Análise técnico-econômica-ambiental da produção de nanocelulose em biorrefinarias de cana-de-açúcar
| dc.contributor.advisor-co1 | Farinas, Cristiane Sanchez | |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9933650905615452 | por |
| dc.contributor.advisor1 | Cruz, Antonio José Gonçalves da | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/1812806190521028 | por |
| dc.contributor.author | Batista, Gustavo | |
| dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/8836630048612519 | por |
| dc.date.accessioned | 2021-11-08T15:13:36Z | |
| dc.date.available | 2021-11-08T15:13:36Z | |
| dc.date.issued | 2021-08-31 | |
| dc.description.abstract | The production of ethanol, sugar and energy in Brazilian sugarcane biorefineries generates a large number of residues, such as bagasse and straw. An alternative is the reuse of these residues as feedstock for obtaining cellulose nanomaterials, high valueadded biomaterials with innovative applications in several sectors and projection of great market growth in the coming years. However, the economic and environmental potential of nanocellulose production technologies from sugarcane residues still need to be evaluated to subsidize investments in this sector. Thus, this work aims to evaluate the technical, economic and environmental feasibilities of different process routes for obtaining cellulose nanomaterials in a process unit attached to a sugarcane biorefinery. For this, process modeling and analysis tools were applied, using previous data obtained in literature and field experts’ information. Mass and energy balances were developed for different Case Studies. The economic feasibility of these scenarios was evaluated by calculating the MPSP (Minimum Product Selling Price) of nanocellulose that reaches the Minimum Acceptable Rate of Return (MARR) arbitrated for the investment. In turn, the Life Cycle Analysis of the processes indicated the technologies with the lower environmental impacts. It is expected that this work generates results that indicate investment opportunities for sugarcane biorefineries that plan to diversify their product portfolio. Furthermore, researchers will be able to use the results to focus efforts on optimizing the most viable routes towards increasing the productive potential of the nanocellulose industry. | eng |
| dc.description.resumo | A produção de etanol, açúcar e energia nas biorrefinarias de cana-de-açúcar brasileiras gera uma grande quantidade de resíduos, como o bagaço e a palha. Uma alternativa é o reaproveitamento destes resíduos como matérias-primas para a obtenção de nanocelulose, biomaterial de alto valor agregado com aplicações inovadoras em diversos setores e para os quais há projeção de grande crescimento de mercado para os próximos anos. No entanto, o potencial econômico e ambiental das tecnologias de produção de nanocelulose a partir dos resíduos da cana-de-açúcar ainda precisam ser avaliados para melhor subsidiar os investimentos neste setor. Assim, este trabalho se propôs a avaliar as viabilidades técnica, econômica e ambiental de diferentes rotas de processo de obtenção de nanocelulose em unidades anexas à biorrefinaria de cana-de-açúcar. Para isto foram aplicadas ferramentas de modelagem e análise de processos, utilizando dados prévios obtidos na literatura e informações de experts da área. Foram desenvolvidos balanços de massa e de energia para diferentes estudos de caso. A avaliação da viabilidade econômica destes cenários foi realizada através do cálculo do preço mínimo de comercialização da nanocelulose (MPSP, do inglês Minimum Product Selling Price) de forma a satisfazer a taxa mínima de atratividade arbitrada para o investimento. Já a Análise de ciclo de vida destes processos indicou as tecnologias com menores impactos ambientais. Almeja-se que este trabalho possa gerar resultados que indiquem oportunidades de investimento para usinas de cana-de-açúcar que queiram diversificar seu portfólio de produtos. Ademais, pesquisadores poderão utilizar os resultados a fim de concentrar esforços na otimização das rotas de maior viabilidade para aumento do potencial produtivo da indústria de nanocelulose. | por |
| dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | por |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | por |
| dc.description.sponsorshipId | CNPq: 140761/2017-9 | por |
| dc.description.sponsorshipId | CAPES: 88887.364443/2019-00 | por |
| dc.identifier.citation | BATISTA, Gustavo. Análise técnico-econômica-ambiental da produção de nanocelulose em biorrefinarias de cana-de-açúcar. 2021. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/15083. | por |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/15083 | |
| dc.language.iso | eng | eng |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
| dc.publisher.address | Campus São Carlos | por |
| dc.publisher.initials | UFSCar | por |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQ | por |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
| dc.subject | Nanocelulose | por |
| dc.subject | Nanocristais de celulose | por |
| dc.subject | Nanofibras de celulose | por |
| dc.subject | Biorrefinarias de cana-de-açúcar | por |
| dc.subject | Etanol de segunda geração | por |
| dc.subject | Análise econômica | por |
| dc.subject | Análise de sensibilidade paramétrica | por |
| dc.subject | Análise de ciclo de vida ambiental | por |
| dc.subject | Nanocellulose | eng |
| dc.subject | Cellulose nanocrystals | eng |
| dc.subject | Cellulose nanofibers | eng |
| dc.subject | Sugarcane biorefineries | eng |
| dc.subject | Second-generation ethanol | eng |
| dc.subject | Economic analysis | eng |
| dc.subject | Parametric sensitivity analysis | eng |
| dc.subject | Environmental life cycle analysis | eng |
| dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA | por |
| dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA | por |
| dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA | por |
| dc.title | Análise técnico-econômica-ambiental da produção de nanocelulose em biorrefinarias de cana-de-açúcar | por |
| dc.title.alternative | Techno-economic-environmental analysis of nanocellulose production in sugarcane biorefineries | eng |
| dc.type | Tese | por |
Arquivos
Pacote Original
1 - 2 de 2
Carregando...
- Nome:
- Tese de Doutorado - Gustavo Batista.pdf
- Tamanho:
- 4.95 MB
- Formato:
- Adobe Portable Document Format
- Descrição:
- Tese de Doutorado
Carregando...
- Nome:
- Carta Comprovante - Gustavo Batista.pdf
- Tamanho:
- 87.93 KB
- Formato:
- Adobe Portable Document Format
- Descrição:
- Carta Comprovante