Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/70208
Type: TCC
Title: Avaliação comparativa de aspectos qualitativos e quantitativos de fontes de água para produção de hidrogênio verde
Authors: Carvalho, Luiza Cavalcanti
Advisor: Hiluy Filho, João José
Keywords: Hidrogênio verde;Transição energética;Tratamento de água;Água salina;Água superficial
Issue Date: 2022
Citation: CARVALHO, Luiza Cavalcanti. Avaliação comparativa de aspectos qualitativos e quantitativos de fontes de água para produção de hidrogênio verde. 2022. 111 f. Monografia (Graduação em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022.
Abstract in Brazilian Portuguese: O uso acentuado de combustíveis fósseis ao longo da história gerou uma série de efeitos ambientais, como emissão de gases poluentes que contribuem para o efeito estufa e para o aumento do aquecimento global. Atualmente, a tendência é a diminuição da utilização de combustíveis fósseis e sua substituição por fontes renováveis, que possuem baixa ou zero emissões de carbono. Nesse contexto, o hidrogênio verde surge como uma forte oportunidade para descarbonização da economia, visto que possui uma vasta utilização, como em indústrias, mobilidade e energia. A produção do hidrogênio verde ocorre a partir da eletrólise da água e com fontes de energia renováveis, como eólica e solar. Tendo em vista os pontos apresentados e a importância do hidrogênio verde para o futuro, esse trabalho teve como objetivo uma avaliação qualitativa e quantitativa em relação a diferentes fontes de água – água superficial e água salina - para produção do insumo, baseado em fatores definidos no estudo. Foi definido o Ceará como localização da planta, por conta do atual avanço do estado em relação ao tema, com HUB de hidrogênio verde em formação no Porto do Pecém, localização geográfica privilegiada, mão de obra industrial eficiente. As plantas de tratamento das fontes de água foram simuladas, através do software Wave, com etapas de ultrafiltração, osmose reversa e troca iônica em ambas as fontes de água. Foram discutidos fatores prós e contras para cada fonte de água. A água salina possui um favorecimento em relação à disponibilidade da água, concorrência com outros usos de água e na complexidade do licenciamento e da autorização de uso da água. A água superficial, por sua vez, é mais viável nos quesitos de facilidade da coleta de água, distância de transporte da fonte de água até a planta e custos de aquisição, operação e manutenção. Por conta dos altos custos relacionados à fonte salina, cerca de R$ 950.000,00 para aquisição e R$ 75.000,00 mensal para operação e manutenção da planta, comparado com valores de cerca de R$ 170.000,00 e R$ 40.000,00 para a água superficial, a fonte proveniente de bacias hidrográficas foi a definida como possuindo maior viabilidade. No entanto, o avanço das tecnologias para dessalinização da água do mar, assim como a perspectiva de aumento da seca em vários lugares do mundo apontam para um crescimento da utilização dessa fonte no futuro.
Abstract: The accentuated use of fossil fuels throughout history has generated a series of environmental effects, such as the emission of polluting gases that have led to the greenhouse effect and to the increase in global warming. Today, the use of fossil fuels is being reduced and replaced by renewable sources that have low or zero carbon emissions. In this context, green hydrogen emerges as a strong opportunity for the decarbonization of the economy, since it has a wide use, such as industry, mobility and energy. The production of green hydrogen occurs from the electrolysis of water with renewable energy sources such as wind and solar. In view of the points presented and the importance of green hydrogen for the future, this work aimed to evaluate qualitatively and quantitatively in relation to different water sources - surface water and sea water - for the production of the input, based on factors defined in the study. The state of Ceará was defined as the location of the plant, due to the state's current progress in relation to the subject, with a green hydrogen HUB being formed in the Port of Pecém, privileged geographic location, efficient industrial workforce. Water source treatment plants were simulated using the Wave software, with ultrafiltration, reverse osmosis and ion exchange steps in both water sources. At this work, it was presented pros and cons factors for each water source. Sea water favors water availability, competition with other water uses and the complexity of licensing and water use authorization. Surface water, in turn, is more viable in terms of ease of water collection, transport distance from the water source to the plant and acquisition, operation and maintenance costs. Due to the high costs related to the saline source, approximately R$ 950,000.00 for acquisition and R$ 75,000.00 per month for operation and maintenance, compared with values of approximately R$ 170,000.00 and R$ 40,000.00, respectively, for the surface water, the source of hydrographic basins was defined as having greater viability. However, advances in technologies for seawater desalination, as well as the prospect of drought in various parts of the world, point to an increase in the use of this source in the future.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/70208
Appears in Collections:ENGENHARIA QUÍMICA - Monografias

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
2022_tcc_lccarvalho.pdf5,45 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.