Análise da geração de energia elétrica por meio da utilização de conversores do tipo TEG em lingotamento contínuo de aços

Abstract

RESUMO A fabricação do aço é um processo que requer enormes quantidades de recursos, como por exemplo combustíveis, minério de ferro, carvão, entre outros. Com a crescente preocupação com o meio ambiente, seja pelas cargas ambientais ou pelo aquecimento global, cresce também a necessidade do desenvolvimento de novas tecnologias que possibilitem um melhor aproveitamento dos recursos disponíveis. Portanto, para as indústrias do aço, torna-se importantíssima a conservação de energia, de forma que a recuperação de calor ganhe destaque. Este trabalho descreve a utilização de um conjunto Thermoelectric Generator (TEG) na recuperação de energia residual. Os módulos TEG, feitos de óxido de manganês e óxido de cálcio, convertem diretamente o calor das placas de aço 1045, ao final do processo de lingotamento contínuo, em energia elétrica. Cada módulo quadrado (lados de 64,5mm e espessura de 8,5mm) gera 12,3W quando a temperatura do lado quente é de 800⁰C e a do lado frio é de 50⁰C. Neste trabalho foi estimada a quantidade de energia possível de recuperar por este conjunto TEG. Para tanto, foram utilizadas simulações matemáticas e métodos de ajuste, avaliando assim os efeitos da temperatura, tempo e da espessura na geração de energia pelo conjunto TEG. Considerando o lingotamento contínuo de placas com 400 mm de espessura e 1050 ⁰ de temperatura, lingotada a uma velocidade de 0,3 m/min, foi estimado um fornecimento de energia elétrica capaz de abastecer 23 residências brasileiras de acordo com a média nacional de consumo.