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http://hdl.handle.net/11422/17684| Tipo: | Trabalho de conclusão de graduação |
| Título: | Estudo do beneficiamento do hidrogênio coproduzido por eletrocloração da água do mar em usinas nucleares |
| Autor(es)/Inventor(es): | Lourenço, Giselle Revoredo Henriques, Caroline Lima |
| Orientador: | Cunha, Armando Lucas Cherem da |
| Coorientador: | Matheus, Maurício Carvalho |
| Resumo: | No processo de transição energética em curso no mundo, buscam-se fontes energéticas que garantam, simultaneamente, a descarbonização e a segurança energética mundial. O hidrogênio é uma fonte que se insere neste contexto como um vetor energético limpo e, por isso, vem sendo alvo de políticas públicas e projetos privados em diversos países. Atualmente, as principais rotas de produção do hidrogênio são a partir de combustíveis fósseis, com emissões significativas de gás carbônico. Assim, rotas alternativas de produção estão sendo estudadas em todo o mundo, com foco no hidrogênio verde. O presente estudo de caso trata do beneficiamento do hidrogênio coproduzido pelo processo de eletrocloração, tecnologia eletroquímica que visa produzir hipoclorito de sódio a partir de água do mar. As usinas nucleares localizadas à beira mar utilizam a água do mar como fluido refrigerante no circuito terciário de refrigeração (condensadores). Hipoclorito de sódio produzido por eletrocloração é adicionado a este fluido refrigerante de forma a atuar como biocida para evitar o crescimento e proliferação de organismos marinhos (cracas) nos equipamentos e tubulações desse circuito terciário. Há um interesse no uso do hidrogênio coproduzido nesse processo como fonte primária para produção de energia elétrica utilizando células a combustível e para alimentar as centrais nucleares no processo de resfriamento dos geradores elétricos. No entanto, antes de ser usufruído para estes fins, o hidrogênio precisa passar por um processo de purificação para chegar à pureza necessária para aplicação em células a combustível (99,97%). Dessa forma, diferentes técnicas de purificação de hidrogênio foram analisadas. As tecnologias baseadas em adsorção e destilação criogênica são os métodos mais convencionais, mas que encontram algumas restrições, relacionadas ao alto custo de energia e de investimento que tornam esses processos não economicamente lucrativos em algumas circunstâncias. Como resultado, a tecnologia de membrana surgiu para lidar com essas limitações. Em comparação com os outros métodos, a tecnologia de separação por membranas tem potencial econômico na redução de custos operacionais, simplificando o processo, minimizando as operações das unidades e diminuindo o consumo de energia, além da possibilidade de obter maior pureza. Dentre as membranas orgânicas e inorgânicas, as inorgânicas apresentam maior seletividade e permeabilidade, além de poder operar em temperaturas mais altas. Um dos métodos mais comuns para purificação de hidrogênio é através de membranas metálicas densas, especialmente membranas de paládio pela capacidade de permear hidrogênio com elevadíssima seletividade. Entretanto, quando é utilizado paládio puro, além de ser um material muito caro, essas membranas podem sofrer fragilização pelo hidrogênio. Sendo assim, é feita a mistura de paládio com outros metais eliminando a possibilidade de fratura. Para o processo de beneficiamento de hidrogênio da planta em questão, verificou-se que a utilização da tecnologia de separação de membranas de ligas de paládio oferece o melhor custo-benefício. |
| Palavras-chave: | Hidrogênio Eletrocloração Combustíveis Fósseis Separação por membranas |
| Assunto CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
| Unidade produtora: | Escola de Química |
| Editora: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Data de publicação: | 25-Abr-2022 |
| País de publicação: | Brasil |
| Idioma da publicação: | por |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| Aparece nas coleções: | Engenharia Química |
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