Prêmio ABCM-EMBRAER 2019 – Melhor Tese de Doutorado

No doutorado, especializou-se na área de Otimização de Processos Industriais. Seu trabalho, que inicialmente levantou o interesse da Petrobras, empresa que sugeriu o estudo do tema, foi intitulado “Process synthesis and optimization of syngas and ammonia production in nitrogen fertilizers complexes: exergy, energy integration and CO2 emissions assessment”. De acordo com os dados levantados que motivaram o desenvolvimento da pesquisa, estima-se que metade da produção agrícola mundial só é possível atualmente graças aos fertilizantes sintéticos. Por outro lado, o fato da demanda de fertilizantes ter ultrapassado significativamente a capacidade de produção brasileira (mais de 60% do consumo brasileiro de fertilizantes é importado) torna o país vulnerável a variações dos preços nos mercados internacionais e aos problemas logísticos nos portos. Outra questão é a preocupação com a diminuição do consumo de combustível fóssil, mais precisamente o gás natural, utilizado na produção de fertilizantes, sendo uma commodity estratégica na sustentabilidade da indústria agrícola. Desse modo, o principal objetivo da tese foi propor e aplicar uma metodologia baseada na combinação de métodos heurísticos, termodinâmicos e algorítmicos para identificar, hierarquizar e mitigar as principais causas do desempenho insatisfatório das Fábricas de Fertilizantes Nitrogenados (FAFEN). A aplicação combinada desses métodos requereu a integração de diversas ferramentas computacionais para realizar sistematicamente a síntese e otimização dos processos de produção de syngas e amônia, bem como outros subprodutos comercializáveis nas FAFEN (e.g. CO2). Foram estudadas tanto condições típicas de operação das usinas produtoras, assim como outras configurações menos convencionais a fim de propor recomendações relevantes para os futuros desenvolvimentos do setor. Assim, as configurações propostas visam reduzir as ineficiências dos processos químicos e mitigar o impacto ambiental, enquanto reduzem os custos operacionais. Os resultados obtidos no doutorado foram apresentados nas conferências ECOS’15, ’16, ’17, ’18, ’19 e no Congresso sobre Problemas Contemporâneos em Engenharia Térmica (CPOTE’16, ‘18) na Eslovênia, nos Estados Unidos, na Polônia e em Portugal. Um desses trabalhos mereceu o prêmio de melhor artigo da conferência ECOS’16 em Portoroz, na Eslovênia. Outros resultados foram divulgados por meio de 8 artigos em periódicos internacionais (Energy Oxford, Energy Conversion and Management, International Journal of Power Technologies).

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