Simulação e otimização de processos de aptura de CO₂: uma abordagem via avaliação do saldo líquido de carbono

Ferreira, Leonardo Domingos

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			http://hdl.handle.net/11422/27331

Type:	Trabalho de conclusão de graduação
Title:	Simulação e otimização de processos de aptura de CO₂: uma abordagem via avaliação do saldo líquido de carbono
Author(s)/Inventor(s):	Ferreira, Leonardo Domingos
Advisor:	Young, Ingrid Azevedo de Oliveira
Co-advisor:	Young, André Ferreira
Co-advisor:	Sermoud, Vítor de Morais
Abstract:	A discussão a respeito das mudanças climáticas ganha cada vez mais destaque na contemporaneidade, visto que os efeitos já são percebidos ao redor do mundo. As diferentes tecnologias de CCS (Carbon Capture and Storage) visam reduzir a quantidade de dióxido de carbono liberado na atmosfera. Dentre essas estratégias, a absorção química é amplamente empregada por contar com metodologias bem consolidadas. Este trabalho elucida as condições operacionais de uma planta de captura de CO₂ pós-combustão, utilizando monoetanolamina (MEA) como solvente. As simulações foram desenvolvidas no software Aspen HYSYS®. Além disso, o estudo fomenta a discussão sobre o NCB (Net Carbon Balance), que pondera a diferença entre o CO₂ emitido devido ao consumo de energia elétrica e térmica no processo de captura e o CO₂ efetivamente recuperado, por meio de diferentes otimizações implementadas no Aspen HYSYS®. Ao todo, quatro otimizações foram realizadas com o objetivo de minimizar o NCB — ou seja, reduzir as emissões líquidas de CO₂. A planta, em seu cenário base, apresentou eficiência de captura de 99,5% de CO₂. O consumo específico de energia térmica e elétrica foi de 2,15 × 10⁴ kJ/kgCO₂ e 3,06 × 10³ kJ/kgCO₂, respectivamente. O NCB resultante foi de 3361,3 kg/h, o que representa uma emissão líquida positiva de CO₂. As diferentes otimizações realizadas possibilitaram um saldo negativo de NCB, o que indica uma condição em que mais CO₂ é capturado do que emitido. A combinação da otimização da vazão de solvente com a carga térmica do refervedor resultou no menor valor de NCB entre todas as otimizações, atingindo -3869,6 kg/h. Nesse cenário, a eficiência de captura de CO₂ foi de 61,0%, e o consumo específico de energia térmica e elétrica foi de 5,90 × 10³ kJ/h e 4,99 × 10³ kJ/h, respectivamente.
Keywords:	Otimização de processos Captura de carbono Simulação de processos Mudanças climáticas
Subject CNPq:	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA
Production unit:	Escola de Química
Publisher:	Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date:	10-Jul-2025
Publisher country:	Brasil
Language:	por
Right access:	Acesso Aberto
Appears in Collections:	Engenharia Química

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