AVALIAÇÃO PRELIMINAR TÉCNICO-ECONÔMICA DA PIRÓLISE RÁPIDA DE BIOMASSA

Documentos relacionados
ASPECTOS DA VIABILIDADE ECONÔMICA DE UMA PLANTA DE PIRÓLISE RÁPIDA DE BIOMASSA

2. Parte Experimental

OPERACIONALIZAÇÃO DE UMA PLANTA DE PIRÓLISE RÁPIDA DE BIOMASSA COM REATOR DE LEITO FLUIDIZADO RESUMO

PROCESSO DE CONVERSÃO À BAIXA TEMPERATURA - CBT

PIRÓLISE RÁPIDA EM LEITO FLUIDIZADO: UMA OPÇÃO PARA TRANSFORMAR BIOMASSA EM ENERGIA LIMPA

Carvoejamento, Carbonização e Pirólise

OTIMIZAÇÃO DO PROCESSO DE PIRÓLISE PARA OBTENÇÃO DE BIO-ÓLEO A PARTIR DA SPIRODELA SP. RESUMO

Curso Engenharia de Energia

Produção de biocombustíveis líquidos por pirólise seguida de hidrogenação de óleos alimentares usados

Maquinas Termicas - Fornalha

Prof. Gonçalo Rendeiro

UTILIZAÇÃO DA PALHA DE CANA-DE-AÇÚCAR PARA AUMENTO DA CAPACIDADE ENERGÉTICA DE PLANTAS DE UTILIDADES

No mundo, o Grupo Kirin produz bebidas alcóolicas, não alcóolicas, funcionais, produtos farmacêuticos e bioquímicos.

6 MATERIAIS E EQUIPAMENTOS

Briquetagem e Peletização de Resíduos Agrícolas e Florestais

UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA

DISPONIBILIDADE, CARACTERIZAÇÃO, COLETA E PRÉ-TRATAMENTO DA BIOMASSA 13

USINA TERMOELÉTRICA...

Planta de Produção de Briquetes de Carvão Verde (PCV-60)

Estudo de Viabilidade Produção de Briquetes

GESTÃO DE FLUXO DE CAIXA E AVALIAÇÃO DE RESULTADOS E INDICADORES FINANCEIROS

Avaliação de obstáculos para redução de emissões

e Book Administrando Finanças nas Empresas

PRODUÇÃO NÃO CATALITÍCA DE ETIL ÉSTERES DE ÁCIDOS GRAXOS DO ÓLEO DE SOJA

USINA TERMOELÉTRICA DO NORTE FLUMINENSE,MACAE, RIO DE JANEIRO

GERAÇÃO, TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA DE ELÉTRICA

7. Análise da Viabilidade Econômica de. Projetos

VIABILIDADE TÉCNICA DE COMBUSTÃO EM LEITO FLUIDIZADO DE CARVÃO MINERAL RESIDUAL PROVENIENTE DE LAVADORES DE CARVÃO TIPO JIGUE

Mitigar as alterações climáticas investindo no gás natural

OS PRINCIPAIS ORÇAMENTOS

Título do Projeto:

Poder calorífico da casca de arroz, caroço de pêssego, serragem de eucalipto e de seus produtos de pirólise

Processos de Produção de Carvão Vegetal com Aplicação na Indústria do Aço

ESTUDO DA VIABILIDADE ENERGÉTICA DE IMPLANTAÇÃO DE UMA USINA EÓLICA DE 100 KW PARA ABASTECER UMA COMUNIDADE RURAL ISOLADA 1

APLICAÇÃO DE PROCESSO TERMOQUÍMICO COMO APROVEITAMENTO DE RESÍDUO AGROINDUSTRIAL DE BABAÇU

ANÁLISE E MODELO DO CUSTO DA GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA DE UM SISTEMA COMPOSTO POR UM GASEIFICADOR DE BIOMASSA E UM GRUPO GERADOR

Sumário. Apresentação... IX Prefácio... XI Minicurrículo do Autor... XIII

SSC570 - Empreendedorismo Profa. Ellen Francine ICMC/USP

Melhorias no processo de pirólise da biomassa para produção de carvão vegetal

Cogeração de energia na cadeia do carvão vegetal

Emissão de gases poluentes com a queima de casca de café

Disciplina: Constituição de Novos Empreendimentos

FUNDAMENTOS DA GERAÇÃO DISTRIBUIDA. Prof. Electo Eduardo Silva Lora

ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA 2379EE2

PROJETO DE PLANTA DE PELETIZAÇÃO DE BIOMASSA

MINERAIS HIDROGEOLÓGICOS ENERGÉTICOS. de acordo com a finalidade

Destina-se ao fornecimento de dados pessoais do proponente e de suas atribuições no projeto proposto.

