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Título: Viabilidade econômica da implantação de uma etapa de purificação de biogás no processo de geração de energia elétrica em um abatedouro de aves
Autor(es): Bohn, Caroline
Orientador(es): Frare, Laercio Mantovani
Palavras-chave: Sulfeto de hidrogênio
Energia elétrica - Produção
Biogás
Hydrogen sulphide
Electric power production
Biogas
Data do documento: 23-Ago-2013
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Medianeira
Referência: BOHN, Caroline. Viabilidade econômica da implantação de uma etapa de purificação de biogás no processo de geração de energia elétrica em um abatedouro de aves. 2013. 82 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2013.
Resumo: O aproveitamento de efluentes industriais como fonte de energia alternativa a partir da utilização do biogás produzido em biodigestores já é algo comprovado. No entanto, apesar de existirem impurezas que prejudicam o processo de combustão, ainda são escassos os estudos de processos de purificação de biogás com ênfase na geração de energia elétrica. Com a crescente competitividade entre as empresas, investir no reaproveitamento de efluentes tem sido uma excelente opção para a geração de energia, e, consequentemente, aumento da eficiência dos processos e redução de custos industriais, além de beneficiar a imagem das empresas. Porém, para que o biogás gerado possa ser utilizado como fonte energética, ele precisa ser purificado, retirando dele o sulfeto de hidrogênio (H2S), que causa malefícios a saúde humana e avarias ao sistema de geração de energia elétrica. Portanto, a purificação do biogás é uma etapa importante para o aumento da eficiência na utilização deste tipo de energia alternativa. O trabalho teve como objetivo avaliar a viabilidade econômica da implantação de um sistema de purificação de biogás que utiliza o método de remoção de H2S por absorção química em solução de Fe-EDTA, instalado em um frigorífico de aves da região oeste do Paraná. A metodologia utilizada foi a de anualização dos custos de investimento, fazendo um comparativo entre os processos de geração de energia com biogás não purificado e purificado. Nas análises econômicas, a taxa de juros utilizada foi de 7% a.a., aplicada pelo FINEP, financiador do projeto de geração de energia do frigorífico em questão. Considerou-se como 365 dias a disponibilidade da planta de geração de energia, e 10 anos como o tempo de amortização do investimento. Como receita, considerou-se apenas a produção de energia elétrica para autoconsumo industrial. A análise econômica constatou que a inclusão da etapa de purificação alterou o custo do biogás de 0,157 R$/m³ para 0,165 R$/m³, e o custo da energia elétrica de 0,218 R$/KW para 0,222 R$/KW. Apesar dos acréscimos nos custos unitários dos produtos, o cenário de análise do biogás purificado apresentou TIR de 22,5% e payback time de 3 anos e 11 meses, sensivelmente melhores que o cenário de análise do biogás não purificado, que apresentou TIR de 22,42%, e payback time de 4 anos, o que mostra que a implantação da etapa de purificação de biogás no processo de produção de eletricidade é viável, e que o sistema pode tornar-se ainda mais lucrativo com a inclusão de novas receitas, aproveitando todo o seu potencial.
Abstract: The use of industrial waste as an alternative energy source from the use of biogas produced in biodigesters is already proven. However, although there are impurities that affect the combustion process, there are still few studies of biogas purification processes with emphasis on power generation. With the growing competition between companies, invest in reuse of wastewater has been an excellent choice for power generation and, consequently, increase the processes efficiency and reduce manufacturing costs, besides benefit the corporate image. But, that biogas can be used as an energy source, he needs to be purified, removing the hydrogen sulfide (H2S), which causes harm to human health and damage to electricity generation system. Therefore, the biogas purification is an important step to increase efficiency in the use of this alternative energy. The study aimed to evaluate the economic feasibility of a biogas purification system which uses the method of H2S removal by chemical absorption in Fe-EDTA solution, installed in a poultry slaughterhouse in the western Paraná. The methodology used was the annualized investment costs, making a comparison between the processes of energy generation with biogas unpurified and purified. In the economic analysis, the annual interest rate used was 7%, applied by FINEP, financer of the project of energy generation of the poultry slaughterhouse. The availability of the power generation plant was considered in 365 days, and the investment payback period, in 10 years. As revenue, was considered only the production of electricity for own industry consumption. The economic analysis found that inclusion of the purification step changed the biogas cost of 0,157 R$/m³ to 0,165 R$/m³, and the electricity cost of 0,218 R$/kW to R$ 0,222 R$/kW. Despite increases in the unit costs of the products, the purified biogas scenario presented IRR of 22,5% and payback time of 3 years and 11 months, better than the unpurified biogas scenario, which showed a IRR of 22,42%, and payback time of 4 years, which shows that the implantation of the biogas purification step in the electricity production is feasible, and that the system may become even more lucrative with the inclusion of new recipes, taking advantage of its full potential.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1709
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