado a busca por novas alternativas energéticas, mais eficientes e sustentáveis. Uma das alternativas que tem sido amplamente explorada é a recuperação de calor residual. Com uma estimativa de que se desperdiça entre 20% e 50% de energia térmica na indústria, desenvolveram-se métodos para recuperar e reutilizar a mesma. Um desses métodos é a cogeração de eletricidade com o uso de termogeradores (TEG), que quando são alimentados com calor utilizam o efeito Seebeck para gerar eletricidade. Os pontos mais relevantes no uso desse método é a geração de eletricidade sem a presença de peças mecânicas móveis, não produzirem subprodutos nocivos ao meio ambiente durante seu funcionamento, terem vida útil longa e funcionarem em uma faixa de temperatura ampla. O objetivo desse trabalho é o desenvolvimento e estudo de um sistema para reuso da água, recuperação da energia térmica residual e cogeração de eletricidade com TEG em destiladores de água tipo Pilsen. Foi construído um sistema para recircular a água no destilador Pilsen e recuperar a energia térmica residual presente na mesma. Determinou-se o ponto de vazão ideal do destilador, a qualidade da água que entra e circula no sistema e implementou-se os tratamentos necessários para que esta atenda aos requisitos estabelecidos pela portaria nº 888/21 do Ministério da Saúde (MS), que trata dos padrões de potabilidade da água. Foi analisado o potencial de cogeração de energia elétrica a partir da energia térmica residual presente no efluente, além de determinar as características do dispositivo de troca de calor entre a água e o módulo termoelétrico. Foram avaliadas as características do módulo termoelétrico, o comportamento do sistema bem como sua eficiência na recuperação e geração de energia elétrica. Também realizou-se um estudo dos aspectos de viabilidade econômica da aplicação do sistema. Os resultados demonstraram que a energia térmica residual recuperada ficou em uma taxa próxima ao da literatura consultada, ou seja, obteve-se uma taxa de recuperação de energia térmica residual de 60%. Quanto ao reuso dos recursos hídricos do sistema, verificou-se que é possível reutilizar 100% dos mesmos. Já o rendimento das pastilhas Seebeck ficaram em 6,5%, muito abaixo da faixa de rendimento de 11% a 14%, como esperada. Porém, mesmo com o baixo rendimento na conversão de energia térmica em energia elétrica, o estudo de viabilidade econômica demonstrou que a implantação do sistema proposto de reuso de água e cogeração de eletricidade é viável. Portanto, o sistema desenvolvido pode ser replicado, possibilitando que usuários do sistema de destilação de água tipo Pilsen economizem recursos hídricos e cogerem eletricidade com a energia térmica residual presente no efluente. | pt_BR |
| dc.identifier.uri | https://dspace.unila.edu.br/handle/123456789/7874 | |
| dc.language.iso | por | pt_BR |
| dc.rights | openAccess | |
| dc.subject | Reuso de água | pt_BR |
| dc.subject | Calor residual | pt_BR |
| dc.subject | Recuperação de energia | pt_BR |
| dc.subject | Termogerador elétrico | pt_BR |
| dc.subject | Eficiência energética | pt_BR |
| dc.subject | Sustentabilidade | pt_BR |
| dc.title | Reuso da água, recuperação de calor residual e cogeração com termogeradores em destiladores Pilsen. | pt_BR |
| dc.type | masterThesis | pt_BR |
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