Quantidade e qualidade das emissões atmosféricas na carbonização da madeira

Exemplos Práticos de Aplicação da Energia Fotovoltaica no meio Rural Curso Energias Renováveis 02 a 06 de outubro de 2017 Concórdia/SC

VII CONGRESO BOLIVARIANO DE INGENIERIA MECANICA Cusco, 23 al 25 de Octubre del 2012

BASES CONCEITUAIS DA ENERGIA. Pedro C. R. Rossi UFABC

PQI-2321 Tópicos de Química para Engenharia Ambiental I

Criada em 2010, tendo como base um desafio clássico que é a produção de energia a partir de resíduos, ou mesmo de lixo.

FONTE DE ENERGIA RENOVÁVEL. Prof.º: Carlos D Boa - geofísica

Susana Sequeira Simão

PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS I APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA

Apresentação AHK Comissão de Sustentabilidade Ecogerma. Eng. Francisco Tofanetto (Gerente de Engenharia) São Paulo, 01 de Outubro 2015

Comparação do Desempenho Ambiental. Ambiental

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA. ENGENHARIA ECONÔMICA Exercícios Propostos Prof. Dr. Francisco Chaves

TECNOLOGIA DE LEITO FLUIDIZADO PARA PIRÓLISE RÁPIDA DE BIOMASSA VEGETAL

Centrais BNL Clean Energy

VIABILIDADE TÉCNICA, ECONÔMICA E SOCIAL DA PRODUÇÃO DE ÁLCOOL NA FAZENDA

COMBUSTÃO MISTA DE CARVÃO MINERAL E SERRAGEM EM LEITO FLUIDIZADO

Eficiência Energética Cocelpa

Fontes renováveis e não-renováveis de energia. Amanda Vieira dos Santos Giovanni Souza

1. DESCRIÇÃO DO PROCESSO PLANTA PILOTO

10º ANO FÍSICA - Módulo Inicial Situação energética Mundial e degradação de energia

SISEMA. Sistema Estadual de Meio Ambiente. POLÍCIA MILITAR D E M I N A S G E R A I S Nossa profissão, sua vida.

Avaliação de Sustentabilidade da produção de Etanol de Cana-de-Açúcar

Motores Elétricos. Medição e Verificação de Performance. Mário Ramos

O Caminho da Sustentabilidade

Cogeração na indústria: os benefícios e os ganhos energéticos

Compressores de anel líquido são compressores de deslocamento rotativo. Um eixo com lâminas radiais rígidas, as quais correm dentro da carcaça

Universidade Federal de Itajubá

ANÁLISE DE CAMADAS DE PROTEÇÃO (LOPA) EM UMA PLANTA DE GASEIFICAÇÃO DE BIOMASSA


INTRODUÇÃO À INDÚSTRIA DO PETRÓLEO UNIDADE IV REFINO DE PETRÓLEO

Aproveitamento da Palha de Cana de Açúcar Planta CTC Palha Flex

Avaliação do Impacto Ambiental da Produção de Biodiesel de Soja no Brasil

Propriedades da madeira para fins de energia. Poder Calorífico

ANÁLISE DE VIABILIDADE TÉCNICO ECONÔMICA DA IMPLANTAÇÃO DE UMA USINA DE PROCESSAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS DE IJUI PARA PRODUÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA 1

ENERGIA. Em busca da sustentabilidade

Combustíveis e Redutores ENERGIA PARA METALURGIA

Unidades de negócios. Transmissão & Distribuição. Motores Automação Energia. Tintas

PRODUÇÃO DE ÁLCOOL A PARTIR DO BAGAÇO: O PROCESSO DHR DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDA

EM NEGÓCIOS DOIS CONCEITOS SÃO FUNDAMENTAIS

Buss-SMS-Canzler. Tecnologia simples e segura para secagem de lodos sanitários

Construção de uma fornalha para a combustão de sólidos pulverulentos

Conceitos, fontes de energia, a questão energética no futuro e o caso brasileiro

PROJETO AGROMINERAIS PARA BIOCOMBUSTÍVEIS

AVALIAÇÃO ECONÔMICA DA UTILIZAÇÃO DE RESÍDUOS DO PROCESSAMENTO DO CAFÉ COMO COMBUSTÍVEIS EM FORNOS ROTATIVOS DE CALCINAÇÃO

