Percorrer por autor "Reis, Francisco Veloso"
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- Transporte de hidrogénio via amoníacoPublication . Reis, Francisco Veloso; Ribeiro, Leonardo José da SilvaO mundo enfrenta desafios crescentes em termos de energia e emissões devido ao aumento do consumo de combustíveis fósseis. Para descarbonizar a economia, diferentes vetores energéticos, como o hidrogénio e o amoníaco, tem vindo a ser considerados. Esta dissertação visa avaliar a eficiência energética e as exigências de energia no transporte de hidrogénio via amoníaco, comparando-o com diferentes fluidos, nomeadamente o gás natural e o hidrogénio gasoso, para tubagens com diâmetros de 300, 400 e 500 mm, e um comprimento fixo de 200 km, operando a 298 K. A rugosidade interna das tubagens foi mantida constante em 0,015 mm, e a pressão de operação foi fixada em 5 MPa. Calcularam-se detalhadamente as perdas de carga ao longo das tubagens, assim como a potência de compressão e a taxa de energia despendida. Os resultados mostram que, para todos os diâmetros, o transporte de hidrogénio gasoso apresenta maiores perdas de carga do que o gás natural. Ambos apresentam perdas superiores às do amoníaco líquido nas mesmas condições de transporte, devido à viscosidade cinemática. Além disso, o transporte de hidrogénio gasoso requer maior trabalho de compressão comparado ao gás natural, enquanto o trabalho de compressão necessário para o gás natural e o hidrogénio é superior ao trabalho de bombagem para o amoníaco líquido nas mesmas condições. O transporte de hidrogénio via amoníaco requer menos energia por unidade de energia transportada em comparação com o gás natural e o hidrogénio. Isto deve-se à maior densidade volumétrica de energia do amoníaco, que permite um caudal volúmico menor, resultando numa perda de carga reduzida, tornando o amoníaco uma opção mais eficiente e economicamente viável para o transporte de energia a grandes distâncias. Também foram analisados os custos de capital relacionados com a construção e operação dos gasodutos. Para o gás natural e o hidrogénio gasoso, os custos de material foram idênticos, dado o uso do mesmo tipo de aço (L290) e condições de transporte. Contudo, o transporte de hidrogénio via amoníaco, que requer um aço de alta resistência (P265NL), apresentou custos de material superiores devido à maior espessura necessária e ao custo mais elevado do material. Os custos totais, incluindo material e instalação, aumentam significativamente com o diâmetro da tubagem. No caso do transporte de hidrogénio via amoníaco, os custos foram consistentemente mais altos em comparação com o gás natural e o hidrogénio, devido à complexidade do material e às especificações técnicas exigidas. A análise dos custos anuais de capital, nivelados ao longo de 40 anos com uma taxa de juros de 8%, destaca a diferença nos custos operacionais entre os fluidos. O transporte de hidrogénio via amoníaco, embora energeticamente mais eficiente, apresenta custos de capital mais elevados, especialmente para tubagens de maior diâmetro.