Modelagem de uma biorrefinaria para produção de biocombustíveis: Estudo de caso com liquefação hidrotérmica de bagaço de cana-de-açúcar
bagaço de cana-de-açúcar; biocombustíveis; biorrefinaria; liquefação hidrotérmica; simulação.
A crescente demanda de energia tem levado muitos países a depender de combustíveis fósseis, resultando em altas emissões de poluentes. Para combater essa poluição, uma alternativa é o uso da liquefação hidrotérmica, que converte biomassas em bio-óleos. Este estudo utilizou dados do projeto BioValue para simular uma biorrefinaria que converteu bagaço de cana-de-açúcar em bio-óleo, destinado, posteriormente, ao hidrotratamento e refino. Além do cenário base, foram propostos seis cenários alternativos para avaliar o impacto na produção dos subprodutos e CO2. No primeiro cenário, a água do processo foi recirculada. O segundo cenário operou caldeira a 520 bar. O terceiro alterou o fluxo do trocador de calor para contracorrente. O quarto implementou integração energética no reator de liquefação hidrotérmica. O quinto combinou todas as alterações anteriores e o sexto incluiu adição de enxofre à biomassa. Um estudo de sensibilidade foi realizado para maximizar a produção de gasolina e óleo diesel. No cenário base, 24% do bagaço ainda precisou ser queimado para gerar energia. Entre os cenários, o segundo apresentou o menor impacto na disponibilidade de biomassa. Os cenários cinco e seis foram os mais eficientes, usando toda a biomassa e reduzindo o consumo de água em 83,86%. A sensibilidade mostrou um aumento de 15,58% na produção de gasolina e uma redução nos estágios dos destiladores. Cenários com integração energética reduziram a produção de CO2 em 15% em relação ao cenário base.