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Teses de Doutorado Defendidas: 2009

Análise da Viabilidade Econômica da Integração de Sistemas de Célula a Combustível, nas plantas de Cloro-Soda, para utilização do hidrogênio gerado no processo

Autor: José Mauro Fernandes Braga.
Orientadores: Peter Rudolf Seidl, Waldimir Pirró e Longo

Resumo

Esta tese tem como objetivo a análise da viabilidade econômica de utilização do hidrogênio produzido em plantas de cloro-soda, em sistemas de célula a combustível.

Este segmento básico da indústria química produz por eletrólise cloreto de sódio e soda cáustica e, como subproduto, hidrogênio. A maioria dessas plantas queima o hidrogênio como combustível, complementada por gás natural (GN), já que o processo produtivo é intensivo em energia (energia elétrica para eletrólise e vapor para concentrar a soda cáustica). Uma pequena parte do hidrogênio (12%) é utilizada internamente como matéria-prima para a produção de ácido clorídrico - HCl.

Diversos estudos apontam plantas de cloro-soda como importante fonte industrial de hidrogênio puro, e que sua utilização como combustível para as células a combustível pode permitir a recuperação de até 20% da energia usada. O segmento cloro-soda é um dos setores da indústria química que tem a eletricidade como o seu principal componente de custo direto e depende de confiabilidade de suprimento para sofisticados procedimentos de controle, que associada à qualidade são atributos da célula a combustível.

Baseado no que foi apresentado, formulou-se a hipótese que, na indústria de cloro-soda, a utilização do hidrogênio obtido no processo para geração de energia elétrica pode ser economicamente vantajosa, exigindo uma avaliação econômicofinanceira. Se for factível produzir parte das necessidades de energia das plantas usando o hidrogênio produzido alimentando células a combustível, poderá ser obtido ganho financeiro.

Na consecução desta proposta foram formulados cinco cenários da integração em uma planta industrial de cloro-soda no Brasil, que foi submetida à avaliação econômico-financeira, utilizando a metodologia do Valor Presente Líquido - VPL e a Teoria das Opções Reais - TOR, tendo em vista a incerteza associada ao projeto. Foram utilizados dados reais de uma empresa brasileira selecionada e a validação foi feita com base no trabalho de campo que permitiu a determinação dos parâmetros por meio dos quais as análises de viabilidade econômico-financeira foram realizadas.

Os estudos realizados permitem concluir que o projeto de integração proposto pode ser viável, dependendo de três variáveis passíveis de ação governamental:

  1. preço do gás,
  2. preço da energia elétrica e
  3. subsídios (bônus) idênticos àqueles praticados na Europa Setentrional, Alemanha, Canadá e Japão.