Análise Exergoeconômica da Gasificação de Sabugo de Milho Integrado em um Sistema de Geração de Energia: Estudo de Caso na Colômbia

Resumo

O objetivo deste trabalho foi realizar um modelo exergoeconômico da gaseificação de sabugo de milho com vapor de água como agente gaseificante acoplado a um motor de combustão interna para gerar energia elétrica. Inicialmente, a caracterização físico-química das amostras foi realizada mediante análise imediata, elementar e poder calorifico superior (PCS). Os resultados da caraterização foram 65.23% para material voláteis, 16.54% para carbono fixo e 13.53 MJ/kg de PCS. Realizando uma simulação inicialmente no software Aspen HYSYS, obtendo-se um gás com poder calorífico de 12.41 MJ/kg. Posteriormente, determinou-se um custo exergoeconômico de geração de 0.040 USD/kWh para um sistema de 10,1 MW, sendo calculada uma taxa interna de retorno (TIR) de 65,75% para um período de 20 anos. Finalmente, foi realizada uma otimização do sistema de integração energética utilizando a metodologia da superfície de resposta (RSM) no software Statgraphics, obtendo um potencial de geração de 10,55 MW, um custo de geração de 0.037 USD/kWh e uma eficiência exergética de 45,8% com a qual foi obtida uma TIR de 68,71%. Além disso, foi determinado o impacto do tamanho da planta no custo de geração e na TIR, determinou-se que o tamanho do equilíbrio foi de 770 kW obtido com um fluxo mássico de entrada de 360 kg/h. Os custos determinados são do tipo III e, portanto, têm uma incerteza de 15%.