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ARTIGOS TÉCNICOS – Edição
257 - Fevereiro de 2004
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| Análise termodinâmica de um sistema compacto de cogeração utilizando microturbina a gás natural |
| Claudio P. R. Rücker Edson Bazzo UFSC – Departamento de Engenharia Mecânica |
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Sistemas de cogeração deverão contribuir para ampliação da capacidade instalada, descongestionamento e aumento da confiabilidade do sistema de transmissão, diversificando a matriz energética e ampliando as oportunidades de negócio para o capital privado no mercado brasileiro. O Brasil apresenta expressivo potencial para a implantação de pequenas plantas de cogeração, sobretudo no setor terciário, onde se concentra um número considerável de pequenos estabelecimentos comerciais com necessidades de energia elétrica, vapor, água quente e/ou água gelada para refrigeração. Neste trabalho é apresentada uma análise termodinâmica de uma planta de cogeração compacta, tendo como motor primário uma microturbina a gás natural de 28 kW ISO para geração termelétrica. A planta de cogeração tem como produtos energia elétrica e água gelada para refrigeração. A água gelada é produzida por uma máquina de refrigeração por absorção com capacidade para 8,5 TR, que utiliza água e brometo de lítio como fluido refrigerante e absorvente, respectivamente. Esta é uma análise preliminar que leva em consideração a Primeira Lei da Termodinâmica. Uma análise de sensibilidade é também realizada considerando a variação da temperatura ambiente e sua influência sobre o rendimento elétrico da turbina e global da planta de cogeração. Os resultados indicam a necessidade de aprimoramento na tecnologia das microturbinas para viabilizar sua aplicação no mercado brasileiro. |
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| Viabilização da Termeletricidade no Brasil |
| Samuel Borelli¹ ² |
| O setor elétrico brasileiro vem enfrentando a reestruturação
de um monopólio de geração dominado pelo Estado,
para uma liberalização e privatização
orientadas pelo mercado, e agora à implementação
de um modelo de single-buyer. Esses movimentos diversos apresentaram
barreiras contra a entrada do gás natural no mercado energético,
afetando assim a viabilidade de usinas termelétricas a gás.
Este artigo explora as principais características que definem as usinas termelétricas, trazendo aspectos importantes para sua integração no mercado energético existente, com uma explicação breve sobre os conceitos teóricos, econômicos e de planejamento envolvidos no que é, senão, uma discussão complexa e multidisciplinar. A situação do gás natural é descrida de uma forma simples e analisada até o ponto no qual afeta o mercado de energia elétrica. Ademais, experiências e práticas internacionais de reestruturação são expostas e comparadas ao novo modelo do setor elétrico, investigando com mais precisamente os vários aspectos que atuam como barreiras contra novos investimentos em usinas termelétricas e como foram solucionados em outros países. Finalmente, são propostas mudanças no novo modelo, novamente baseadas nas experiências internacionais, de forma a promover a viabilidade de usinas termelétricas a gás natural. |
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| O papel do gás natural na matriz energética nacional |
| Eduardo Rocha Praça – Ernesto Ferreira
Nobre Júnior – João Bosco Furtado Arruda Universidade Federal do Ceará – NUPELTD |
| Este artigo aborda o papel do Gás Natural no contexto da matriz de insumos energéticos do Brasil. A partir de análise sucinta da conjuntura atual da matriz de oferta energética do país, destacam-se as principais características do Gás Natural que o diferencia de outros insumos energéticos hoje empregados nos setores industrial, de serviços, automotivo e residencial. Enfatizam-se os desafios, previstos pelos autores, para a universalização, consolidada e sustentável, do uso do Gás Natural em nível nacional, buscando-se demonstrar a importância de seu papel para o desenvolvimento sustentável e a competitividade da Economia brasileira. |
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| Hidratos de Gás Natural: uma Fonte Energética para o Século XXI |
| Leonardo Carvalho de Montalvão, Marítima Petróleo e Engenharia Ltda., Divisão E&P Jaime Fernandes Eiras, Anp/Ufpa, Programa de Recursos Humanos-06 |
| Hidratos de gás natural constituem uma fonte energética alternativa de grande projeção mundial, com reservas estimadas que praticamente duplicam as reservas convencionais atualmente conhecidas para os recursos energéticos fósseis. As zonas de hidratos chegam a armazenar nos espaços porosos até 164m3 de gás em apenas 1m3 de hidrato. Aproximadamente 90% da área total das plataformas continentais do mundo inteiro possuem condições de temperatura e pressão favoráveis ao desenvolvimento de zonas de hidratos de gás, em profundidades que, em geral, estão entre 100m e 650m dentro da coluna sedimentar. O reconhecimento de hidratos de gás natural na margem brasileira adquire uma particular relevância estratégica considerando-se as demandas atuais e futuras do consumo de gás natural para produção energética, já que os combustíveis fósseis de reservatórios convencionais encontram-se atualmente, em termos mundiais, no pico de produção, com tendências ao declínio. As acumulações, constatadas e inferidas, e as novas tecnologias que vêm sendo desenvolvidas para produzir gás natural a partir de hidratos, estão aumentando o interesse pelos hidratos como uma alternativa energética para o século XXI. O entendimento dos hidratos de gás natural será útil na exploração desse grande potencial gaseífero, no seu aproveitamento e no estabelecimento de diretrizes para a regulação e proteção do meio ambiente. |
