ANLISE EXERGTICA DA COLETA DO LEO DE COCO ? (Van Wylen e Sonntag,1976). Juntamente com o

Download ANLISE EXERGTICA DA COLETA DO LEO DE COCO ? (Van Wylen e Sonntag,1976). Juntamente com o

Post on 18-Jan-2019

212 views

Category:

Documents

0 download

TRANSCRIPT

XII Salo de Iniciao Cientfica PUCRS, 03 a 07 de outubro de 2011 XII Salo de Iniciao Cientfica PUCRS ANLISE EXERGTICA DA COLETA DO LEO DE COCO UTILIZADO PARA PRODUO DO BIODIESEL EM UMA PLANTA PILOTO Gabriela Martins Eilert Estorti1, Marcus Seferin1 (orientador) 1Faculdade de Qumica, PUCRS Resumo Este trabalho apresenta a anlise exergtica da etapa de coleta do leo de coco utilizado na planta piloto do Centro Social Marista (CESMAR) para produo de biodiesel. A anlise exergtica consiste na avaliao de eficincia do processo baseada no clculo do mximo de trabalho til que um sistema pode produzir at chegar ao equilbrio a partir de um estado de referencia (estado morto) atravs de um processo reversvel. Introduo Na atualidade as crescentes preocupaes com as questes ambientais trazem a necessidade da avaliao do gasto energtico necessrio para um processo produtivo, levando em considerao todas as etapas envolvidas para a obteno de um produto final. A exergia uma medida do potencial de produzir mudanas por um sistema ou fluxo por no estar em completo equilbrio com o meio ambiente (Szargut,2005). A anlise exergtica uma ferramenta para a avaliao da eficincia termodinmica de um processo e identificao de possveis melhorias. O objetivo deste trabalho est na determinao da exergia total da etapa de coleta e sua eficincia exergtica, avaliando as distncias percorridas, o consumo de diesel, perdas sofridas e emisses. Estabelecendo como unidade funcional a produo mensal de uma tonelada do biodiesel e, por isso, determinando a demanda de arrecadao do leo de coco necessria. E tambm avaliar as causas de perdas energticas e maneiras de otimizar a coleta. Metodologia A etapa de coleta inicia pela arrecadao do leo de coco nas escolas participantes do projeto PROMOBIO e transporte deste leo realizado por um caminho movido a diesel, XII Salo de Iniciao Cientfica PUCRS, 03 a 07 de outubro de 2011 que tem como ponto inicial e final a cede do Centro Social Marista (CESMAR), onde esta localizada a planta piloto de produo do biodiesel. Para a determinao da exergia envolvida neste processo foram traadas trs possveis rotas incluindo todos os pontos de coleta e utilizada a de menor distncia (km). Como unidade funcional foi estabelecida a produo de uma tonelada de biodiesel por ms. Dessa maneira, a carga estimada de leo de coco coletado a massa necessria para esta produo. Considerando que a densidade do leo de coco seja de 0,908 kg/L (Froehner, 2007) e que a massa de leo de coco de 992kg ( Talens, 2006). Dessa maneira a carga do caminho ao final de cada coleta seria de 1092 litros de leo. A composio do leo diesel bastante varivel, por isso, foi exprimida em termos de um nico hidrocarboneto. O leo diesel usualmente considerado como duodecano, C12 H26 (Van Wylen e Sonntag,1976). Juntamente com o diesel foi considerada a presena de cinco por cento. Para o clculo da exergia qumica dos componentes do processo foi utilizado nas equaes 1 e 2. A eficincia exergtica do processo foi calculada atravs da equao 3. Resultados e Discusso A tabela I apresenta os componentes de entrada da etapa de coleta e a exergia encontrada. Tabela I Exergia dos componentes de entrada da etapa de coleta A tabela II demonstra os componentes de sada e a exergia desses. Tabela II Exergia de sada. XII Salo de Iniciao Cientfica PUCRS, 03 a 07 de outubro de 2011 O valor percentual de exergia destruda equivale a 54,31% e a eficincia do processo de 45,68%. A arrecadao mensal de leo de coco por escola deveria ser de 91 litros de leo. Os fluxos exergticos da etapa de coleta com base nos clculos de exergia realizados esto representados na Figura 1. Figura1 Representao dos fluxos exergticos. Para obter melhores resultados poderia se desenvolver uma maneira de minimizar a perdas exergticas ou reaproveitar parte da exergia perdida sob a forma de calor e emisses, bem como, utilizar outros combustveis como o prprio biodiesel produzido na planta piloto. Concluso A anlise exergtica uma ferramenta de avaliao de quantidade de trabalho til produzido e eficincia produtiva vlida para avaliar a etapa de coleta. A principal melhoria dever ser a utilizao do biodiesel produzido na planta piloto. Referncias FROEHNER,Sandro; LEITHOLD; LIMA JNIOR.Transesterificao de leos vegetais: caracterizao por cromatografia em camada delgada e densidade. Qumica Nova , vol.30, n.8, So Paulo, 2007. SONNTAG, R. E.; BORGNAKKE, C.; WYLEN, G. J., Fundamentos da termodinmica. So Paulo: 6a edio, editora Edgard Blucher Ltda, 2003. SZARGUT,J. Exergy MethodTechnical and Ecological Applications. Ed. Wit Press,2005. TALENS, Laura; VILLALBA, GARA; GABARELL, Xavier. Exergy analysis applied to biodiesel production. Resouces, Conservation and recycling, vol 51, pp397-407, 2007