Avaliação dos Modelos Termodinâmicos e Abordagem da Alocação de Co2 em Termoeconomia
Nome: RODRIGO GUEDES DOS SANTOS
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 01/10/2015
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| JOSÉ JOAQUIM CONCEIÇÃO SOARES SANTOS | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
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| DIRLEI MOLINARI DONATELE | Examinador Interno |
| JOSÉ JOAQUIM CONCEIÇÃO SOARES SANTOS | Orientador |
| JULIO AUGUSTO MENDES DA SILVA | Examinador Externo |
Resumo: A Termoeconomia combina a economia e a termodinâmica de modo a fornecer informações não disponíveis na análise energética e econômica convencional. Um grupo de especialistas interessados na disciplina (C. Frangopoulos, G. Tsatsaronis, A. Valero e M. von Spakovsky) decidiu em 1990 comparar as suas metodologias resolvendo um problema predefinido: o problema CGAM, que foi nomeado com as iniciais dos primeiros nomes destes especialistas. Com o passar dos anos alguns trabalhos de comparação foram feitos, mas as metodologias também sofreram muitas alterações principalmente no que diz respeito ao tratamento racional dos resíduos e equipamentos dissipativos. Um dos pontos chave na modelagem termoeconômica é decidir qual o modelo termodinâmico deve ser adotado, pois diferentes modelos podem ser utilizados na representação de um sistema térmico de acordo com a precisão requerida. Em análises termodinâmicas elementares, simplificações consideráveis são admissíveis. Neste ponto surgem algumas perguntas: (i) O quão diferentes são os resultados em termoeconomia para diferentes hipóteses simplificadoras? (ii) Existe um modelo termodinâmico padrão para a modelagem termoeconômica? (iii) Vale a pena o uso de um modelo termodinâmico com alto grau de complexidade na alocação de custos? Outro fator relevante em termoeconomia é como se define a estrutura produtiva de uma planta. Geralmente, a exergia ou o custo monetário dos recursos externos são alocados para os produtos finais, mas considerações ambientais podem também ser incorporadas ao modelo para obtenção dos custos ambientais, como por exemplo, as emissões específicas de CO2 de cada produto final. Sendo assim, este trabalho apresenta um triplo objetivo. Primeiro, mostrar que hoje as metodologias termoeconômicas estão bem definidas e atingiram um certo grau de unificação e que as pequenas diferenças são função do nível de precisão requerida, quando opcionalmente pode-se desagregar a exergia. Segundo, comparar quatro modelos termodinâmicos em um sistema de cogeração com turbina a gás: modelo ar padrão, ar padrão frio, modelo CGAM e combustão completa com excesso de ar a fim de salientar as influências dos das hipóteses simplificadoras nos resultados termoeconômicos e por fim, mostrar como adaptar os modelos termoeconômicos para alocar a emissão total de CO2, ou qualquer outro poluente, para os produtos finais (potência e calor) de um sistema de cogeração.
