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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/65190| Tipo: | TCC |
| Título: | Proposta de aplicação do Hidrogênio Verde via energia eólica no transporte coletivo urbano de Fortaleza |
| Autor(es): | Pereira, Hariel Abreu |
| Orientador: | Cavalcante, Antonio Paulo de Hollanda |
| Coorientador: | Barcellos, William Magalhães |
| Palavras-chave: | Hidrogênio Verde;Energia eólica;Descarbonização;Transporte público;Green hydrogen;Wind energy;Decarbonization;Public transport |
| Data do documento: | 2022 |
| Citação: | PEREIRA, Hariel Abreu. Proposta de aplicação do Hidrogênio Verde via energia eólica no transporte coletivo urbano de Fortaleza. 2022. 86 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Energias Renováveis) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022. |
| Resumo: | A utilização de combustíveis fósseis, como principal vetor energético das atividades econômicas desde a Segunda Revolução Industrial, provocou o aumento substancial na concentração dos gases de efeito estufa na atmosfera, causando impactos ambientais em diversos locais do planeta. Em vista disso, na tentativa de desacelerar as mudanças climáticas, diversos segmentos da sociedade propõem a transição energética das atividades econômicas para um modus operandi mais sustentável. Neste trabalho, propõe-se a aplicação do Hidrogênio Verde sustentado por Energia Eólica para a descarbonização das tecnologias de propulsão do transporte coletivo urbano da cidade de Fortaleza, no Brasil, a partir da substituição dos ônibus tradicionais movidos à diesel por ônibus com células a combustível à hidrogênio, entretanto, a utilização desse gás ainda tem sido incipiente devido à alta demanda energética para efetivar sua produção. Para atender a demanda da proposta de implantação em um município como Fortaleza, é necessário produzir 37.819,32 kg de hidrogênio por dia, que deve passar por diversos processos para ser entregue à nova frota de ônibus a uma pressão de 350 bar, nas estações de reabastecimento. Dessa forma, propõe-se a caracterização de subsistemas de produção, armazenamento, compressão e reabastecimento, por meio do dimensionamento e de análises energética, econômica e de logística, visando evidenciar os benefícios técnico- científicos e socioambientais da implantação da eletromobilidade no transporte coletivo urbano. Os resultados revelaram uma necessidade de geração anual de energia elétrica de 766.93 GWh para suprir o consumo de todos os subsistemas contemplados por esta proposta. Nesse sentido, dimensionou-se um Parque Eólico com capacidade de geração suficiente para suprir a demanda e as suas perdas elétricas e mecânicas, totalizando 840 GWh anuais. Desse total energético, 54,75% deverão ser efetivamente convertidos em hidrogênio, 41,93% deverão representar a totalidade das perdas energéticas nos subsistemas e 3,32% estarão relacionados ao consumo das estações de reabastecimento, dos componentes auxiliares e da compressão. Por fim, a análise econômica da solução proposta indicou uma economia de US$ 359.541.391,20 no tempo de vida útil da maioria dos equipamentos e um payback do investimento inicial em 13 anos. |
| Abstract: | The fossil fuels’ use, as main energy vector of economic activities since the Second Industrial Revolution, caused a substantial increase in concentration of greenhouse gases in atmosphere, causing environmental impacts in several places on planet. In view of this, in an attempt to slow down climate change, various segments of society propose the energy transition from economic activities to a more sustainable modus operandi. In this work, we propose the application of Green Hydrogen sustained by Wind Energy for decarbonization of propulsion technologies in urban public transport in Fortaleza, Brazil, by replacing traditional diesel-powered buses with fuel cells electric buses, however, this gas’ use is still incipient due to high energy demand to carry out its production. To meet the demand of the proposed implementation in a municipality like Fortaleza, it is necessary to produce 37,819.32 kg of hydrogen per day, which must go through several processes to be delivered to new fleet at a pressure of 350 bar at refueling stations. Thus, it is proposed the characterization of production, storage, compression and replenishment subsystems, through sizing and energy, economic and logistical analysis, aiming to highlight the technical-scientific and socio-environmental benefits of implementing electromobility in urban public transport. The results revealed a need for annual electricity generation of 766.93 GWh to supply the consumption of all subsystems contemplated by this proposal. In this sense, a wind farm with sufficient generation capacity was designed to supply the demand and its electrical and mechanical losses, totaling 840 GWh per year. Of this total, 54.75% should be effectively delivered in the form of hydrogen, 41.93% should represent the totality of energy losses in the subsystems and 3.32% will be related to the consumption of refueling stations, auxiliary components and compression. Finally, the economic analysis of the proposed solution indicated a US$ 359,541,391.20 savings in lifetime of most equipment and a payback of the initial investment of 13 years. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/65190 |
| Aparece nas coleções: | ENGENHARIA DE ENERGIAS RENOVÁVEIS - Monografias |
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