Análises de Energia e Exergia de um Sistema Inovador de Recuperação de Calor do Processo de Regaseificação de GNL em Navios Verdes

Apesar de ser armazenado a 113 K e pressão atmosférica, o potencial frio do GNL não é explorado para reduzir as necessidades energéticas dos navios verdes. Um sistema inovador baseado em três Ciclos Orgânicos de Rankine integrados ao equipamento de regaseificação é proposto para produzir energia adicional e recuperar energia de refrigeração dos condensadores. Uma análise da primeira lei identificou etileno e etano como fluidos de trabalho adequados para o primeiro e o segundo ORC, disponibilizando água doce e gelo. Propano, amônia e propileno poderiam ser empregados arbitrariamente no terceiro ORC para climatização. Uma análise ambiental que combina eficiência exergética, índices ecológicos e aspectos de risco para o ambiente marinho e passageiros do navio, indicou que o propileno é mais seguro e ecologicamente correto. A análise de exergia confirma que mais de 20% do potencial do GNL pode ser recuperado de cada ciclo para produzir uma potência líquida limpa de 76 kW, enquanto 270 kW podem ser economizados recuperando a energia de resfriamento dos condensadores para satisfazer algumas necessidades do navio. Assumindo o modo de navegação, uma limitação de 162 kg em consumos de GNL foi determinada, evitando a emissão de 1584 kg de CO2 por dia. A poluição térmica marinha é reduzida em 3,5 vezes ao recuperar o calor de condensação dos fluidos de trabalho para o pré-aquecimento do GNL.