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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/12600| Título: | Análise econômica de sistema de purificação de biogás para produção de energia ou biocombustível |
| Título(s) alternativo(s): | Economic analysis of biogas purification system for producing energy or biofuel |
| Autor(es): | Costa, Diogo Silveira |
| Orientador(es): | Frare, Laercio Mantovani |
| Palavras-chave: | Energia - Fontes alternativas Estudos de viabilidade Economia Renewable energy sources Feasibility studies Solar energy |
| Data do documento: | 24-Jun-2016 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Medianeira |
| Citação: | COSTA, Diogo Silveira. Análise econômica de sistema de purificação de biogás para produção de energia ou biocombustível. 2016. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2016. |
| Resumo: | Os dejetos gerados na criação de suínos, aves e bois compõem um material que possui grande potencial poluidor em corpos hídricos, solos e ainda liberam gases prejudiciais para a atmosfera. Contudo, se corretamente gerenciados, podem receber um destino adequado e ainda trazer benefícios econômicos para os produtores rurais por meio da geração de energia pela queima dos gases produzidos. Isso faz com que as propriedades rurais produzam parte da energia consumida nestes locais, evitando a total dependência da energia provinda da rede elétrica. Uma outra forma que vem sendo analisada nos últimos anos é a utilização de biogás em automóveis, substituindo os combustíveis tradicionais como gás natural veicular, gasolina e outros. Porém, para o uso do biogás como fonte de geração de eletricidade e, principalmente biocombustível, é necessária sua purificação para retirar compostos que possam diminuir o rendimento do processo além dos problemas de corrosão de equipamentos e motores. O objetivo deste trabalho foi a análise de viabilidade econômica de um purificador PSA (Pressure Swing Adsorption), instalado em uma propriedade, contendo uma granja de aves poedeiras e bovinos de corte, localizada na região Oeste do Estado do Paraná. Foi utilizada a metodologia de anualização dos investimentos e comparou-se os custos relacionados à utilização do biogás na produção de energia elétrica para a própria granja ou produção de biocombustível para veículos em 3 cenários: biogás sem purificação para geração de eletricidade, biogás purificado para a geração de eletricidade e biogás purificado para uso como biocombustível. Para os cálculos da análise econômica utilizou-se 10 anos como período de amortização do investimento e 8,75% para taxa de juros, que é a praticada para financiamentos rurais. Para as receitas foi considerado o consumo de energia elétrica na granja e a substituição do gás natural veicular pelo biogás. Como resultado das análises foi observado um custo de produção do biogás não purificado de R$ 0,165/m³ e de R$ 0,206/m³ para o biogás purificado. Para o cenário utilizando o biogás não purificado para geração de energia elétrica o custo foi de R$ 0,112/kW, menor que a tarifa cobrada pela companhia de energia elétrica (R$ 0,506/kW) e, ainda, seus indicadores econômicos do Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR) e Payback Time mostraram que este cenário se apresentou viável. Para a utilização do biometano, como biocombustível, apresentou valores de TIR, VPL e Payback Time atrativos economicamente. A utilização de biogás purificado para geração de energia elétrica utilizando o purificador PSA apresentou um alto valor de Payback Time (8 anos), TIR (6%) menor que a Taxa Mínima de Atratividade (8,75%) e custo de energia elétrica (R$ 0,753/kW) maior que a tarifa praticada e anteriormente mencionada, mostrando que esse cenário não se apresentou atrativo para o investimento. |
| Abstract: | The waste generated in the production of pigs, poultry and cattle make up a material that has great potential pollutant in water bodies, soil and also release harmful gases into the atmosphere. However, if managed properly, can receive a suitable destination and bring economic benefits to farmers by generating power by burning the gases produced. This makes the farms produce part of the energy consumed in these places to avoid total dependence stemmed utility power. Another way that has been considered in recent years is the use of biogas in automobiles, substituting the traditional fuels such as compressed natural gas, gasoline, and others. However, for the use of biogas as a source of electricity generation and especially biofuel is needed purification to remove compounds that may decrease the yield of the process beyond the equipment and engines corrosion problems. The objective of this work was the economic feasibility analysis of a PSA purifier (Pressure Swing Adsorption), installed in a property containing a farm of laying hens and beef cattle, located in the State of Paraná Western region. It was used annualization methodology of investments and costs were compared related to the use of biogas in the production of electricity for own farm or biofuel production for vehicles in 3 scenarios: unpurified biogas for electricity generation , purified biogas to generate electricity and purified biogas for use as biofuel. For calculations of economic analysis used 10 years as investment amortization period and 8.75% for interest rate, which is practiced for rural financing. For income was considered the consumption of electricity in the farm and the replacement of compressed natural gas by biogas. As a result of the analysis it was observed a crude biogas production cost of R$ 0.165/m³ and R$ 0.206/m³ for purified biogas. For the scenario using the unpurified biogas for electricity generation cost was R $ 0.112/kW, less than the rate charged by the power company (R $ 0.506/kW), and also its economic indicators Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR) and Payback Time showed that this scenario is presented viable. For the use of biomethane, only use as biofuel presented IRR values, NPV and Payback Time economically attractive. The use of purified biogas for electricity generation using the PSA purifier showed a high value Payback Time (8 years), IRR (6%) less than the Minimum Rate of Attractiveness (8.75%) and cost of electricity (R$ 0.753/kW) higher than that practiced and the aforementioned rate, showing that this scenario did not appear attractive for investment. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/12600 |
| Aparece nas coleções: | MD - Engenharia Ambiental |
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