Produção de hidrogênio a partir da reforma vapor do etanol

dc.contributor.advisor1Queiroz, João Paulo Silva
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7316247674511327
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0003-3469-2773
dc.contributor.authorMontes, Thiago Henrique
dc.date.accessioned2025-08-07T13:09:15Z
dc.date.issued2025-07-07
dc.description.abstractThis study evaluated the technical and economic feasibility of hydrogen production through steam reforming of ethanol using simulations in Aspen Plus software, focusing on its application in Brazilian plants integrated with sugarcane ethanol production. Four distinct scenarios were simulated, considering different approaches (based on equilibrium and chemical kinetics) and process pressurization points, with the objective of producing 30,000 tons of hydrogen per year. This production is equivalent to approximately 40% of the current demand for ammonia imported into Brazil. The results indicated that all scenarios exceeded the 30,000 tons of hydrogen per year mark, with the configuration using two-stage compression after steam reforming standing out as offering the best economic performance. The cost of the electrical utility was determined to be US$0.42/kg of H₂ produced for the compressor and US$0.001/kg of H₂ for the pump, based on data obtained from the simulator. Considering the opportunity cost of ethanol of US$0.60/kg, the estimated cost is approximately US$2.30 per kilogram of hydrogen produced. These results indicate that the evaluated route represents an economically and environmentally promising alternative for renewable hydrogen production, especially within the context of the ammonia production chain in Brazil.eng
dc.description.resumoEste trabalho avaliou a viabilidade técnico-econômica da produção de hidrogênio por meio da reforma a vapor do etanol a partir de simulações no software Aspen Plus, com foco na aplicação em usinas brasileiras integradas à produção de etanol a partir da cana-de-açúcar. Foram simulados quatro cenários distintos, considerando diferentes enfoques (baseados no equilíbrio e na cinética química) e pontos de pressurização do processo com o objetivo de produzir 30.000 toneladas de hidrogênio por ano. Esta produção equivale a cerca de 40% da demanda atual empregada na produção da amônia importada pelo Brasil. Os resultados indicaram que todos os cenários superaram a marca de 30.000 toneladas de hidrogênio por ano, com destaque para a configuração que utiliza a compressão em dois estágios após a reforma a vapor, por apresentar melhor desempenho econômico. O custo da utilidade elétrica foi determinado em 0,42 US$/kg de H₂ produzido para o compressor e de 0,001 US$/kg de H₂ para a bomba, conforme dados obtidos no simulador. Considerando também o custo de oportunidade do etanol de US$ 0,60/kg, estima-se um gasto de aproximadamente 2,30 US$ por quilograma de hidrogênio produzido. Esses resultados indicam que a rota avaliada representa uma alternativa economicamente e ambientalmente promissora para a produção de hidrogênio renovável, especialmente no contexto da cadeia produtiva de amônia no Brasil.por
dc.identifier.citationMONTES, Thiago Henrique. Produção de hidrogênio a partir da reforma vapor do etanol. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/22546.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/22546
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.courseEngenharia Química - EQ
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectHidrogêniopor
dc.subjectEtanolpor
dc.subjectSimulaçãopor
dc.subjectCustopor
dc.subjectHydrogeneng
dc.subjectEthanoleng
dc.subjectSimulationeng
dc.subjectCosteng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA
dc.titleProdução de hidrogênio a partir da reforma vapor do etanolpor
dc.title.alternativeHydrogen production from steam reforming of ethanoleng
dc.typeTCC

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