Diversas alternativas tecnológicas têm sido avaliadas em todo o mundo para mitigar os efeitos do uso e dependência de matérias-primas fósseis. Nesse contexto, o chamado bioGLP tem sido ponderado como uma opção de grande potencial com aplicações no setor de transportes, industrial, residencial e comercial, com destaque para o setor rural relacionado ao agronegócio. O bioGLP apresenta, além da origem renovável, outras vantagens tais como a liquefação relativamente mais fácil sob condições moderadas de pressão (com consequente maior facilidade de transporte, distribuição e armazenamento) e maior densidade energética comparado ao gás natural ou biometano. No entanto, para que os processos de produção e comercialização de bioGLP sejam efetivos do ponto de vista econômico e ambiental - analisando os custos e os impactos -, deve-se abordar toda sua cadeia de produção de forma sistêmica, incluindo os custos de aquisição e transporte da matéria-prima, além da distribuição e armazenamento do gás. Para isso, este estudo investiga a produção de bioGLP por meio de diferentes rotas tecnológicas: a hidrogenação de óleo vegetal, a desidratação de glicerina e a gaseificação de biomassa. Utilizando o simulador de processos Aspen Plus ®, foram realizadas simulações detalhadas dessas rotas, visando avaliar seus principais indicadores, como rendimento de produtos, geração de emissões, consumo de matéria-prima e consumo energético. Os resultados obtidos forneceram conjuntos de dados relevantes, que relacionam as matérias-primas utilizadas, as rotas tecnológicas empregadas e os indicadores de desempenho dos processos obtidos. Essas informações são essenciais para a compreensão e aprimoramento da produção de bioGLP, considerando tanto aspectos econômicos quanto ambientais. Além das simulações, também foram utilizados modelos do tipo caixa preta (Surrogate Model ), que consistem em modelos matemáticos representativos dos processos de produção de bioGLP, com o intuito de ter uma maior compreensão da sensibilidade dos indicadores obtidos com algumas variáveis de processo. Assim, o objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de modelos de representação matemática de processos de produção de bioGLP, seja por meio de simulação computacional em estado estacionário ou modelos do tipo Surrogate Model. Esses modelos podem servir de arquétipo para uma otimização da cadeia de produção do bioGLP, levando em consideração as suas dimensões econômica e ambiental, e também seus requisitos técnicos.

Several technological alternatives have been evaluated worldwide to mitigate the effects of the use and dependence on fossil raw materials. In this context, the so-called bioLPG has been considered a highly potential option with applications in the transportation, industrial, residential, and commercial sectors, particularly in the rural sector related to agribusiness. BioLPG presents, besides its renewable origin, other advantages such as relatively easier liquefaction under moderate pressure conditions (resulting in easier transportation, distribution, and storage) and higher energy density compared to natural gas or biomethane. However, for the production and commercialization processes of bioLPG to be effective from an economic and environmental perspective - analyzing costs and impacts - the entire production chain must be approached systematically, including the costs of raw material acquisition and transportation, as well as gas distribution and storage. Therefore, this study investigates the production of bioLPG through different technological routes: vegetable oil hydrogenation, glycerin dehydration, and biomass gasification. Detailed simulations of these routes were carried out using the Aspen Plus ® process simulator to evaluate their key indicators, such as product yield, emissions generation, raw material consumption, and energy consumption. The obtained results provided relevant datasets that relate the raw materials used, the technological routes employed, and the performance indicators of the processes. This information is essential for understanding and improving bioLPG production, considering both economic and environmental aspects. In addition to simulations, black-box models (Surrogate Models) were also used, which are representative mathematical models of bioLPG production processes, aiming to gain a better understanding of the sensitivity of the obtained indicators with respect to certain process variables. Thus, the objective of this work is to develop mathematical representation models of bioLPG production processes, either through steady-state computational simulations or Surrogate Models. These models can serve as archetypes for optimizing the bioLPG production chain, taking into account its economic and environmental dimensions, as well as its technical requirements.