Techno-economic assessment of bio-energy with carbon capture and storage systems in a typical sugarcane mill in Brazil = Evaluación tecno-económica de sistemas de bioenergía con captura y almacenamiento de carbono en una planta de caña de azúcar en Brasil
Abstract:
For significantly reducing greenhouse gas emissions, those from electricity generation should be negative by the end of the century. In this sense, bio-energy with carbon capture and storage (BECCS) technology in sugarcane mills could be crucial. This paper presents a technical and economic assessment of BECCS systems in a typical Brazilian sugarcane mill, considering the adoption of advanced—although commercial—steam cogeneration systems. The technical results are based on computational simulations, considering CO2 capture both from fermentation (released during ethanol production) and due to biomass combustion. The post combustion capture technology based on amine was considered integrated to the mill and to the cogeneration system. A range of energy requirements and costs were taken from the literature, and different milling capacities and capturing rates were considered. Results show that CO2 capture from both flows is technically feasible. Capturing CO2 from fermentation is the alternative that should be prioritized as energy requirements for capturing from combustion are meaningful, with high impacts on surplus electricity. In the reference case, the cost of avoided CO2 emissions was estimated at 62 €/t CO2, and this can be reduced to 59 €/t CO2 in case of more efficient technologies, or even to 48 €/t CO2 in case of larger plants.
Resumen:
Para reducir significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero, las emisiones de la generación de electricidad deberán ser negativas a finales del siglo. En este sentido, la bioenergía con captura y almacenamiento de carbono (BECCS, por sus siglas en inglés) en el sector de la caña de azúcar podría ser crucial. Este artículo presenta una evaluación técnica y económica de los sistemas BECCS en un típico ingenio de caña de azúcar en Brasil, considerando la adopción de sistemas de cogeneración de vapor avanzado –apenas comerciales–. Los resultados técnicos se basan en simulaciones computacionales, considerando la captura de CO2 tanto por la fermentación (liberada durante la producción de etanol) como por la combustión de biomasa. La tecnología de captura por postcombustión con amina fue considerada integrada a la planta y al sistema de cogeneración. La variedad de requisitos y costos de energía fueron tomaros de la literatura y diferentes capacidades de molienda y tasas de captura fueron considerados. Los resultados muestran que la captura de CO2 de ambos flujos es técnicamente factible. La captura de CO2 de la fermentación es la alternativa que debe priorizarse, ya que los requisitos de energía para la captura de la combustión son significativos y tienen un gran impacto en el excedente de electricidad. En el caso de referencia, el costo de las emisiones de CO2 evitadas se estimó en 62 € / t CO2, y puede reducirse a 59 € / t CO2 en el caso de tecnologías más eficientes, o incluso a 48 € / t CO2 en caso de mayores plantas.
Citación recomendada (normas APA)
Sara Alexandra; Walter Restrepo Valencia, "Techno-economic assessment of bio-energy with carbon capture and storage systems in a typical sugarcane mill in Brazil = Evaluación tecno-económica de sistemas de bioenergía con captura y almacenamiento de carbono en una planta de caña de azúcar en Brasil", Brasil:Revista Energies, 2019. Consultado en línea en la Biblioteca Digital de Bogotá (https://www.bibliotecadigitaldebogota.gov.co/resources/3711344/), el día 2025-06-02.
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