UM ESTUDO PARA OTIMIZAÇÃO DO CONSUMO DE ÁGUA E REDUÇÃO DA PEGADA DE CARBONO EM PROCESSO DE BRASAGEM
Um dos problemas mais severos da sociedade atual é a mudança climática causada pela emissão descontrolada de gases do efeito estufa (GEE). Processos industriais representam aproximadamente 30% da emissão global de GEE. Apesar dos esforços para tornar a economia global ecologicamente amigável, uma atenção considerável deve ser dada para identificar os impactos ambientais dos produtos e processos provenientes de todos os setores industriais. Métodos de tratamento térmico são frequentemente utilizados na fabricação de componentes críticos para indústria petroquímica, aeroespacial e automotiva. O forno de hidrogênio é um equipamento que fornece a atmosfera controlada necessária para tratamentos térmicos, produzindo peças de alta integridade. Esta pesquisa apresenta uma proposta para quantificar a pegada de carbono e estratégias para sua redução relacionada à aplicação desses fornos no processo de brasagem. O método sugerido é baseado na alteração do sistema de refrigeração do forno, substituindo o atual fornecimento de água por um ciclo fechado. Para isso, foram propostos dois cenários alternativos usando o software UniSim®, em que um interliga a corrente de água do resfriador ao sistema de chiller já existente na instalação, e o outro mantém as mesmas condições de ciclo fechado, porém alterando o fluido refrigerante utilizado no chiller de R-134a para amônia. Os dados obtidos a partir da simulação foram essenciais para estimar as necessidades energéticas dos cenários. Considerando também as informações técnicas contidas no manual do forno, a pegada de carbono foi determinada com o auxílio do software SimaPro®. A mudança do sistema de fornecimento de água no forno para um ciclo fechado permitiu significativa redução no consumo de água, eliminando o rejeito mensal de mais de 800 mil litros desse recurso. A utilização da amônia como fluido refrigerante gerou uma redução de 97% da pegada de carbono do sistema, possibilitando consequente a mitigação das mudanças climáticas.
UM ESTUDO PARA OTIMIZAÇÃO DO CONSUMO DE ÁGUA E REDUÇÃO DA PEGADA DE CARBONO EM PROCESSO DE BRASAGEM
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DOI: 10.22533/at.ed.3622126105
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Palavras-chave: gases do efeito estufa, pegada de carbono, forno contínuo, brasagem, refrigeração industrial
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Keywords: Greenhouse gas, carbon footprint, continuous furnace, brazing, industrial refrigeration
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Abstract:
One of the most severe issues of the current society is the global climate change caused by uncontrolled greenhouse gas (GHG) emissions. Industry processes represent almost 30% of the global GHG emissions. Despite the efforts to green the global economy, considerable attention must be focused to assess and characterize the environmental impact of products and processes from all different industry sectors. Heat treatment methods are often used to manufacture critical parts for petrochemical, aerospace, and automotive industries. The hydrogen furnace is an equipment that provides the controlled atmosphere required for heat treatment, producing high integrity assemblies. This research presents a proposal to quantify the carbon footprint and to define a strategy to reduce it related to the application of hydrogen furnaces for brazing processes. The proposed method is based on modifying the furnace cooling system by replacing the current water supply for a closed loop. For that, two scenarios have been proposed using the UniSim® software: one connecting the water from the furnace to the facility chiller system, and another one keeping the water closed loop but changing the chiller refrigerant from R-134a to ammonia. The data obtained as a result of the simulation were essential to estimate the energy needs of each scenario. Also considering furnace manufacturing manual and datasheet, the carbon footprints were determined using the software SimaPro®. The change on the furnace water supply for a closed loop allowed a significantly decrease of water consumption, eliminated the monthly disposal of 800,000 liters of that resource. The application of ammonia as the refrigerant generated 97% reduction of the overall carbon footprint, leading therefore to a climate change mitigation.
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Número de páginas: 15
- Tereza Neuma de Castro Dantas
- Afonso Avelino Dantas Neto
- Herbert Senzano Lopes
- ANDRÉA OLIVEIRA NUNES
- CALINE NUNES DE CARVALHO
