Dissertação

Thermo-economic optimal design of lignocellulose biorefineries EVALUATED

É previsto que a procura energética mundial nas próximas décadas venha a aumentar devido ao crescimento populacional, este facto paralelo ao maior impacto dos combustíveis fósseis no aquecimento global e mudanças climáticas, impõe que medidas sejam tomadas para criar sustentabilidade ecológica para as gerações futuras. A biomassa de origem lignocellulósica é uma das mais disponíveis e sub-utilizadas matérias primas biológicas disponíveis ao homem, e recentemente o conceito de biorefinaria tem ganho relevância a nível mundial em investigação científica. Neste contexto, o trabalho relativo a esta tese de mestrado está baseado no desenvolvimento colaborativo de uma plataforma computacional cujo objectivo será optimizar cadeias de conversão de lignocellulose em calor, potência e produtos bio-químicos – considerando objectivos termo-económicos. A optimização segue uma estrutura de mestre-escravo, com um algoritmo evolucionário e um optimizador mixed integer linear programming respectivamente. No panorama computacional, o âmbito do presente trabalho é o desenvolvimento da metodologia referente à integração de modelos de unidades tecnológicas. Esta metodologia extrai parâmetros de optimização de modelos de unidades processuais, e integra-os na optimização. De certo ponto de vista, esta metodologia serve como ponte entre a optimização mestre e escrava. A parte relevante deste trabalho é criar a fundação para o subsequente desenvolvimento da plataforma de optimização. Dito isto, uma demonstração do processo é desenvolvida considerando diferentes níveis de biomassa disponível. Este trabalho é fruto da colaboração entre o Instituto Superior Técnico (IST) em Lisboa, Portugal e a École Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) em Lausanne, Suiça.
biorefinaria, lignocellulose, optimização mestre-escravo, algoritmo evolucionário, MILP, Wood2Chem.

Março 10, 2015, 14:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Ana Paula Ferreira Dias Barbosa Póvoa

Departamento de Engenharia e Gestão (DEG)

Professor Catedrático