Silvio de Oliveira Junior.

Este projeto objetiva definir as rotas mais sustentáveis de produção de substâncias transportadoras de hidrogênio a partir de gás natural offshore. Essas rotas serão otimizadas, hierarquizadas e selecionadas por meio do desenvolvimento e aplicação de indicadores termodinâmicos, ambientais e econômicos para avaliar a viabilidade das configurações estudadas. As rotas desenvolvidas abrangerão plantas químicas onshore PTR - PARTE AVersão 5 03/04/2023RESOLUÇÃO ANP N 918/2023 3 / 13(casos base) e offshore, incluindo eletrólise, processo de reforma e reações de deslocamento, e processos de captura de carbono. Diferentes alternativas para transporte de hidrogênio e CO2 separado, como compressão, liquefação, produção de amônia e transportadores líquidos orgânicos (LHOC) serão consideradas. Será desenvolvido um método para comparar a produção offshore e transporte de hidrogênio e outros transportadores de energia em termos monetários em cenários futuros de taxas de carbono rigorosas e mercados de crédito de carbono.Dadas as condições offshore de operação dos processos produtores de hidrogênio e transportadores de energia, será desenvolvido e aplicado um procedimento para realizar análise de risco, segurança e disponibilidade para avaliação das etapas de produção e transporte offshore de hidrogênio e transportadores de energia.Esta avaliação abrangente será viabilizada por meio da elaboração de um software para selecionar a configuração ótima de produção de 'transportadores' de energia em plantas offshore.

O projeto objetiva definir a configuração de usinas híbridas offshore, baseadas em aerogeradores e usinas termelétricas com sistemas de captura de carbono e baseadas na tecnologia OTEC, para suprir as necessidades de demanda de energia elétrica de um determinado conjunto de plataformas offshore, com máxima eficiência e mínima emissão de CO2. A configuração ótima do sistema de potência será determinada por meio de um software de modelagem, simulação e otimização numérica, desenvolvido ao longo do projeto. A demanda de energia será definida em função das curvas de produção de um conjunto de poços de petróleo. As plantas de potência propostas serão otimizadas em termos de configuração e condição de operação, para atender às demandas variáveis que ocorrem ao longo da vida útil das unidades de processamento primário de petróleo offshore e considerando a intermitência de fontes de energia renováveis.Esta configuração será determinada por meio do desenvolvimento de um software de simulação e otimização que definirá a configuração da usina híbrida (tipo e componentes da usina termelétrica, tipo e componentes dos aerogeradores, tipo e componentes da usina OTEC).A demanda de energia será definida em função das curvas de produção de um conjunto de poços de petróleo operados por essas plataformas. Considerando a intermitência da energia eólica, o modelo desenvolvido pode ser utilizado para diferentes cenários de disponibilidade de energia eólica, tornando-se uma ferramenta útil para definir a configuração ótima de usinas híbridas offshore.Tendo em vista a necessidade de disponibilidade de geração de energia, os sistemas em projeto devem ser submetidos a avaliações de confiabilidade e análise de risco visando a definição de componentes críticos do sistema projetado. Com base na análise, pode-se sugerir uma possível melhoria do projeto e um plano de manutenção baseado em confiabilidade para garantir a segurança operacional e a disponibilidade do sistema de geração de energia.Também será desenvolvido o projeto integrado de sistema oceânico flutuante para instalação de hubs de potência offshore

Definir a configuração de planta de potência centralizada, contemplando o uso de sistemas de captura de carbono, para utilização em plataformas offshore descomissionadas, que satisfaça os requisitos de máxima eficiência e mínima emissão de CO2. Essa configuração será determinada por meio do desenvolvimento de um algoritmo de otimização que definirá a configuração térmica da planta de potência, sendo as demandas de potência definidas como função de curvas de produção de um poço/poços de petróleo operados por um conjunto de plataformas. Os modelos desenvolvidos poderão ser empregados para diferentes demandas, sendo uma ferramenta útil para a definição da configuração ótima de centrais termelétricas de plataformas offshore descomissionadas.

Este projeto de pesquisa tem como objetivo desenvolver e aplicar um método para avaliação e otimização exergética e ambiental dos processos de conversão de energia existentes em plantas de utilidades e de processo de unidades FPSOs (floating production, storage and offloading). A aplicação do método visa à quantificação do desempenho termodinâmico dos processos analisados, determinação dos custos exergéticos dos produtos e rejeitos gerados e das emissões de CO2 durante a operação de FPSOs. A otimização termodinâmica e ambiental de unidades de produção e processamento offshore de óleo e gás será conduzida pelo uso combinado da Primeira e Segunda Lei da Termodinâmica, por meio da elaboração de um algoritmo otimizador a ser concebido durante a execução do projeto. A partir dos resultados obtidos, em cada fase de produção e para diferentes curvas de produção, será elaborado um mapa tecnológico que indicará os equipamentos e configurações ótimas de plantas sob o ponto de vista energético e ambiental para cada tipo de poço, cenário de exploração e destinação dos produtos do FPSO.

