1. Pantheon
  2. Trabalhos Acadêmicos e Técnicos
  3. Trabalhos de Conclusão de Curso de Graduação
  4. Engenharia de Bioprocessos
Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: http://hdl.handle.net/11422/21040
Especie: Trabalho de conclusão de graduação
Título : Avaliação técnico-econômico-financeira da produção de poli-hidroxibutirato e metanol verde a partir da fermentação de gás de síntese por Rhodospirillum rubrum
Autor(es)/Inventor(es): Gonçalves, Julliana Muniz
Tutor: Amaral, Priscila Filomena Fonseca
Tutor : Sardou, Ana Carolina Ornellas
Tutor: Ferreira, Tatiana Félix
Resumen: A descarbonização de processos industriais e a substituição de diversos produtos por materiais biodegradáveis são tendências a serem seguidas nos próximos anos. Por isso, o presente trabalho possui como objetivos a criação de um modelo conceitual de um processo de produção de PHB (poli-hidroxibutirato) e de metanol verde a partir da fermentação de gás de síntese e a avaliação técnico-econômico-financeira desse processo. O conceito conta com oito etapas principais, sendo elas: gaseificação de biomassa, cogeração, fermentação de gás de síntese, purificação de PHB, PSA (pressure swing adsorption), SOEC (solid oxide electrolysis cell), compressão de gás de síntese e síntese e purificação de metanol. Os balanços de massa e de energia do processo foram obtidos por meio de simulação computacional conduzida no software Aspen Plus® v.12.1. Com uma capacidade produtiva do cenário base definida em 6 kt/ano (kta), uma média das capacidades de plantas já operantes de PHB, foram avaliados o custo de investimento (CAPEX), os custos operacionais (OPEX) e o preço mínimo de venda (MSP) do PHB. O metanol foi considerado como um subproduto deste processo e seu preço de venda foi definido em USD 620,86/t. O MSP resultante desse cenário foi de USD 10.077,11, um valor aproximadamente 2,5 vezes maior do que o preço de venda de PHB reportado na literatura. Dessa forma, um estudo do impacto da escala produtiva sobre os principais resultados econômicos foi aplicado para 5 novas capacidades – 8, 10, 13, 17 e 22 kta – e, assim, foram obtidas curvas de custo para o CAPEX, OPEX e MSP, que mostraram o impacto do aumento da escala sobre esses indicadores econômicos. O fator de escala encontrado para esse processo foi 0,4807 e, juntamente a um preço de venda de PHB igual a USD 4.000/t, identificou-se, a partir da extrapolação de dados, que capacidade mínima que resultaria em viabilidade econômica seria de 116 kta. Nesse cenário hipotético, foi realizada uma análise de incertezas usando os principais gargalos observados durante a etapa de análise econômica, sendo estes: CAPEX, preço do etanol, preço do meio de cultura, preço do metanol verde e taxa mínima de atratividade (TMA). Identificou-se que os principais indicadores econômico-financeiros – MSP, valor presente líquido (VPL), taxa interna de retorno (TIR) e tempo de payback – são altamente sensíveis às variações desses gargalos. Dessa forma, conclui-se que o processo proposto é promissor, mas a escala produtiva mínima que resulta em viabilidade econômica encontrada nesse trabalho ainda é incompatível com a demanda de mercado atual de PHB, uma vez que o mercado brasileiro total de bioplásticos registrou uma demanda de apenas 144 kta em 2021.
Materia: Descarbonização
Processos industriais
Bioplásticos
Biomassa
Fermentação
Materia CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA
Unidade de producción: Escola de Química
Editor: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Fecha de publicación: 7-jun-2023
País de edición : Brasil
Idioma de publicación: por
Tipo de acceso : Acesso Aberto
Aparece en las colecciones: Engenharia de Bioprocessos

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