Temas de Dissertação. Programa de Pós-graduação em Engenharia Química da Universidade Federal Fluminense. Lisiane Veiga Mattos

AVALIAÇÃO DA ADERÊNCIA DE BIO-ÓLEO EM PAREDE DE TROCADOR DE CALOR DO TIPO CASCO E TUBO EM PLANTA DE PIRÓLISE DE BIOMASSA

Prof Flávio S. Ferreira

ANÁLISE DA IMPLEMENTAÇÃO DE UMA UNIDADE PRODUTORA DE BIODIESEL NA UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMINA GRANDE

GRUPO. Empreendedorismo Energia Meio Ambiente e Tecnologia (GEEMAT) - CNPq Departamento de Engenharia Mecânica. CEFET/RJ. UnED Angra dos Reis, Brasil

Avaliação da queima de serragem em fornalha

Energia da Biomassa Células a combustível

Administração de Custos

VIABILIDADE ECONÔMICA DE MICRODESTILARIA

Transcrição:

AVALIAÇÃO PRELIMINAR TÉCNICO-ECONÔMICA DA PIRÓLISE RÁPIDA DE BIOMASSA Luis Enrique Brossard González, NÚCLEO INTERDISCIPLINAR DE PLANEJAMENTOS ENERGÉTICOS- NIPE. FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA. UNICAMP.Avenida Shigeo Mori 2013 CEP13084-082- Cx. Postal 1170 Campinas-SP-Brasil. tel: (019)3289-3125 Fax: (019) 3289-5499 lebrossard@yahoo.es Luíz Augusto Barbosa Cortez, Juan Miguel Mesa Pérez, Jóse Dilcio Rocha, Edgardo Olivares Gómez NÚCLEO INTERDISCIPLINAR DE PLANEJAMENTOS ENERGÉTICOS- NIPE. FACULDADE DE ENGENHARIA AGRICOLA. UNICAMP.Avenida Shigeo Mori 2013 CEP13084-082- Cx. Postal 1170 Campinas-SP-Brasil. tel: (019)3289-3125 Fax: (019) 3289-5499 cortez@agr.unicamp.br, jmesa@ct.unicamp.br jdrocha@ct.unicamp.br.egomez@ct.unicamp.br,, RESUMO O presente estudo visa à avaliação técnica econômica do processo de pirólise rápida. Mediante este processo de conversão termoquímica será possível transformar resíduos agrícolas e agroindustriais em produtos com maior valor agregado. A pirólise rápida é o oposto à carbonização ou pirólise lenta, apresentando tempos de residência dos vapores no interior do reator muito curtos e rendimentos de até 75% da fração líquida`(bioóleo). O bio-óleo é uma fonte de insumos químicos renováveis e pode ser usado como bio-óleo combustível na geração de energia elétrica, em aplicações estacionarias substituindo o óleo combustível e o diesel. ABSTRACT This study presents a biomass fast pyrolysis techno-economical assessment. As an inovative biomass thermochemical conversion process the fast pyrolysis is able to produce high value products from agrindustrial residues such as cane trash and bagasse. The main product in this process is the bio-oil. Fast pyrolysis is the opposite of carbonization. It has short residence time for the vapors inside the reactor, and yields about 75 wt% of bio-oil (as a liquid fraction). Bio-oil form fast pyrolysis biomass is a renewable raw material that may replace the diesel and fuel oil to generate electricity. INTRODUÇÃO A busca de combustíveis alternativos na atualidade esta sendo cada vez mais vital para a melhoria da qualidade da vida no planeta desde o ponto de vista da poluição ambiental. A queima de combustíveis fósseis produz gases com uma grande concentração de CO e enxofre, sendo estes os principais causadores do chamado efeito estufa, o mesmo tem produzido um aumento da temperatura no planeta e as chuvas ácidas. As mesmas deterioram os reservatórios de águas e os rios assim como o solo, o que leva a um empobrecimento na produção agrícola. Mediante tecnologias alternativas como a pirólise e a gaseificação é possível transformar resíduos agrícolas em produtos que tenham um maior valor agregado o qual valoriza mais estes resíduos. A queima destes resíduos irá a gerar também CO 2. Porém durante seu crescimento ela consumira a mesma quantidade de CO 2 que será devolvida à atmosfera após seu uso final. EQUIPAMENTO Para a realização desta análise preliminar de viabilidade econômica foram utilizados dados da planta de pirólise rápida com reator de leito fluidizado da UNICAMP, Campinas-SP, a qual se encontra instalada em áreas do Centro de Tecnologia Copersucar-CTC, em Piracicaba-SP, figura (2). A avaliação foi realizada considerando-se a escala natural da planta, a qual é uma unidade piloto de até 250 kgh de capacidade de alimentação de biomassa. A unidade foi operada durante um período de tempo de 6 meses a uma taxa de 12 horas por dia

