Logística de combustíveis e energia

O Modelo CarbSteeler constitui um modelo matemático de otimização de custos para avaliar as distintas rotas de descarbonização do setor siderúrgico brasileiro. Ele integra recursos e fatores locais — englobando tecnologias, processos e aspectos econômicos, como economias de escala e sinergias potenciais com outras indústrias via compartilhamento de recursos em clusters geográficos. Os principais recursos analisados abrangem biomassa, biocarvão, biometano, hidrogênio, gás natural, coque, eletricidade, sucata, minério de ferro e água. Os processos contemplados no modelo incluem a produção de hidrogênio verde, biocarvão, gusa, ferro briquetado a quente (HBI) e aço, tanto por Forno Elétrico a Arco (FEA) quanto por Forno a Oxigênio Básico (FOB). O modelo opera sob restrições como balanços de energia e massa entre processos, requisitos regulatórios (incluindo certificação verde), volumes de produção anual de aço para simular cenários atuais e futuros, e um orçamento anual de emissões. Essas restrições asseguram que o modelo considere as realidades operacionais e regulatórias. A função objetivo e as restrições do modelo são flexíveis, permitindo, por exemplo, maximizar a produção de aço de baixo carbono dentro de um orçamento de emissões estabelecido, ou minimizar as emissões para uma demanda de produção de aço específica. Adicionalmente, o modelo engloba custos de investimento e de Operação e Manutenção (O&M), ajustados conforme a escala.

O projeto tem como objetivo e desenvolvimento do MOCCA (Modelo de Otimização de Contratação de Carvão), um sistema que otimiza a estratégia de contratação e a programação do transporte de carvão mineral para usinas termelétricas. As atividades do projeto incluem: (i) Formulação matemática do modelo de otimização de aquisição de carvão; (ii) Especificação do sistema de otimização; (iii) Implementação do modelo de otimização; (iv) Implementação das interfaces de gerenciamento de dados; e (v) Implementação de modelos auxiliares para análise de resultados.

Este projeto foca na modelagem e otimização da operação de termelétricas integradas com terminais de regaseificação, considerando as incertezas operativas. A operação envolve a aquisição de Gás Natural Liquefeito (GNL), transportado por navios e armazenado em terminais flutuantes, que regaseificam e enviam o gás para as termelétricas. O processo enfrenta desafios como condições climáticas, atrasos logísticos, variações nos preços e incertezas no despacho energético. Para lidar com essas incertezas, o projeto utiliza técnicas de otimização estocástica, buscando minimizar custos operativos com base em cenários de previsão. Além disso, são modeladas alternativas de investimento, como novas unidades de armazenamento e usinas térmicas, para avaliar estratégias de expansão.