Título: | MODELAGEM TERMODINÂMICA DA REFORMA DE ETANOL EM HIDROGÊNIO VERDE PARA USO NO SETOR MOBILIDADE | ||||||||||||
Autor(es): |
RODRIGO FAGUNDES FIGUEIRA PINHO |
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Colaborador(es): |
FLORIAN ALAIN YANNICK PRADELLE - Orientador FLAVIA DE MIRANDA GONCALVES - Coorientador |
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Catalogação: | 01/AGO/2023 | Língua(s): | PORTUGUÊS - BRASIL |
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Tipo: | TEXTO | Subtipo: | TRABALHO DE FIM DE CURSO | ||||||||||
Notas: |
[pt] Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio. [en] All data contained in the documents are the sole responsibility of the authors. The data used in the descriptions of the documents are in conformity with the systems of the administration of PUC-Rio. |
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Referência(s): |
[pt] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/TFCs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=63418@1 [en] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/TFCs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=63418@2 |
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DOI: | https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.63418 | ||||||||||||
Resumo: | |||||||||||||
A degradação ambiental é um problema global que leva à perda de biodiversidade,
destruição de habitats naturais e aumento da poluição do ar e da água. O uso
insustentável dos recursos naturais, a poluição industrial e o desmatamento são
alguns dos principais fatores que contribuem para esse declínio. Os combustíveis
renováveis são fontes de energia sustentáveis e amigas do ambiente. Isso inclui
energia solar, eólica, hídrica e de biomassa. Esses recursos fornecem alternativas
viáveis aos combustíveis fósseis, reduzem as emissões de gases de efeito estufa e
reduzem a dependência de recursos não renováveis. O hidrogênio verde é uma
forma de energia renovável produzida pela eletrólise da água usando eletricidade
de fontes renováveis. É uma alternativa promissora aos combustíveis fósseis que
contribui para a redução das emissões de gases de efeito estufa e para a transição
para uma economia mais limpa e sustentável. O objetivo do trabalho é realizar
uma modelagem termodinâmica da produção e armazenamento de hidrogênio em
células a combustível e através dos resultados termodinâmicos provar a eficácia
de 6 casos envolvendo 3 rotas de reforma de etanol (Reforma a Vapor, Oxidação
Parcial e Reforma Auto Termal) e 2 tipos de células a combustível (PEMFC e
SOFC), gerando assim diferentes resultados e durante a conclusão, definir: os
calores envolvidos na produção de hidrogênio e carregamento das células a
combustível, a potência elétrica que a CaC irá alcançar em diferentes parâmetros
(temperatura, taxa de oxigênio e vapor) e dessa forma, julgar o melhor caso de
acordo com os resultados obtidos. Através da modelagem do equilíbrio
termodinâmico por minimização da energia livre de Gibbs usando uma rotina
desenvolvida no software MATLAB, é possível encontrar as composições dos
produtos da reforma do etanol e a partir disso calcular a eficiência e a demanda
por energia nas três rotas de reforma do etanol. A conclusão foi baseada nos
cálculos dos calores e os critérios para a escolha do melhor caso foram,
rendimento na produção de hidrogênio, espontaneidade de reação, menor taxa de
emissão de gases poluentes (como o monóxido de carbono) e baixas demandas de
energia/calor. Conclui-se que as condições ótimas de reforma do etanol são
através da reforma a vapor em temperaturas entre 900K e 1100 K com uma razão
de vapor por etanol superior a 6 (quanto maior melhor).
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