(aproximadamente 700 horas de operação), com capim elefante devidamente condicionado para os testes. O condicionamento da biomassa incluiu o corte e trituração do material até um tamanho médio de partícula variando entre 1,0 e 2,0 mm, e a sua secagem até teores de umidade de aproximadamente 10 a 12% base úmida (umidade de equilíbrio) O processo transcorre a temperaturas que podem variar entre os 450 o C (pirólise rápida a baixa temperatura) até os 650 o C -700 o C (pirólise rápida a moderada temperatura). Desta forma a partícula de biomassa se reduz, muito rapidamente, a vapores e carvão vegetal de granulometria muito baixa e faixa relativamente estreita. O processo é esquematizado na Figura 1 abaixo Esteira transportadora Reator de leito fluidizado Coletores de carvão em pó Figura 1 Esquema da planta de pirólise rápida d e leito fluidizado

Capim Elefante Corte e Trituração Secagem Reator de Leito Fluidizado Separador de Finos- Bateria de Ciclones (I) Injetor tipo Rosca Sem-Fim Separador de Finos- Ciclone (II) Resfriamento, Condensação e Separação dos Líquidos da Pirólise GÁS PARA PROCESSO Coletor de Carvão Vegetal CARVÃO VEGETAL PULVERIZADO BIO-ÓLEO DE PIRÓLISE RÁPIDA Coletor de Líquidos Figura 2 Esquema mostrando as etapas do processo de pirólise rápida em leito fluidizado (planta UNICAMP-Copersucar) ANÁLISE ECONÔMICA Embora exista uma diversidade de tipos de análises econômicas em tecnologias, os parâmetros envolvidos em um estudo de viabilidade são os mesmos. Neste trabalho serão discutidos aqueles parâmetros necessários para elaborar a estimativa de Fluxo de Caixa do projeto de pirólise rápida em leito fluidizado, (CATHERINE, 1992). METODOLOGIA A avaliação econômica será realizada pelo método do Valor Presente Liquido, serão confrontados os custos de construção e operação do reator e o preço de mercado e custos de produção do produto. O valor presente líquido é a soma dos valores presentes positivos (receitas e economias) e dos valores negativos (despesas e investimentos). Em função do fluxo de caixa, da taxa de juros (interesse) adotados e da vida útil considerado, avalia-se o valor presente das economias futuras em relação ao investimento inicial Os cálculos foram realizados considerando que a produção mensal de bio-óleo aumenta progressivamente desde 17 toneladas até 54. As mudanças na produção consideram o uso da mesma planta, podendo-se variar a alimentação de biomassa desde 150 kg/h até 250 kg/h. A fração fenólica do bio-óleo pode substituir o fenol petroquímico em até 50% em massa. Neste caso, o preço do bio-óleo foi levantado em relação ao preço do fenol, o qual é, atualmente, de aproximadamente RS$1.000,00 a tonelada O rendimento de bio-óleo estimado por kg de biomassa seca alimentada variou entre 40 % e 75 %. Considera-se também que, junto ao bio-óleo é

