ANÁLISE TERMOECONÔMICA DA ALOCAÇÃO DE CO2 E INFLUÊNCIA DA APLICAÇÃO DE COLETORES SOLARES EM UMA USINA TÉRMICA DE PRODUÇÃO DE MDF NO NORTE DO ESPÍRITO SANTO

Abstract

A utilização de recursos energéticos provenientes de fontes renováveis tem-se tornado uma crescente na contemporaneidade. Pode-se justificar devido ao previsto esgotamento das matrizes energéticas originadas de combustíveis fósseis e a significativa poluição promovida através da queima desses combustíveis ao meio ambiente. Assim sendo, indústrias de vastos setores têm tornado hábito a substituição por fontes alternativas para abastecimento energético das plantas industriais, à exemplo dos coletores solares e da biomassa. Sendo assim, a utilização da biomassa em indústrias de placas de madeira é provida através dos cavacos não destinados para confecção do MDF durante o peneiramento. Já para a utilização dos coletores solares parabólicos, detém-se de uma área para a instalação de coletores em série e em paralelo, promovendo o aquecimento da água, gerando assim o vapor utilizado no processo. De mesmo modo, o vapor originado através da utilização da biomassa ou através de coletores solares podem ser aproveitados para geração de energia através da utilização de turbinas, tornando-se uma usina industrial de cogeração. Dessa forma, o presente trabalho consiste no estudo termoeconômico com o objetivo na análise de encargos ambientais através da alocação de CO2 em g/kWh. Sendo assim, possibilita-se o estudo em relação a adição de turbinas de contrapressão e coletores solares parabólicos de acordo a 6 configurações da usina térmica. A Planta 1 corresponde a planta real, onde todo o vapor saturado é destinado ao processo de confecção das placas de MDF. As Plantas 2 e 3 correspondem à adição de turbinas de contrapressão, variando-se os parâmetros de projeto, considerando-se a capacidade real e máxima da caldeira. As plantas 4 a 6 direcionam-se na adição de coletores solares parabólicos, onde são utilizados na Planta 4 os parâmetros de projeto através da capacidade máxima, e nas Plantas 5 e 6 a otimização por algoritmos genéticos para minimização da emissão de CO2 em g/kWh e maximização da eficiência térmica, respectivamente. Por fim, obteve-se uma emissão equivalente a 2521 g/kWh para a Planta 1, 1352 g/kWh para a Planta 2, 1044 g/kWh para a Planta 3, 932 g/kWh para a Planta 4, 914 g/kWh para a Planta 5 e 931 g/kWh para a Planta 6.