Simulação e análise técnico-econômica de uma planta de pirólise multipropósito para obtenção de bio-óleo a partir de diferentes biomassas

Abstract

O crescente aumento populacional junto aos avanços tecnológicos está provocando uma ampliação na demanda energética mundial. Em um cenário global moderno onde a preocupação com o meio ambiente a cada dia cresce mais, a busca por novas fontes de energia renováveis se faz necessária para atender essa demanda e reduzir os impactos ecológicos causados pelas fontes fósseis, gradualmente substituindo-as. O bio-óleo se mostra uma boa alternativa dentro das condições apresentadas. Pode funcionar como combustível para determinados tipos de equipamentos, além de ser um intermediário para produção de outros produtos. Sua obtenção é feita normalmente através do processo de pirólise, que consiste na decomposição termoquímica da biomassa. O Brasil é considerado um dos maiores players no mercado agrícola mundial, tendo grande parte da sua economia vinculada a esse setor. As culturas de cana de açúcar, milho e café estão entres as mais fortes e movimentam muito capital, além de promoverem milhares de empregos em diferentes áreas. Contudo, há uma grande geração de resíduos por parte dessas plantações, revelando uma grande oportunidade do aproveitamento dessas biomassas como matéria-prima para a produção de energia renovável com uma baixa pegada de carbono. A obtenção de bio-óleo a partir do processo de pirólise rápida parece ser uma boa alternativa nesse cenário e diversos são os incentivos do Governo Federal para o estudo e a criação de novas tecnologias ou aprimoramentos acerca de combustíveis e energias renováveis e limpas. O objetivo do trabalho é simular a produção do bio-óleo a partir da pirólise rápida da palha do milho, bagaço de cana de açúcar e casaca de café em uma usina multipropósito. Visa-se mostrar que, no cenário brasileiro relativo ao 1° semestre de 2020, o bio-óleo produzido é tecnológica e economicamente viável. Para isso foi utilizado o simulador de processos Aspen Plus® v10 aliado a uma análise econômica com formulas empíricas para um study estimate. Foi mostrado que a geração desse produto é viável e a implementação de uma planta multipropósito seria possível. O bagaço de cana se mostrou ser o mais rentável economicamente diante das demais matérias-primas. Foi mostrado também que os custos de produção são fortemente afetados pelo valor de compra das matérias-primas, sendo o processo com a casca de café o mais oneroso de todos, tornando-o menos interessante do ponto de vista económico