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Avaliação da viabilidade ambiental da obtenção de ácido fórmico a partir de rota envolvendo tecnologia de Carbon Capture and Usage (CCU).

Carvalho, Kaccnny De Matos

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola Politécnica 2022-03-11

Acesso online

  • Título:
    Avaliação da viabilidade ambiental da obtenção de ácido fórmico a partir de rota envolvendo tecnologia de Carbon Capture and Usage (CCU).
  • Autor: Carvalho, Kaccnny De Matos
  • Orientador: Alves, Rita Maria de Brito; Kulay, Luiz Alexandre
  • Assuntos: Carbono (Uso); Ciclo De Vida (Avaliação); Dióxido De Carbono; Carbon Capture And Usage; Carbon Dioxide Utilization; Consequential Life Cycle Assessment; Life Cycle Assessment
  • Notas: Dissertação (Mestrado)
  • Notas Locais: Programa Engenharia Química
  • Descrição: As emissões de dióxido de carbono (CO2) em excesso, causam efeitos (drásticos) no meio ambiente e na saúde humana, estando cada vez mais presentes no cotidiano, razão suficiente para se tornar foco principal quanto à contingência das mudanças climáticas. Dentre as diversas alternativas possíveis para diminuir a quantidade de CO2 presente na atmosfera, o seu uso como insumo em processos produtivos, aparece como uma alternativa promissora e sustentável. Alternativas sustentáveis são emergentes, tecnologias que troquem combustíveis fósseis por renováveis (de fato), em conjunto com o reuso de resíduos e a otimização dos fluxos mássicos e energéticos são necessárias e vão de encontro com os objetivos das principais adendas ambientais a nível global. Tendo em vista esse breve arrazoado, o conteúdo apresentado nesse trabalho faz a avaliação do impacto ambiental, através da técnica de avaliação de ciclo de vida (ACV) pela abordagem consequencial, de uma rota alternativa para produção de ácido fórmico (HCOOH) com uso de tecnologia de Carbon Capture and Usage (CCU), ou seja, uma rota de produção que captura e utiliza CO2, um gás residual que seria lançado na atmosfera, como insumo principal do processo. Além de ser capaz de utilizar como insumo de processo uma matéria-prima barata e abundante, o uso desse insumo (CO2) ainda foi capaz de trazer benefícios ambientais. Para determinação do desempenho ambiental dessa rota alternativa de produção que utiliza CCU, a técnica de avaliação de ciclo de vida (ACV) foi aplicada, e a abordagem utilizada para tal foi a consequencial. Para chegar nesse resultado, à avaliação ambiental foi feita de forma comparativa com outras rotas de produção de HCOOH com tecnologia já consolidadas e atuantes no mercado produtivo. Nesse caso, comparou-se o desempenho ambiental a rota alternativa que utiliza CO2 como insumo com a rota convencional de produção de HCOOH (hidrólise de metil formato) que é a mais amplamente utilizada para produção de ácido fórmico. E por último uma comparação dos desempenhos ambientais entre a rota alternativa, rota convencional e a rota convencional II (ciclização descarboxlativa do ácido adípico) segunda maior rota de produção de ácido fórmico. Para que fosse possível comparar as rotas produtivas de HCOOH, foi imprescindível uma boa descrição de processo de todas as rotas processuais, convencional I, II e alternativa, possibilitando uma análise ambiental robusta decorrente da aplicação da ACV Consequencial. Através da abordagem escolhida, consequencial, o tratamento de multifuncionalidades foi feito através da expansão de fronteiras do sistema, e os impactos analisados para a avaliação do desempenho ambiental foi realizada em etapas Endpoints para as categorias de demanda energética primária e o potencial de aquecimento global do processo; e em Midpoint para as categorias de formação de ozônio, formação de partículas finas, acidificação terrestre e consumo de água. Os resultados obtidos demonstraram que a rota que utiliza CCU tem um menor custo ambiental do que a rota convencional, ou seja, melhor desempenho ambiental, tanto para as categorias em Endpoints como para as categorias em Midpoint quando analisadas através de um indicador único global.
  • DOI: 10.11606/D.3.2022.tde-12052022-075225
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola Politécnica
  • Data de criação/publicação: 2022-03-11
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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