Dimensionamento energético de uma planta de hidrogênio verde para suprimento da produção de ureia no Polo Industrial de Camaçari
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Data
2023-06-30
Tipo de documento
Artigo Científico
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Área do conhecimento
Engenharias
Modalidade de acesso
Acesso aberto
Editora
Autores
Lima, Vítor Santos
Vaz, Samuel Fernando Moreira Santos
Orientador
Caldas, Thiago
Coorientador
Resumo
O Polo Petroquímico de Camaçari é responsável por boa parte da produção de ureia do nordeste
brasileiro, um fertilizante de grande importância para a agricultura nacional. Tal produção se
baseia na reforma do metano a vapor, um processo que produz o gás hidrogênio (H2) necessário
à síntese da ureia. Contudo, tal processo lança gás carbônico na atmosfera, motivando pesquisas
para a produção de H2 através de eletrolisadores alimentados por fontes renováveis. O estudo
dimensiona uma planta de produção de hidrogênio verde – composta por um parque solar
fotovoltaico e eletrolisadores modelo Proton Exchange Membrane – cujo objetivo é suprir a
demanda diária de H2 requerida pela planta de ureia do Polo. Foram coletados dados sobre os
reatores da planta através de informações oficiais do Comitê de Fomento Industrial de Camaçari
e entrevistas com trabalhadores do Polo, permitindo calcular a demanda de H2. Ainda, escolheuse um modelo de eletrolisador cujas características operacionais permitam o suprimento de H2
em larga escala. Assim, calculou-se que a demanda de H2 vale 136 t/dia, a qual pode ser suprida
por 16 eletrolisadores. Outrossim, foi analisada a variação da irradiação solar horária em
Simões Filho ao longo do ano, para dimensionar um parque solar fotovoltaico que assegure
suprimento suficiente e estável dos eletrolisadores durante um período satisfatório do dia.
Portanto, foram calculados o número de módulos total (1.505.152), módulos por string (34) e
inversores (3.690), resultando num parque com potência de 1,016 GWp. Finalmente, são
descritas perspectivas de expansão da tecnologia do hidrogênio verde nos próximos anos.
Palavras-chave
Hidrogênio verde, Dimensionamento Energético, Energia renováveis, Usina fotovoltaica