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CONEM 2022
XI Congresso Nacional de Engenharia Mecânica - CONEM 2022
Inclusão do dispositivo ambiente nos diagramas termoeconômicos como a solução para o tratamento de encargos ambientais em termoeconomia
Submission Author:
Pedro Rosseto de Faria , ES
Co-Authors:
Igor Belisario, Pedro Rosseto de Faria, Rodrigo Guedes dos Santos, Marcelo Aiolfi Barone, José Joaquim Conceição Soares Santos
Presenter: Rodrigo Guedes dos Santos
doi://10.26678/ABCM.CONEM2022.CON22-0583
Abstract
Termoeconomia é a disciplina que combina os conceitos de termodinâmica e economia e vem sendo amplamente empregada na análise de sistemas térmicos. Em uma de suas vertentes, a alocação de custos, um critério racional e uma metodologia termoeconômica são necessários para alocar os custos exergéticos e monetários dos insumos do sistema aos fluxos internos e produtos finais. Entretanto, as crescentes preocupações ambientais impulsionam os modelos existentes a adaptarem uma abordagem que possa incorporar a alocação de resíduos e custos ambientais em suas metodologias. Um sistema de conversão de energia pode ser definido como um conjunto de componentes que interagem entre si e com o ambiente através de um conjunto de fluxos de matéria, trabalho ou calor. Ou seja, o ambiente faz parte desse sistema. Este trabalho tem como objetivo realizar uma análise termoeconômica em sistemas de cogeração (a gás e a vapor) e destacar o papel fundamental do dispositivo que representa o ambiente nos diagramas termoeconômicos para a correta alocação de resíduos e encargos ambientais. Três modelos termoeconômicos (Modelos E, E&S e H&S) são utilizados para estimar as emissões especificas de CO2 alocadas aos produtos finais das plantas. Em ciclos a gás, essa alocação geralmente pode ser feita através das fontes de queima ou pelo dispositivo que representa o ambiente (nos modelos E&S e H&S). Nos ciclos a vapor, a alocação é realizada via caldeira (equipamento onde é gerado o CO2). Entretanto, desagregando a caldeira em subsistemas pode-se mostrar que um desses subsistemas do diagrama termoeconômico representa o ambiente. Todas essas alternativas são comparadas e discutidas. Os resultados mostram que o ambiente atua como um dispositivo consistente nas análises termoeconômicas nos ciclos de cogeração, permitindo a internalização adequada de encargos ambientais através do mesmo. Dessa forma a principal contribuição deste trabalho é destacar a presença do ambiente como um dispositivo nos diagramas termoeconômicos de qualquer ciclo, onde é possível realizar a alocação adequada e sistemática dos encargos ambientais do sistema.
Keywords
termoeconomia, encargos ambientais, alocação de emissões, alocação de custos, dispositivo ambiental, centrais de cogeração