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| Impacto da qualidade exergética da energia final no consumo de energia primária: caso gás natural |
| Alexandre Betinardi Strapasson – Murilo Tadeu
Werneck Fagá Universidade de São Paulo |
| A matriz energética nacional tem sofrido diversas alterações no decorrer de sua história. Durante muitas décadas, a abundância de grandes potenciais hidrelétricos em território nacional propiciou um uso indiscriminado da eletricidade gerada. Com o surgimento de novas fontes de energia, especialmente o gás natural, surge um novo paradigma de uso racional da energia, onde os usos finais térmicos precisam ser priorizados pelas fontes de energia final química. O presente trabalho traz uma análise sobre a qualidade da energia utilizada em processos que demandam calor, com base no conceito de exergia. Foram realizadas várias simulações de substituição de eletricidade (alta qualidade exergética) por gás natural (baixa qualidade exergética), nos usos finais térmicos de todos os setores de consumo da matriz energética nacional. Assim, considerando a eletricidade como sendo de origem térmica, pôde-se mensurar o potencial de economia de energia primária possível de ser obtido por tal substituição. Os resultados apresentados reforçam a importância de se priorizar o uso difuso do gás natural e revelam a existência de um mercado ainda pouco explorado. |
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| Concentração e Dispersão do
Esforço Tecnológico: Um Estudo da Tecnologia GTL com Base em Patentes |
| Ferreira R., L., P. – UFRJ - Escola de Química Bomtempo J., V. – UFRJ - Escola de Química Almeida E., L., F. – UFRJ - Instituto de Economia |
| A tecnologia “Gas-to-Liquids”, GTL representa uma nova
trajetória tecnológica que pode responder às
exigências atuais do ambiente de seleção da indústria
de petróleo e gás. Ao converter gás natural para
combustíveis sintéticos, a tecnologia GTL transforma
um produto com poucos compradores potenciais em produtos cujos mercados
são globais. Desta forma, a tecnologia GTL pode contribuir
para reduzir as especificidades dos investimentos em ativos para monetização
das reservas de gás natural (Almeida, et al. 2002). Ela é
baseada na conversão de Fischer – Tropsch, conhecida desde
as primeiras décadas do século XX. Seu desenvolvimento
inicial ocorreu na década de 1920, quando os cientistas alemães
Franz Fischer e Hans Tropsch desenvolveram o processo de conversão
do gás de síntese, produzido a partir do carvão,
em combustíveis líquidos. A partir deste desenvolvimento
inicial, a tecnologia foi utilizada em escala comercial na Alemanha,
durante a Segunda Grande Guerra, nos Estados Unidos na década
de 1950 e na África do Sul a partir da década de 1950
(Stranges, 1997). Em todos esses casos, as plantas GTL foram construídas
desconsiderando a competitividade econômica em relação
às tecnologias tradicionais de produção de combustíveis.
A construção das plantas respondeu a critérios
estratégicos relativos à segurança do abastecimento
de combustíveis principalmente durante a segunda guerra mundial.
Assim, pode-se dizer que a tecnologia para se realizar essa conversão já existe e está bem estabelecida. Na realidade, os esforços de pesquisa das empresas nos últimos anos têm se voltado para a otimização dos diversos processos existentes, tentando buscar a melhor configuração possível, levando em conta aspectos técnicos e econômicos. Desenvolvimento de equipamentos mais modernos e menores, recuperação de energia e catálise, têm sido o foco principal da busca destas empresas. Entretanto, alguns estudos têm evidenciado que o esforço tecnológico conduzido pelas empresas e outros atores ainda não parece caracterizar claramente as definições necessárias para que as promessas da nova tecnologia se concretizem em um fluxo expressivo de investimentos em plantas GTL. Para tentar compreender a trajetória que esta tecnologia tende a seguir, é preciso compreender como as empresas têm desenvolvido o seu conhecimento na conversão de gás natural em combustíveis líquidos ao longo dos anos. Buscando analisar esta questão, foi realizado um estudo da dispersão e concentração tecnológica utilizando as patentes depositadas pela empresas ExxonMobil, Chevron-Texaco, Conoco-Philips, Air Products, Praxair, Haldor Topsoe, Sasol, BP Amoco, Shell e Syntroleum, segundo os registros do US Patent Office, durante os últimos trinta anos. Estas empresas foram escolhidas por possuírem uma participação considerável no mercado de petróleo e gás e no desenvolvimento de inovações importantes para a tecnologia GTL. |
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Edição Impressa 257
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Qual matéria-prima irá sustentar o
crescimento da petroquímica?
Ampliação da PQU depende de "acertos comerciais" Equipamentos "Made in Brazil" ganham o mundo Plano de Massificação impulsiona crescimento da malha de gasodutos Petrobras tem maior lucro da história Basf cria serviços para atendimento de emergências externas E muito mais... |