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Tipo: TCC
Título: Potencial de produção de hidrogênio utilizando reforma a vapor do biogás de reatores UASB em ETES operadas pela Companhia de Água e Esgoto do Ceará
Autor(es): Pereira, Narriman Marinho
Orientador: Lobo, Fernanda Leite
Palavras-chave em português: Hidrogênio;Biogás;Reforma a vapor
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Data do documento: 2024
Citação: PEREIRA, Narriman Marinho. Potencial de produção de hidrogênio utilizando reforma a vapor do biogás de reatores UASB em ETES operadas pela Companhia de Água e Esgoto do Ceará. 2024. 58 f. Monografia (Graduação em Engenharia Ambiental) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.
Resumo: A atual configuração da matriz energética mundial utiliza majoritariamente fontes não renováveis de energia, por serem mais baratas e convenientes dentre os recursos energéticos, entretanto estão associadas a vários problemas e gera preocupações econômicas, políticas e ecológicas. Além disso, o país também apresenta deficiência no tratamento de esgoto, que por vezes, compromete a saúde e a qualidade de vida da população, bem como a preservação do meio ambiente. Uma forma de tratar o esgoto é por meio da digestão anaeróbia da matéria orgânica, que apresenta como um dos resíduos a formação do biogás. Muitas ETEs, estações de tratamento de esgoto, optam por apenas queimar o biogás antes do lançamento para a atmosfera, desperdiçando seu o alto potencial energético e agravando o efeito estufa, devido ao metano presente em sua composição. Nesse cenário, surge uma solução inovadora importante, com uma enorme amplitude de aplicações e usos, a utilização do hidrogênio se destaca como combustível de alta eficiência e pouco poluente que pode ser usado no transporte, aquecimento e geração de energia em locais de difícil acesso. Para se obter o gás hidrogênio é necessário separá-lo de outros elementos como a água, compostos de origem fóssil e biomassa. Atualmente, cerca da metade da produção mundial de hidrogênio advém da utilização do gás natural, que apresenta composição semelhante ao biogás, que pode ser utilizado como matériaprima alternativa à tecnologia convencional de reforma a vapor para geração de hidrogênio. Baseado na literatura, este trabalho tem como objetivo estimar o potencial de geração de hidrogênio por reforma a vapor do biogás produzido em ETEs operadas pela CAGECE que utilizam a tecnologia UASB como tratamento de esgoto, a fim de agregar valor aos subprodutos. Para tanto, estimou-se que em 43 estações de tratamento operadas pela CAGECE, dotadas de reatores anaeróbios, são processados 12 bilhões de litros de esgoto por ano. Esse volume tem potencial de geração de 25 milhões metros cúbicos de biogás, anualmente, que seriam suficientes para produzir cerca de 60 milhões de metros cúbicos de hidrogênio.
Abstract: The current configuration of the global energy matrix uses mostly non-renewable energy sources, as they are the cheapest and most convenient among energy resources. However, they are associated with several problems and generate economic, political and ecological concerns. In addition, the country also has deficiencies in sewage treatment, which sometimes compromises the health and quality of life of the population, as well as the preservation of the environment. One way to treat sewage is through the anaerobic digestion of organic matter, which has biogas formation as one of its residues. Many ETEs, sewage treatment plants, choose to simply burn the biogas before releasing it into the atmosphere, wasting its high energy potential and worsening the greenhouse effect, due to the methane present in its composition. In this scenario, an important innovative solution emerges, with a huge range of applications and uses. The use of hydrogen stands out as a highly efficient and low-polluting fuel that can be used in transportation, heating and power generation in hard-to-reach places. To obtain hydrogen gas, it is necessary to separate it from other elements such as water, fossil-based compounds and biomass. Currently, approximately half of the world's hydrogen production comes from the use of natural gas, which has a composition similar to biogas and can be used as an alternative raw material to conventional steam reforming technology for hydrogen generation. Based on the literature, this study aims to estimate the potential for hydrogen generation by steam reforming of biogas produced in WWTPs operated by CAGECE that use UASB technology for sewage treatment, in order to add value to the byproducts. To this end, it was estimated that 43 treatment plants operated by CAGECE, equipped with anaerobic reactors, process 12 billion liters of sewage per year. This volume has the potential to generate 25 million cubic meters of biogas annually, which would be enough to produce approximately 60 million cubic meters of hydrogen.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/78895
ORCID do(s) Autor(es): 0009-0007-6756-8329
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/2038180250879520
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:ENGENHARIA AMBIENTAL - Monografias

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