ApresentaçãO VersãO Fim

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Apresentação da dissertação MPTA - Eficiência Energética e Recursos Naturais Renováveis

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  • Saudações, meu nome é Claudio Silva de Sousa, sou Engenheiro Metalurgista, defendo um estudo com o tema aqui apresentado para obtenção do título de mestre em Eficiência Energética. Peço permissão para agradecer ao Dr. Estéfano Vieira pelo aceite ao convite para fazer parte desta banca bem como aos demais. Agradeço também ao orientedor professor Rodolfo pela parceria. Este trabalho foi conduzido em um alto-forno a carvão vegetal localizado aqui no Espírito Santo e pode ser também aplicado para a produção de gusa a coque. E o fato de que uma operação com maior eficiência exergética reduz as emissões de gases de efeito estufa foi adotado como premissa inicial do trabalho. Cito mais tarde outras relevâncias da pesquisa mas de imediato gostaria de ressaltar que a siderurgia a carvão vegetal brasileira vem, desde a década passada, enfrentando fortes pressões dos órgãos para uma atuação correta em relação aos poluentes ambientais e sempre foi bastante criticada pelas práticas não sustentáveis de consumo de madeira para produção de agente redutor. Recentemente a prática de produção de ferro gusa via carvão vegetal vem sendo avaliada como aquela que mais poderia se aproximar de um modelo suficientemente sustentável. A metodologia da análise exergética tem sido cada vez mais utilizada, sendo que sua aplicação se encontra mais avançada em países europeus que primeiro sofreram os problemas da escassez de recursos.
  • Através da aplicação dos conceitos de primeira e segunda lei da termodinâmica efetuar análise exergética o que irá permitir avaliar o efeito da qualidade dos inputs no consumo de carbono e no comportamento operacional do forno e assim possibilitar análise de redução destes inputs e identificando as oportunidades de redução de emissões de gases de efeito estufa.
  • Na busca de conhecer todas as publicações possíveis sobre o assunto realizaram-se pesquisa exaustiva nos principais sites, revistas, universidades e instituições nacionais e internacionais de assuntos referentes as palavras chave, ferro gusa, alto-forno, carvão vegetal, siderurgia, termodinâmica, exergia, gás de efeito estufa. Esta pesquisa também auxiliou na identificação da metodologia a ser seguida e os dados operacionais e termodinâmicos necessários para aplicação e execução do modelo.
  • A pesquisa é importante pois abrange as esferas acima apresentada. Vou ressaltar a questão do consumo de cv, sustentabilidade e redução de emissões e mdl
  • A matriz energética brasileira é a mais limpa do mundo Segundo o professor Luiz Pinguelli Rosa 45% da energia brasileira é de fonte renovável (destaque para a biomassa e a hídrica que nos coloca em uma condição diferenciada perante ao mundo). FRANÇA -78% • JAPÃO – 34% • REINO UNIDO- 22% • USA - 20% • BRASIL: 2,0%
  • Não existem muitas pesquisas com relação ao tema proposto porém existe uma série de publicações conceituais e teóricas que disponibilizam metodos para realizar o estudo proposto. Há também aplicações em outros processos industriais como em caldeiras, termoelétricas, construção civil, etc. Porém convém ressaltar que o estudo realizado por Nogami é importante pois é uma comparação com o processo de redução de minério de ferro via coque e a produção via a carvão vegetal. Este estudo abrange o processo integrado desde a fabricação dos agentes redutores (coque em coqueria e carvão vegetal em fornos de carbonização) bem como todos os principais inputs de energia nos sistemas siderúrgicos. A figura
  • A formação dos gases no interior do alto-forno se origina pelas principais reações de redução do minério de ferro pelo agente redutor (carvão vegetal ou coque) nas diferentes regiões do reator. Minério de ferro e fundentes são carregados pelo topo do alto-forno e descem pelo efeito da gravidade. Ar quente injetado pelas ventaneiras do alto-forno dá origem a uma região denominada raceway onde ocorre a reação de combustão: oxigênio reagindo com o carbono do carvão gerando o gás CO2 e calor. Monóxido de carbono é gerado com a reação do carbono contido no carvão da carga em descendência pelo CO2 liberado, reação esta conhecida como bourdoard ou reação de formação do gás redutor. A partir daí, gás redutor reduz o oxigênio do minério de ferro reduzindo a Fe e impurezas.
  • De posse da revisão bibliografica já realizada estas seriam as princiáis ações a serem exploradas durante a execução desta pesquisa
  • Como a primeira lei da Termodinâmica lida com a quantidade de energia e afirma que a energia não pode ser criada ou destruída, a segunda lei da termodinâmica trata da qualidade de energia que está sujeita à degradação durante um processo como resultado da entropia produção [1].
  • A siderurgia como qualquer outra atividade em uma sociedade moderna só é possível com o uso intensivo de uma ou mais formas de energia. Os equipamentos industriais e sistemas transformam formas de energia e uma parte dela sempre é perdida para o meio ambiente durante esse processo. Nosso desafio é otimizar os processos para que esta perda seja sempre mais reduzida possível. Por exemplo: uma lâmpada transforma a eletricidade em luz e calor. Como o objetivo da lâmpada é iluminar, uma medida da sua eficiência é obtida dividindo a energia da luz pela energia elétrica usada pela lâmpada. Da mesma forma pode-se avaliar a eficiência de um automóvel dividindo a quantidade de energia que o veículo proporciona com o seu deslocamento pela que estava contida na gasolina originalmente.
  • Novas alternativas em redução de emissão de gases de efeito estufa são desafios para a comunidade científica brasileira. Estudos comprovam que apesar de em 15 anos as emissões brasileiras cresceram 62% (entre 1990 e 2005),
  • O GRÁFICO APRESENTA A CONTRIBUIÇÃO DE CADA COMPONENTE DE ENTRADA DE EXERGIA NO SISTEMA. Observamos uma grande diferença para as exergias de entrada do carvão vegetal , em relação ao minério de ferro e demais insumos
  • O GRÁFICO APRESENTA A CONTRIBUIÇÃO DE CADA COMPONENTE DE ENTRADA DE EXERGIA NO SISTEMA. Observamos uma grande diferença para as exergias de entrada do carvão vegetal , em relação ao minério de ferro e demais insumos
  • Quanto maior o consumo específico de carvão maior a perda de exergia
  • Uns dos maiores desafios atuais é aumento da oferta de energia com menor impacto sobre o clima; 
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