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Title: Avaliação técnica e econômica da produção de biogás, energia e etanol celulósico em uma biorrefinaria virtual integrada alimentada com casca de café.
Authors: Faria, Marina Victal
metadata.dc.contributor.advisor: Baeta, Bruno Eduardo Lobo
Rodrigues, Fábio de Ávila
Keywords: Cascas - casca de café
Biocombustíveis
Biogás
Biopolímeros - etanol celulósico
Simulação - computadores - SuperPro designer - software
Issue Date: 2022
metadata.dc.contributor.referee: Baeta, Bruno Eduardo Lobo
Rodrigues, Fábio de Ávila
Gurgel, Leandro Vinícius Alves
Herrera Adarme, Oscar Fernando
Citation: FARIA, Marina Victal. Avaliação técnica e econômica da produção de biogás, energia e etanol celulósico em uma biorrefinaria virtual integrada alimentada com casca de café. 2022. 77 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) – Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2023.
Abstract: Uma alternativa para garantir a segurança energética mundial diante do aumento da demanda por energia e a eminente escassez das reservas de petróleo, e ainda reduzir a emissão de gases de efeito estufa, é a utilização dos biocombustíveis. O etanol, o biodiesel e o biometano apresentam-se como alternativas promissoras para o setor de transporte, devido à compatibilidade com os motores já existentes, principalmente quando são produzidos utilizando matérias-primas que não competem com alimentos, como mesmo rejeitos agrícolas e industriais. Todos os anos no Brasil são geradas aproximadamente 3 milhões de toneladas de casca de café (CC), um resíduo lignocelulósico que com potencial para produção de etanol de segunda geração (2G) devido à grande quantidade de carboidratos que constitui esta biomassa. Neste trabalho, avaliou-se a produção de etanol 2G e biogás produzido em uma biorrefinaria de casca de café a partir da simulação do processo no software SuperPro Desinger v.12, considerando três distintas condições de pré-tratamento PTH, variando-se o tempo, a temperatura e a severidade. Os resultados das análises nos permitiram atestar a viabilidade técnica do processo. Contudo, embora haja tecnologia suficiente para que sejam produzidos industrialmente biogás e etanol celulósico, utilizando a casca de café como matéria-prima, este empreendimento não se mostrou economicamente viável, independente da condição de PTH empregada. Este resultado se deu principalmente devido aos elevados custos de produção e o baixo preço de venda do principal produto, o etanol. O menor custo de produção atingido variou em torno de 7,50 USD. Contudo, biorrefinarias de produtos de maior valor agregado podem se mostrar economicamente viáveis, sendo um destino mais nobre às cascas de café.
metadata.dc.description.abstracten: The use of biofuels is an alternative to ensure global energy security and also to reduce the emission of greenhouse gases, considering the increase in energy demand and the imminent scarcity of oil reserves. Due to the compatibility with existing engines, ethanol, biodiesel and biomethane are promising alternatives for the transport sector, especially when they are produced using raw materials that do not compete with food, such as agricultural and industrial waste. Approximately 3 million tons of coffee husks (CH) are generated every year in Brazil, which is a lignocellulosic residue that has the potential to produce second- generation ethanol (2G) due to the large amount of carbohydrates that constitute it. In this work, we simulated the production of 2G ethanol and biogas in a coffee husk biorefinery using the SuperPro Desinger v.12 software, and evaluated three different conditions of liquid hot water pretreatment (LHW), varying time, temperature and severity. The assessment allowed us to attest to the technical feasibility of the process. However, in spite of the existence of technology to industrially produce biogas and cellulosic ethanol using coffee husks as raw material, this venture has not proved to be economically viable, regardless of the pretreatment condition used. This result was mainly due to the high production costs and low sales price of the main product, ethanol. The lowest production cost reached was around 7.50 USD. However, biorefineries of higher added-value products may prove to be economically viable, being a nobler and more responsable destination for coffee husks.
Description: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/17122
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 03/08/2023 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais.
Appears in Collections:PROAMB - Mestrado (Dissertações)

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