Aperfeiçoar e validar experimentalmente o código numérico-computacional desenvolvido por Nakashima (2005) destinado à simulação do comportamento termo-hidráulico de bomba multifásica de duplo parafuso

O presente projeto visa desenvolver e aplicar uma metodologia para avaliação exergética e termoeconômica dos processos de conversão de energia existentes em refinarias de petróleo, para quantificação do desempenho termodinâmico desses processos e determinação dos custos de produção dos derivados de petróleo, utilidades e resíduos gerados na refinaria. A metodologia incluirá a proposição de índices de desempenho, em base exergética, para cada unidade de processo e para toda a refinaria. A partir da determinação do desempenho termodinâmico e dos custos de produção, serão propostas eventuais melhorias nos processos visando o aumento da eficiência exergética e redução dos custos de produção.

As atividades concentraram-se no sub-projeto que visa à obtenção de parâmetros técnico-econômicos que auxiliem na elaboração de políticas específicas, de medidas regulatórias e, também, na decisão sobre investimentos para utilização eficiente do potencial de geração de energia elétrica a partir de sub-produtos da cana de açúcar (bagaço e de pontas e folhas). O estudo foi realizado apenas para o conjunto de usinas instaladas no Estado de São Paulo. Foram consideradas tecnologias de cogeração e de geração termelétrica, incluindo em ambos os casos tecnologias comerciais e não comerciais. Foi também considerado o uso de combustíveis complementares, principalmente o gás natural. No projeto foram identificados fatores condicionantes, considerando aspectos tais como o estado da arte das diferentes tecnologias, tendências de desenvolvimento tecnológico no curto e médio prazos, a capacitação da indústria nacional, barreiras políticas, sociais e comportamentais, restrições econômicas e financeiras, e condicionantes regulatórios. Também foram consideradas vantagens associadas à alternativa objetivo de estudo, tanto sob o ponto de vista da geração distribuída de energia elétrica quanto sob a ótica ambiental.

Este programa de pesquisa objetiva desenvolver e aplicar uma metodologia de análise e otimização de sistemas de conversão de energia a partir do emprego combinado da Primeira e Segunda leis da Termodinâmica, considerando aspectos econômicos (custos operacional e inicial) e relativos aos impactos ambientais provocados por esses processos. A metodologia de análise e otimização emprega o conceito de exergia como a base para avaliação de desempenho dos processos de conversão de energia, definir critérios de partição de custos de produção de utilidades, bem como para quantificar os impactos ambientais provocados pelos rejeitos de processos. Sua aplicação foi concentrada em processos do setor de petróleo, sucro-alcooleiro e terciário.

O objetivo desse trabalho foi desenvolver um simulador para uma bomba multifásica com duplo parafuso. Os parâmetros de entrada do programa são: dados geométricos (diâmetros, espessura do filete do parafuso, etc.) e condições de operação da bomba (rotação e diferença de pressão) e condições do fluido na sucção (composição, temperatura e pressão). Para uma dada condição de operação, o modelo será capaz de calcular: potência consumida, condições do fluido na descarga da bomba, perfil de pressão e temperatura ao longo do eixo da bomba, vazão de refluxo e troca de calor com o meio ambiente. Também poderão ser obtidos parâmetros de desempenho da bomba como a eficiência isotérmica ou exergética. Os resultados gerados pelo modelo foram comparados com dados experimentais de ensaios da bomba multifásica tipo duplo parafuso, parte do sistema SBMS-500, que a Petrobras está desenvolvendo e, também, com dados obtidos na literatura, mostrando boa capacidade de prever o desempenho desses equipamentos.

Este projeto teve como objetivo central a avaliação da viabilidade técnica e econômica de emprego de sistemas de bombeamento e expansão bifásicos em centrais termelétricas, visando incrementar seu rendimento térmico e reduzir o impacto ambiental resultante de sua operação.

Este projeto teve como objetivo central a avaliação da viabilidade técnica e econômica de emprego de sistemas de cogeração para suprir as demandas térmicas e elétricas de uma central de processamento de dados da Caixa Econômica Federal.