obtido um 10% de carvão vegetal por kg de biomassa seca, cujo preço de venda é de $R 80 a tonelada, é incluído dentro do faturamento total. Tabela 1 Custos fixos Tipo de despesa Valor Salários e encargos sociais 1950,00 Pró-labore - Aluguel 200,00 Condomínio - IPTU - Contador 180,00 Advogados - Assessorias - Luz 700,00 Telefone 100,00 Manutenção de imóveis - Manutenção de veículos 30,00 Propaganda 100,00 Seguros Representação dos socios 50,00 Viagens(estadias + passagem) 200,00 Fretes 200,00 Outras despesas 200,00 Juros básicos Tarifas bancárias 50,00 Depreciação 1230,87 Total mensal 5190,87 Nº do Ativo Tabela 2 Investimento Inicial Descrição do Equipamento Valor de Reposição Valor Residual Vida Útil Depreciação Mensal 1 Dosador de biomassa 4618,57 230,93 10 36,56 2 Motovariador de velocidade da rosca 6933,64 346,68 10 54,89 3 Reator de Pirólise mas um ciclone. 26188,58 1309,43 10 207,33 4 2 Ciclone 3311,81 165,59 10 26,22 5 Válvula de amostragem 1902,46 95,12 5 30,12 6 Queimador de gás de Pirólise ou Flare 579,89 28,99 2 22,95 7 Esteira de dosagem 4140,66 207,03 10 32,78 8 Resfriador -Condensador de gases 5798,88 289,94 5 91,82 9 Sistema de resfriamento de água 3133,47 156,67 10 24,81 10 Sistema de recuperação de bio-óleo 40000,00 2000,00 10 316,67 11 Ventilador Radial CR 2998,50 149,93 5 47,48 12 Bomba de vácuo 3553,56 177,68 10 28,36 13 Instrumentação e controle 11728,37 586,42 5 185,70 14 Instalações Elétricas 1713,00 85,65 10 13,56 15 Serviços de apoio 4100,00 205,00 10 32,46 16 Tanque de Armazenamento de bio-óleo 10000,00 500,00 10 79,17

Total 130701,39 1230,87 CV= quantidade de biomassa consumida RS$ + quantidade de inerte consumido RS$+ quantidade de carvão consumido RS$. 4.1 FLUXO DE CAIXA Para os diferentes fluxos de alimentação e os diferentes rendimentos obteremos um fluxo de caixa distinto para cada situação. Em todos os casos considerou-se que o tempo trabalhado foi o mesmo, 12 horas por dias, 24 dias por mês e que investimento inicial foi de 130701,39 RS$. Nas tabelas a seguintes apresentamos a produção de bio-óleo para cada condição diferente Fluxo kgh Rend. % Bioóleo t/mês Tabela 3 Fluxo de caixa 150 150 150 200 200 200 250 250 250 40 60 75 40 60 75 40 60 75 17 26 32 23 35 43 29 43 54 AC(Q) = C ( Q) Q Onde: C ( Q) = a + bq C(Q): Custo total a: Custo fixo b: Custo Variável AC(Q): Custo unitário Q: Quantidade vendida Tabela 4 Custos unitários custo unitário RS$/t Quantidade de bio-óleo t 382 17 296 23 250 26 246 29 203 32 195 35 158 43 158 43 132 54 Mês Tabela 5 Fluxo de caixa Vazão (kg/h) Rend (%) Produção de bioóleo (t) Custo fixo Custo Variável Venda de bio-óleo e carvão Lucro antes do IR Imposto 23,9% Lucro líquido VP 1 150 40 17 5190,87 1307 17344 10846 3178 7668 6846 2 200 40 23 5190,87 1624 23344 16529 4843 11686 9316 3 150 60 26 5190,87 1307 26344 19846 5815 14031 9987 4 250 40 29 5190,87 1941 29344 22212 6508 15704 9980 5 150 75 32 5190,87 1307 32344 25846 7573 18273 10369 6 200 60 35 5190,87 1624 35344 28529 8359 20170 10219

7 200 75 43 5190,87 1624 43344 36529 10703 25826 11682 8 200 75 43 5190,87 1624 43344 36529 10703 25826 10431 9 250 75 54 5190,87 1941 54344 47212 13833 33379 12037 10 250 75 54 5190,87 1941 54344 47212 13833 33379 10747 11 250 75 54 5190,87 1941 54344 47212 13833 33379 9596 12 250 75 54 5190,87 1941 54344 47212 13833 33379 8568 VPL -10925 119777 VPL < 0 o investimento não é viável VP: Valor presente VF VP = n ( 1+ i) i: Taxa de retorno VF: Valor futuro n: período de tempo VPL: Valor presente líquido VPL: Investimento Inicial Valor presente (KAPLAN, 1983) CONCLUSÕES Os resultados econômicos mostraram que: A viabilidade da planta depende em grande medida de sua capacidade de alimentação; Seria recomendável o conhecimento das relações de escala entre plantas de diferentes tamanhos. PLAVRAS CHAVES Bio-óleo, biomassa, pirólise rápida, análise tecno - econômico, techno-economical AGRADECIMENTOS À fapesp pelo financiamento neste projeto REFERÊNCIAS [1] Catherine, E., Technoeconomics Analysis of the Prodution of Biocrude from Wood, NREL, Report TP-430-5435, 1992, [1] Kaplan, S., Energy Economics Quantitative Methods for Energy and Enviromental Decisions, Mc Graw-Hill Book Company, New York, 1983.